Питайтесь правильно!
(устройство для определения ёмкости NiCd и NiMH аккумуляторов)
Аккумуляторы - как люди. Каждый имеет свою индивидуальность. Одни -
работяги, другие - лентяи. Многие электронные устройства питаются от
нескольких последовательно соединенных аккумуляторов. При этом
работоспособность всей цепочки определяется самым слабым элементом. Как же
узнать, какие аккумуляторы стоят у вас в GPS-навигаторе или в велофаре?
Описываемое устройство позволяет измерить реальную ёмкость
наиболее распространенных NiCd и NiMH аккумуляторов.
 Принцип
работы
Полностью заряженный аккумулятор разряжается стабилизированным током
200 мА (примерно 1/10 ёмкости современных аккумуляторов типоразмера АА) до
достижения порогового напряжения 1В. Время разряда регистрируется с
помощью электромеханических часов. Величина ёмкости определяется
соотношением: P =
I * T
, где
P – ёмкость аккумулятора в мА * час;
I – ток разряда (200 мА);
Т – время разряда, час. Схема устройства
Рис.1. Принципиальная схем устройства Для упрощения конструкции
используется внешний источник постоянного напряжения 7…10 В и током
нагрузки 100 мА.
Схема содержит:
-
Узел R1, VD1, VD2 –
обеспечивает индикацию включения устройства и отрицательное смещение
питания компаратора. R1 –
мощность 0,5 Вт, VD1 –
любой светодиод, VD2 –
любой кремниевый диод средней мощности, например КД105А;
-
Опорный источник R2, DA1 –
вырабатывает стабильное напряжение 2,5 В. DA1
можно заменить на КР142ЕН19;
-
Электромеханические часы
служат для отсчета времени разряда и фиксации отработанного времени
после отключения устройства;
-
Узел питания
электромеханических часов R4, VT1, R6, C1 – формирует напряжение 1,5 В.
Величина напряжения устанавливается резистором R4.
VT1 – любой маломощный кремниевый
NPN транзистор;
-
Генератор разрядного тока
R3, VT2, R7. Величина тока устанавливается резистором R3 так, чтобы
падение напряжения на резисторе R7 составляло 400 мВ.
VT2 можно заменить на КТ815Б;
-
Компаратор DA2 и реле
K1 определяет окончание разряда аккумулятора. На выводе 03 DA2
резистором R5 устанавливается пороговое напряжение 1 В.
DA2 можно заменить на 521СА3. Реле – любого
типа, должно
срабатывать при напряжении не более 5 В. VD3
служит для подавления ЭДС самоиндукции, возникающей при отключении реле.
-
Измеритель напряжения PA1,
R8 – вольтметр на напряжение 1,5 В. Можно использовать любой подходящий
вольтметр.
Резисторы
R3 – R5 подстроечные малогабаритные
любого типа, автор применил СП5-2. Остальные резисторы типа МЛТ.
Порядок работы
На часах устанавливается время 12:00. К устройству подключается
полностью заряженный аккумулятор. Нажимается кнопка START. Реле
срабатывает и самоблокируется. Часы отсчитывают время разряда. После
отключения реле ёмкость аккумулятора рассчитывается по приведенной
формуле.
Рис.2. Типовой график разряда аккумулятора
Рис.3. Внешний вид устройства
На рис.4 показаны результаты тестирования партии аккумуляторов.
Синим цветом показана номинальная ёмкость, а сиреневым - реальная ёмкость
в мА * ч. По результатам тестирования можно составить группы аккумуляторов с
одинаковой реальной ёмкостью (например, 5, 8, 12, 15), чтобы совместно их
использовать в каком-нибудь устройстве.
Рис.4. По оси Х - номер аккумулятора, по оси
Y - ёмкость в мА * ч
Январь 2007 г. |
