Устройство для заряда аккумуляторных батарей Советский патент 1992 года по МПК H02J7/10 

сл

с

Использование: устройство предназначено для заряда аккумуляторных батарей бытовых приборов. Сущность изобретения: устройство содержит токоограничивающий конденсатор, двухполупериодныи выпрямитель, параметрический стабилизатор, транзисторный ключ в силовой цепи и пороговое ступенчатое устройство, позволяющее осуществить зарядку различных аккумуляторных батарей напряжением 5В, 6В, 10В, 12В током заряда 32-34 мА. Устройство обеспечивает подачу к настраиваемому пороговому устройству изменяющегося напряжения по крутопадающей вольт-амперной характеристике. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройстве для заряда аккумуляторных батарей, используемых в бытовых приборах. Например, для питания голосообразующего аппарата АГ- 61 применяется аккумуляторная 4Д-0.26Д напряжением-5В, а для АГ-80 применяется аккумуляторная батарея 5Д-0,26Д напряжением 6В. Для питания переносных бытовых приборов таких, как радиоприемники и магнитофоны, требуются аккумуляторные батареи 8Д-0.26Д при напряжении 10В и 10Д-0.26Д при напряжении 12В.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и обеспечение эффективной .защиты аккумуляторных батарей различного напряжения от перезаряда

На фиг. 1 показана принципиальная схема зарядного устройства, на фиг, 2 - вольт-амперная характеристика устройства.

Устройство предназначено для зарядки аккумуляторных батарей от сети переменного тока напряжением 220 В. В вилке 1 устройства предусмотрен предохранитель для защиты аппаратуры от короткого замыкания. Для понижения напряжения служит балластный конденсатор 2, шунтированный резистором 3. Балластный конденсатор 2 соединен последовательно с выпрямителем мостового типа 4. Во вторичной цепи постоянного тока параллельно выпрямителю 4 подключен конденсатор 5 для сглаживания пульсаций выпрямленного тока, а также подключен стабилитрон 6 для стабилизации выпрямленного напряжения при малых нагрузках и нагрузочное сопротивление режима холостого хода 7. Элементы 2-7 в совокупности составляют источник питания постоянного тока стабилизированного напряжения (15 В, например). Собственно устройство для заряда аккумуляторных батарей состоит из транзисторного ключа 8,

2

-А

ГчЭ ГО

сл

подключенного к упомянутому источнику стабилизированного напряжения, Сопротивление 9 и сигнальная лампа 10 образуют базовую цепь транзисторного ключа 8, которая соединена с тринистором 11. Управляющая цепь тринистора 11 соединена с прроговым устройством, образованным конденсатором 12. переключателем 13 и рядом последовательно соединенных сопротивлений, выбираемых переключателем 13 в зависимости от требуемого порога срабатывания при различных заданных напряжениях: при 12 В - сопротивление 14, при 10 В - 14 и 15, при 6 В - 14, 15, 16 и при 5В14,15, 16 и 17. Сопротивление 18 последовательно соединено с сопротивлениями 14,

15,16,17 и служит для создания определенного режима работы, необходимого для срабатывания тринистора 11.

Для отсоединения измерительной цепи от зарядного устройства при запирании транзисторного - ключа 8 служит диод 19, установленный на выходе ключа 8 перед измерительным устройством 20, которое представляет собой двухшкальный магнитоэлектрический измерительный прибор. Этот прибор 20 с помощью микротумблера 21 и сопротивления 22 образует вольтметр, а при шунтировании этого же прибора 20 сопротивлением 23 с помощью того же микротумблера 21 образует милиамперметр

Выход зарядного устройства соединен с помощью штепсельного разъема 24 с + заряжаемой батареи, а штепсельным разъемом 25 - с - этой же батареи.

Устройство работает следующим образом.

Подключаем аккумуляторную батарею, например, для питания голосообразующего аппарата, типа АГ-80, содержащую пять аккумуляторов Д-0.26Д. Каждый аккумулятор можно заряжать до напряжения 1,25 В-1,35 В, т.е. нижний предел зарядки батареи - 6,25 В, а верхний - 6.75 В. Переключателем 13 подключают параллельно к конденсатору 12 сопротивления 14, 15 и 16, соединенные последовательно между собой, после чего эту цепь подключают к управляющему электроду тринистора 11. Микротумблером 21 подключают сопротивление 22 к измерительному прибору 20 последовательно для измерения напряжения. При этом измерительный прибор 20, работающий как вольтметр, показывает остаточное напряжение аккумуляторной батареи, одновременно подтверждается правильность ее подключения. После этого вилку устройства подсоединяют к сети переменного тока напряжения 220 В. Возможно также измерение величины тока заряжаемой батареи.

Для этого надо микропереключателем за- шунтировать измерительный прибор 20 сопротивлением 23. Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется на крутопадающей

части вольт-амперной характеристики В-С (см. фиг. 2). Сопротивление балластного конденсатора 2 выбирается расчетным путем таким, чтобы величина зарядного тока была на крутопадающей части характеристики.

При зарядке батареи электронный ключ 8 открыт, напряжение, подводимое к батарее, точно соответствует напряжению, подводимому к пороговому устройству, и, если

батарея разряжена до нижнего предела из

расчета 1 В на каждый аккумулятор, то оста. точное напряжение батареи составляет примерно 5 В, что недостаточно для

срабатывания порогового устройства, порог которого установлен на верхний предел 6,75 В. По Мере зарядки батареи будет расти и напряжение, подводимое к пороговому устройству, и тогда напряжение, снимаемое с

сопротивлений 14, 15 и 16, достигнет 6,75 В, что окажется достаточным для срабатывания тринистора 11, который откроется и тем самым закроет ключ 8, при этом загорится сигнальная лампа 10, извещая об окончании

процесса зарядки. Измерительный прибор 20, поскольку использовался в качестве вольтметра, покажет величину напряжения, до которого зарядилась батарея. Процесс зарядки аккумуляторной батареи завершен

и ее можно использовать для питания бытового прибора или аппаратуры.

Применение регулируемого зарядного устройства для аккумуляторных батарей различното напряжения (5 В, 6 В, 10 В, 12 В)

создает максимум удобств при эксплуатации, позволяет расширить возможность питания бытовых приборов от аккумуляторных батарей, встроенных в переносные радиоприемники и магнитофоны, что в свою очередь позволяет уменьшить дефицит сухих элементов питания типа 316 и даже 343. Формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторных батарей бытовых приборов, содержащее

балластный токоограничивающий конденсатор, двухполупериодный выпрямитель, к которому на выходе подключен параметрический стабилизатор, транзисторный ключ в цепи заряда, связанный по цепи управления с пороговым узлом, отличающее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и обеспечения эффективной защиты аккумуляторных батарей различного напряжения от перезаряда, пороговый узел выполнен

ступенчатым из фиксированных сопротивлений, число которых соответствует числу стандартных напряжений батарей аккумуляторов, причем сопротивления соединены между собой последовательно, а точки их соединения через соответствующие контак S

Ш

В.Фельдман

fO 20 JO

Фиг. Z

Составитель С.Ивашков Техред М.Моргентал

ты вновь введенного переключателя соединены с цепью управления транзисторного ключа, при этом балластный токоограничи- вающий конденсатор выбирают из расчета ввода параметрического стабилизатора в режим короткого замыкания.

Ј О

Корректор М.Максимишинец