Уголок радиолюбителя
Не секрет что, никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы имеют «память»: не они разряжены до напряж. 1 В, они не могут полностью повторно зарядится. В связи с этим перед тем как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор, его сперва необходимо разрядить до определенного напряжения.
Описание автомата разрядки аккумуляторов
На рисунке 1 приведена принципиальная электрическая схема разрядки аккумуляторов, который разряжает Ni-Cd аккумулятор имеющий емкость до 2…3 А/ч до напряж. UG1 = 1 В в авторежиме. Сквозь сопротивление R4 и цепь коллектор-эмиттер открытого транзистора VT2 аккумулятор разряжается током
Iразр = (UG1 — UK3 нас VT2)/R4
(при напряж. аккумулятора 1,1 В, Uнас\л-2 = 0,3 В и величина сопротивления R4, равном 8,2 Ом — приблизительно 100 мА).
По желанию, поменяв R4 сопротивлением меньшей величины (и таким образом с лучшей рассеиваемой мощностью), ток разрядки возможно повысить. Как вытекает из схемы автомата разряда Ni-Cd аккумуляторов, напряжение аккумулятора UG1 идет к неинвертирующему входу компаратора DA1, а на его инвертирующий ввод идет образцовое напряжение 1 В с движка переменного сопротивления R6.
Если напряжение аккумулятора больше Uoбp более чем на 40 мкВ (40 мкВ — Uпит/нас — область линейного, «некомпараторного» режима функционирования К554САЗ), напряжение на выходе компаратора UBblx фактически равно напряжению питания (контакт 9 подсоединен к открытому коллектору его выходного транзистора, закрытого в данном режиме). Почти подобное напряжение находится на эмиттере транзистора VT1, которое образует в базе транзистора VT2 ток Iб VT2= (UвыX — 2UЭБ) / R2 = 4,8 мА, хватающий для удержания его в режиме полного насыщения.
При уменьшении напряж. аккумулятора до величины (UG1 + 40 мкВ) < Uoбp картина резко изменяется: Uвых оказывается равным 0, транзисторы VT1 и VT2 запираются и разрядка аккумулятора G1 останавливается. Открывшийся транзистор VT3 вкл светодиод HL1, сигнализирующий об окончании разрядки, и на сопротивление R6 идет напряжение смещения UR10-R10(Uпит-UKЭнасVT3-UHL1)/R9-0,08B. Следовательно введенная ПОС создает гистерезисный режим функционирования компаратора, который недает ему часто переключаться. Безусловно, UR10 может быть и меньше (для этого достаточно снизить величину сопротивления R10).
Взамен приведенных на схеме КТ3102ЕМ (VT1) и КТ3107Д (VT3) в автомате разрядки возможно использовать иные транзисторы малой мощности равной структуры со статическим коэффициентом передачи тока h21э> 50.Немного жестче требования к транзистору VT2: при h21э > 50…100 он должен обладать напряжением насыщения Uкэ нас не более 0,2…0,3 В. При повышении тока разрядки, возможно, понадобится немного снизить величину сопротивления R2.
Налаживание верно собранного автомата разрядки Ni-Cd аккумуляторов сводится к выбору требуемого образцового напряж. на контакте 4 DA1. Удобнее всего это произвести с помощью цифрового вольтметра (нужны и его точность, и высокое входное сопротивление): подключив вольтметр к движку подстроечного сопротивления R6, устанавливают Uобр = 1 В + UR10 если светодиод HL1 горит, или Uo6p = 1 В, если он не горит.
Возможно воспользоваться и стрелочным вольтметром, контролируя им напряжение на разряжаемом аккумуляторе: при UG1 = 1 В движок сопротивления R6 (установленный предварительно в верхнее — по схеме — положение) неторопливо крутят до загорания светодиода и оставляют его в этой позиции.
Разрядка Ni-Cd аккумулятора, в особенности в ускоренном режиме, совершается достаточно быстро. В связи с этим все элементы аккумуляторной батареи могут быть разряжены друг за другом в короткий срок.
Автор: Ю.Виноградов, г.Москва
