Încărcarea automată a bateriei de rezervă

Pentru a asigura buna functionare Pentru orice dispozitiv electronic, este necesar să se rezerve energie sau, cu alte cuvinte, să se introducă surse suplimentare (de rezervă) de energie electrică în circuit. Pentru o funcționare continuă garantată, este necesară cel puțin o sursă de alimentare independentă. De obicei, aceasta este acumulator.

Cea mai bună parte a acestei sarcini este ușurința de implementare. Pentru a furniza energie de rezervă pentru orice circuit electronic de putere redusă, sunt suficiente doar trei componente: dioda redresoare, rezistorȘi baterie.

Schema de rezervare

Schema de rezervă de energie poate arăta cam așa:

Figura 1. Circuit simplu de rezervă de alimentare dispozitive.

Circuitul constă în mod condiționat din trei părți: rețea (partea stângă a circuitului), la bornele de ieșire 2-3 dintre care este conectat un dispozitiv electronic (partea dreaptă a circuitului); Bateria GB1 este conectată în paralel cu ieșirea sursei de alimentare prin rezistența de încărcare R1 și dioda de sarcină VD1.

Pentru funcționarea normală a circuitului de alimentare, acesta trebuie să fie puțin mai mare decât tensiunea nominală a bateriei GB1. Dacă tensiunea de alimentare este insuficientă, bateria GB1 va fi întotdeauna într-o stare subîncărcată, ceea ce va accelera deteriorarea performanței sale. Dacă tensiunea sursei de alimentare este semnificativ mai mare decât tensiunea bateriei, aceasta va fi supraîncărcată cu deteriorarea prematură a performanței și, în plus, atunci când dispozitivul este alimentat de la baterie în modul de rezervă, se poate observa o lipsă a tensiunii de alimentare. Acest lucru poate fi critic pentru funcționarea circuitelor de la o sursă de alimentare stabilizată care nu au o stabilizare proprie a tensiunii.

Principiul de funcționare

Circuitul prezentat pentru examinare are două moduri de funcționare, care este logic să luați în considerare:

Dieta normala

Să ne uităm la Figura 2.

Figura 2. Alimentare cu circuit normal.

În modul normal, sursa de alimentare de la rețea furnizează energie dispozitivului electronic și încarcă simultan bateria GB1 prin rezistența de încărcare R1. VD1 este blocat în acest mod deoarece există un potențial crescut la catodul său de la sursa de alimentare în raport cu potențialul electric al anodului conectat la baterie. Acest lucru elimină apariția unei încărcări inacceptabil de mare atunci când bateria este puternic descărcată și supraîncărcarea sursei de alimentare. Curentul maxim de încărcare este limitat de R1. În mod ideal, ar trebui să fie selectat astfel încât, atunci când bateria este complet încărcată, să circule prin ea un curent egal ca mărime cu curentul de scurgere al bateriei.

Săgețile roșii indică curenții. Curentul de alimentare este suma dintre curentul dispozitivului electronic și curentul de încărcare a bateriei.

Modul de rezervă

Să trecem la Figura 3.

Figura 3. Modul de alimentare de rezervă.

Când tensiunea dispare sau scade semnificativ de la sursa de alimentare de la rețea, când potențialul electric de la catodul diodei VD1 devine mai mic decât potențialul anodului său conectat la baterie, dioda se deschide și curentul principal de sarcină trece prin ea, alimentând dispozitiv. O parte din curentul de sarcină va curge și prin R1. Curentul de sarcină este indicat prin săgeți verzi.

Când tensiunea de la sursa de alimentare este restabilită, potențialul electric al catodului crește din nou, dioda este oprită și circuitul intră în modul normal de alimentare, în care dispozitivul este alimentat cu energie de la sursa de alimentare și de la baterie. GB1 este încărcat.

Dacă în acest circuit utilizați o baterie fabricată din baterii galvanice convenționale, atunci este necesar să excludeți rezistența R1 din circuit pentru a elimina procesul de încărcare pentru care nu sunt adaptate. Când energia elementelor este consumată, acestea trebuie înlocuite cu altele noi.

Niciun dispozitiv electronic nu este imun la o întrerupere bruscă de curent. Mai ales dacă vorbim de o tensiune de rețea de 220 V și se întâmplă în mediul rural. Pentru a crește fiabilitatea, ei încearcă să ofere o sursă de energie de rezervă. În mod ideal, în cazul unui accident, ar trebui să înceapă să funcționeze automat și independent, fără intervenția umană.

Pentru rezervă, se folosesc de obicei baterii și acumulatori înlocuibili. Atunci când utilizați bateria, este recomandabil să folosiți celule galvanice „alcaline” (alcaline). Au o capacitate mare, autodescărcare scăzută, deși sunt mai scumpe. Puteți spune care este care după marcajele de pe carcasă, de exemplu, „R6” (baterie obișnuită AA) și „LR6” (la fel, dar alcalin).

Specificul microcontrolerelor moderne este că pot comuta în mod programatic la modul standby SLEEP cu economie de energie, cu un consum de curent foarte scăzut. Acest lucru vă permite să utilizați condensatori electrolitici de mare capacitate sau, chiar mai bine, ionistori în loc de baterii/acumulatoare.

Primii ionistori au fost dezvoltați în 1966 de către Standard Oil Company. Sunt condensatori speciali de stocare cu un electrolit organic. Capacitatea tipică ajunge la 0,1...50 farazi la o tensiune de funcționare de 2...10 V. Pentru referință, capacitatea Pământului (o bilă de dimensiunea Pământului, ca conductor solitar) este de numai 0,0007 faradi.

Ionistorii sunt cunoscuți în literatura tehnică străină ca condensatori cu două straturi, SuperCaps și condensatori de rezervă. Există și nume de marcă: UltraCap (EPCOS), Gold Capacitors (Panasonic), DynaCap (ELNA), BOOSTCAP (Maxwell Technologies). În țările CSI, se folosește termenul stabil „ionistor”, reflectând o altă caracteristică a acestor dispozitive - participarea ionilor la formarea sarcinii.

Ionistorii moderni sunt împărțiți în mod convențional în trei grupuri, în funcție de curentul de sarcină pe termen lung recomandat în fișa de date:

• Curent scăzut (curent scăzut, mai puțin de 1,5 µA);
• Curent mediu (curent mediu, de la 1,5 μA la 10 mA);
• Curent mare (curent mare, de la 10 mA la 1 A).

Tensiunea de funcționare a ionistorilor urmează seria: 2,5; 3,3; 5,5; 6,3 V.

În fig. 6.16, a...t prezintă schemele de organizare a alimentării neîntreruptibile.

Orez. 6.16. Scheme de alimentare neîntreruptibilă (început):

a) diodele VDI, VD2 servesc la izolarea canalelor astfel încât curentul să nu circule de la sursa principală la cea de rezervă și invers. Dacă cele două surse de alimentare au dimensiuni diferite, atunci canalul cu tensiunea mai mare va fi cel principal. Dacă tensiunile de alimentare sunt absolut egale, dioda Schottky din canalul de rezervă trebuie înlocuită cu o diodă de siliciu convențională 1N4004.

b) diodele de decuplare VDI, VD2 sunt pornite înainte (și nu după) stabilizatorul de tensiune DA 1. Alimentarea principală este furnizată printr-o diodă obișnuită VD1 (astfel încât să fie disipată mai multă putere pe ea), iar bateria de rezervă este alimentată prin o diodă Schottky VD2 (astfel încât tensiunea la intrarea stabilizatorului DA I să fie cât mai mare);

c) diodele VD2...VD4 sunt pornite după (și nu înainte) stabilizatorul DA 1;

d) dioda VD2 vă permite să organizați o sursă suplimentară de tensiune negativă -0,7 V, care, totuși, încetează să funcționeze odată cu trecerea la puterea de rezervă de la bateria GB1. Dioda Schottky VD1 poate fi înlocuită cu o diodă de siliciu convențională KD102A;

e) ionistorul C J vă permite să înlocuiți bateriile epuizate GBl, GB2 „din zbor” fără a întrerupe alimentarea cu energie a MK pentru o perioadă destul de lungă. Dacă tensiunea ionistorului scade lent, atunci MK nu necesită o repornire. Rezistorul RI limitează curentul de încărcare al ionistorului;

Orez. 6.16. Scheme de alimentare neîntreruptibilă (continuare):

f) stabilizatorul DAI limitează curentul inițial de încărcare al ionistorului de rezervă SZ la un nivel de cel mult 100 mA. Pentru referință, curentul ridicat, începând de la aproximativ 250 mA, poate deteriora stocul de ioni. Dioda VDI reduce tensiunea de ieșire cu 0,2 V. În plus, atunci când alimentarea principală este oprită, împiedică descărcarea ionistorului SZ prin circuitele de ieșire din interiorul stabilizatorului DA1

g) tranzistorul VT1 îndeplinește funcția unei diode de decuplare la egalitate cu dioda „reală” VD1, dar are o cădere de tensiune colector-emițător mai mică în stare deschisă (0,1...0,15 V în loc de 0,2 V). Alimentare principală +5 V(1), alimentare de rezervă +5 V(2);

h) similar cu Fig. 6.16, g, dar pe tranzistorul cu efect de câmp VT1, în timp ce căderea de tensiune pe joncțiunea dren-sursă deschisă va fi mai mică decât cea a unui tranzistor bipolar, toate celelalte lucruri fiind egale;

i) condensatorul de stocare C1 menține funcționarea MK pentru o perioadă de timp când bateria GB1 este deconectată. Durata funcționării de urgență depinde de capacitatea și curentul de scurgere a condensatorului C1, precum și de frecvența de ceas a MK și de capacitatea sa de a funcționa stabil la putere redusă;

j) datorită punții de diode VDI... VD4, tensiunea de intrare 9... 12 V poate fi fie constantă (DC) fie alternativă (AC);

Orez. 6.16. Circuite de alimentare neîntreruptibilă (continuare): k) ionistorul de rezervă C2 menține tensiunea în circuitul de +4,8 V (la care este conectat MK) pentru o perioadă de timp când sursa principală de alimentare +11 V este scoasă de la sursa de rețea. Tranzistoarele VTI, VT2 împiedică descărcarea ionistorului prin rezistența internă a cipului DAI și sarcina din circuitul +5 V;

m) LED-ul HL1 indică alimentarea numai atunci când bateria de rezervă GB1 este în funcțiune. Rezistorul R1 setează luminozitatea necesară. Când contactele comutatorului SAI sunt închise, alimentarea este furnizată de la sursa principală de +5 V, în timp ce dioda VD1 și tranzistorul VT1 se închid și LED-ul HL1 se stinge;

m) canalul principal de alimentare este GBl, GB2 AA, iar canalul de rezervă este GB3 litiu. Când bateriile GBl și GB2 sunt deconectate, MK va primi energie de la bateria GB3 în modul de așteptare, deoarece actuatoarele externe (circuit +3,2 V) vor fi deconectate. Dioda VD1 nu permite descărcarea bateriei GB3 printr-o sarcină conectată la circuitul de +3,2 V;

o) în starea inițială, dispozitivul este alimentat de trei baterii GB1...GB3, în timp ce indicatorul HL1 se aprinde în verde. Când alimentarea externă este alimentată cu +5 V, releul K1 este activat, contactele K1.1 sunt închise, bateriile sunt deconectate și indicatorul HL1 se aprinde roșu. Dacă în loc de roșu se observă culoarea galbenă a indicatorului, atunci ar trebui să conectați o diodă de tip KD522B cu catod la HL1 în serie cu terminalul „G” al LED-ului. Rezistorul R1 reduce consumul de curent în circuitul de +5 V, totuși, dacă releul funcționează instabil, acest rezistor poate fi înlocuit cu un jumper; DESPRE

Orez. 6.16. Scheme de organizare a sursei de alimentare neîntreruptibilă (sfârșit): p) bateria de rezervă GB1 este reîncărcată constant cu un curent mic prin rezistența R1. Dioda Zener VD6 împreună cu dioda VD7 limitează tensiunea bateriei la +13,7 V. Diodele VD4, VD5 se deschid numai atunci când sursa principală de alimentare +16 V este necesară, deoarece capacitatea condensatorului la ieșire stabilizatorii DAI, DA2 sunt mai mari decât la intrare (comparați C1 și CJ, SZ și C4)

p) Sursa de alimentare +5V este cea principală, iar sursa de alimentare de la bateria cu litiu/bateria GBI este cea de rezervă. Ieșirea OUT primește cea mai mare dintre cele două tensiuni furnizate intrărilor VCC și BAT ale cipul DA1. Când tensiunea la pinul VCC scade sub +4,75 V (ajustată de rezistența R2), se formează un nivel LOW la ieșirea PFO. Acesta este un sistem de avertizare timpurie pentru întreruperile de curent, astfel încât MK să poată trece la o sursă de rezervă. Când tensiunea la pinul VCC scade sub +4,65 V, este generat un impuls de resetare RES;

c) similar cu Fig. 6.16, p, dar cu putere de rezervă de la ionistorul C1. Semnalul de resetare RES este trimis la intrarea de întrerupere INT, deoarece nu este necesară resetarea MC în hardware din cauza scăderii line a tensiunii OUT;

r) Nivelul HIGH/LOW de la ieșirea MC comută puterea fie de la circuitul de +5 V, fie de la bateria de rezervă GB1, care este reîncărcată cu un curent mic prin elementele VDI și R4. Dacă sursa de alimentare de +5 V eșuează, bateria GB1 se pornește automat și MK trebuie resetat, deoarece se poate „îngheța” în timpul unei creșteri bruște de tensiune.

Și așa - cumva la un moment dat, încetul cu încetul, întreprinderea noastră (o companie foarte săracă: ca majoritatea TEPLOENERGO din Ucraina) a început să eșueze, adică. epuizați „pe partea fierbinte” a surselor de alimentare comutatoare care au fost înlocuite ulterior.
A trebuit să-mi dau seama, adică. face 6 buc. surse de alimentare pentru alimentarea unor aparate (legate de metrologie, instrumentare si automatizare).
Cerințele pentru ei au fost:
1) alimentare senzor stabilizat - 20:28V/0.1A
2) alimentare stabilizată a dispozitivului în sine - 10:14V/0.2A
3) izolare galvanică între canalele de alimentare
4) alimentare de rezervă pentru dispozitiv (nu există senzor) de la o baterie de 12V (nu voi enumera mai departe)
Am decis să nu reinventez roata, ci să folosesc soluții de circuite deja dezvoltate, mai ales că era necesar să o facem ieftină și de înaltă calitate. Și cumva nu m-am deranjat prea mult cu alegerea designului circuitului - exemple de implementare a sursei de alimentare se profilau în capul meu.
Ei bine, asta e toată povestea și acum - la obiect.
Diagrama dispozitivului:

După cum se poate observa din diagramă, sursa de alimentare constă din două canale independente de 24V și 12V construite pe „manivele”. O diodă VD5 este instalată la 12V pe LM7812, ceea ce ridică tensiunea la 12,7V pentru a compensa căderea pe VD12. Nu mai este nimic de spus despre stabilizatori, deoarece acesta este un design de circuit binecunoscut și este descris în orice carte de referință și, desigur, toate acestea sunt în „Tutorial”.
Pentru a asigura alimentarea neîntreruptă, se folosește o baterie reîncărcabilă (în cazul meu este „GEMBIRD 12V4.5A”).
Circuitul prezentat în figură previne deteriorarea bateriilor din cauza primirii unei încărcări în exces. Oprește automat procesul de încărcare atunci când tensiunea elementelor crește peste valoarea admisă și constă dintr-un stabilizator de curent pe tranzistorul VT3, amplificator VT2, detector de nivel de tensiune pe VT1.
Indicatorul procesului de încărcare este strălucirea LED-ului VD4, care se stinge când este complet.
Începem configurarea dispozitivului cu un stabilizator de curent. Pentru a face acest lucru, închidem temporar ieșirea de bază a tranzistorului VT3 la firul comun și, în loc de baterii, conectăm o sarcină echivalentă cu un miliampermetru de 0...500 mA. Folosind dispozitivul pentru a controla curentul din sarcină, selectarea rezistenței R3 stabilește curentul de încărcare nominal pentru un anumit tip de baterie.
A doua etapă de configurare este setarea nivelului de limitare a tensiunii de ieșire folosind rezistența de reglare R4. Pentru a face acest lucru, controlând tensiunea pe sarcină, creștem rezistența de sarcină până când apare tensiunea maximă admisă (13,8 V pentru o baterie de 12 V/4,5 A). Folosind rezistorul R5, oprim curentul din sarcină (LED-ul se stinge).
Este potrivit orice transformator de dimensiuni mici cu o tensiune pe înfășurările secundare de 15...18 V; pentru canalul 24V - 25..28V.
Tranzistorul VT3 este atașat la placa de disipare a căldurii. Pentru ușurință de configurare, este recomandabil să utilizați un rezistor multi-turn tip SP5-2 sau similar cu R4, restul rezistențelor sunt potrivite pentru orice tip.
Pentru a furniza energie de rezervă de 12 V de la baterie, circuitele de circuit sunt utilizate pe elementele VD7, VT4, VT5 și un releu (import de 12 V) cu un grup de contacte de comutare. Dacă există alimentare de la rețea și deci +U pe condensatoarele C4, C5, tranzistorul VT4 este deschis și releul este dezactivat, bateria se încarcă prin contactele închise. Când tensiunea din rețea cade, tranzistorul VT4 se închide - VT5 se deschide și releul este activat - cu contactele sale conectând bateria „+” prin VD11 la sarcină.
Acum puțin despre piesele folosite:
- diode - orice... pe baza de curenti si tensiuni am folosit cel mai ieftin 1N4007 de import;
- tranzistoare VT1, VT2, VT4 - KT3102, poate KT315 sau analogi importați.
- tranzistorul VT3 poate fi folosit KT814 sau KT816 - depinde de capacitatea bateriei si de curentul cu care se va incarca;

Acum puțin în fotografii - procesul de fabricație:

Placă de circuit imprimat. Am lipit conectorul - apoi mi-am amintit că trebuie să fac o fotografie pentru poveste. Nu am cositorit potecile, pentru că... PCB-ul în sine s-a dovedit a fi de proastă calitate - piesele s-au desprins chiar și la min. temperatura fierului de lipit. După lipire, am acoperit toată placa cu lac.

În acest articol, vom analiza cum să creați o sursă de alimentare de rezervă a bateriei pentru dispozitivele electronice mici, astfel încât acestea să nu piardă niciodată energie.

Există multe dispozitive electronice care trebuie alimentate cu curent continuu și fără întrerupere. Un bun exemplu de astfel de dispozitive sunt ceasurile cu alarmă. Dacă curentul se întrerupe în miezul nopții și alarma nu se stinge la timp, ați putea pierde o întâlnire importantă. Cea mai simplă soluție la această problemă este un sistem de alimentare de rezervă a bateriei. Astfel, dacă puterea de la o sursă externă scade sub un anumit prag, bateriile preiau automat sarcina și continuă să alimenteze totul până când alimentarea externă este restabilită.

Componente

• sursa de curent continuu;
• baterii;
• compartiment pentru baterie;
• stabilizator de tensiune (optional);
• rezistență 1 kOhm;
• 2 diode (cu curent direct admis care depășește curentul de la sursa de alimentare);
• conector tată pentru tensiune constantă;
• conector mamă pentru tensiune constantă.

Diagramă schematică

Există multe tipuri diferite de sisteme de rezervă pentru baterii, iar tipul de sistem pe care îl alegeți depinde în mare măsură de ceea ce alimentați. Pentru acest proiect am proiectat un circuit simplu care poate fi folosit pentru a alimenta electronice de putere redusă care funcționează la 12 volți sau mai puțin.

În primul rând, avem nevoie de o sursă de curent continuu. Astfel de surse sunt foarte frecvente și vin într-o varietate de tensiuni și valori nominale de curent. Sursa de alimentare este conectată la circuit prin conectorul de alimentare DC. Apoi este conectat la dioda de blocare. Dioda de blocare împiedică curgerea curentului de la sistemul bateriei de rezervă înapoi la sursa de alimentare. Apoi, bateria este conectată printr-un rezistor și o altă diodă. Rezistorul permite încărcarea lent a bateriei de către sursa de alimentare, iar dioda asigură o cale de curent cu rezistență scăzută între baterie și circuitul final, astfel încât bateria poate alimenta circuitul final dacă tensiunea de ieșire a sursei de alimentare scade prea scăzut. Dacă circuitul pe care îl alimentați necesită o sursă de alimentare reglată, atunci puteți adăuga pur și simplu un regulator de tensiune la sfârșit.

Dacă alimentați un Arduino sau un microcontroler similar, atunci ar trebui să rețineți că pinul V în este deja conectat la regulatorul de tensiune de la bord. Astfel, puteți aplica orice tensiune în intervalul de la 7 la 12 volți la V în pin.

Selectarea unei valori a rezistenței

Alegerea valorii rezistenței trebuie făcută cu grijă pentru a nu supraîncărca accidental bateria. Pentru a vă da seama ce valoare a rezistorului să utilizați, trebuie mai întâi să luați în considerare sursa de alimentare. Când lucrați cu o sursă de alimentare neregulată, tensiunea de ieșire nu este constantă. Când circuitul care este alimentat de acesta este oprit sau deconectat, tensiunea la bornele de ieșire ale sursei crește. Această tensiune în circuit deschis poate atinge o valoare de o ori și jumătate mai mare decât tensiunea indicată pe carcasa de alimentare. Pentru a verifica acest lucru, luați un multimetru și măsurați tensiunea la bornele de ieșire ale sursei de alimentare atunci când nu este conectat nimic la acesta. Aceasta va fi tensiunea maximă a sursei de alimentare.

O baterie NiMH poate fi încărcată în siguranță la un curent de încărcare de C/10 sau o zecime din capacitatea bateriei pe oră. Cu toate acestea, aplicarea aceleiași cantități de curent după ce bateria a fost încărcată complet poate deteriora bateria. Dacă se așteaptă ca bateria să fie încărcată în mod continuu pentru o perioadă nedeterminată de timp (ca într-un sistem de rezervă a bateriei), atunci curentul de încărcare trebuie să fie foarte scăzut. În mod ideal, curentul de încărcare ar trebui să fie egal cu C/300 sau chiar mai mic.

În cazul meu, voi folosi o cutie de baterii de dimensiune AA cu baterii de 2500 mAh. Din motive de siguranță, am nevoie de un curent de încărcare de 8mA sau mai puțin. Pe baza acestui lucru, putem calcula ce valoare a rezistenței avem nevoie.

Pentru a calcula rezistența necesară a rezistorului, începeți prin a determina tensiunea în circuit deschis a sursei de alimentare, apoi scădeți din aceasta tensiunea bateriei complet încărcată. Acest lucru vă va oferi tensiunea pe rezistor. Pentru a determina rezistența, împărțiți diferența de tensiune la curentul maxim. În cazul meu, tensiunea în circuit deschis a sursei de alimentare este de 9V, iar tensiunea bateriei este de aproximativ 6V. Aceasta oferă o diferență de tensiune de 3V. Împărțirea acestor 3 volți la curentul de 0,008 amperi dă o valoare a rezistenței de 375 ohmi. Prin urmare, valoarea rezistenței noastre trebuie să fie de cel puțin 375 ohmi. Pentru mai multă siguranță am folosit o rezistență de 1k ohm. Cu toate acestea, rețineți că utilizarea unui rezistor de valoare mai mare va încetini semnificativ încărcarea bateriei. Dar aceasta nu este o problemă dacă sistemul de alimentare de rezervă este folosit foarte rar.

Ar putea funcționa numai atunci când tensiunea sursei principale a dispărut, nu ar putea proteja sarcina de o scădere sau creștere a tensiunii. Aceste deficiențe au fost corectate în noua versiune a dispozitivului, și anume:

1. Dispozitivul nu va comuta sarcina la sursa de alimentare de rezervă chiar dacă tensiunea sursei principale este scăzută.

Dispozitivul nu este capabil să funcționeze la o tensiune mai mică de 6 volți.

Dispozitivul nu va proteja sarcina atunci când tensiunea crește peste valoarea admisă.

Noua versiune a dispozitivului are caracteristici îmbunătățite semnificativ.

Capabil să funcționeze la o tensiune de intrare a sursei principale de la 6 la 15 V.

Protecție la sarcină de sub sau supratensiune. Două comparatoare sunt utilizate pentru a controla tensiunea sursei principale. Când sursa principală de tensiune este oprită, funcționarea dispozitivului este similară cu versiunea anterioară.

Curentul consumat de sarcină este limitat doar de curentul maxim pe care îl pot suporta contactele releului electromagnetic utilizat.

Dispozitivul este alimentat de o sursă de alimentare de rezervă de 12 V și consumă un curent de aproximativ 100 mA Dacă tensiunea sursei principale este mai mică de 12 volți, trebuie să utilizați un stabilizator și să îl conectați la golul prezentat în diagramă. și setați, de asemenea, pragurile de protecție folosind rezistențe de construcție.

Funcționarea dispozitivului

Tensiunea sursă principală este alimentată la rezistențele R6 și R12 de la care tensiunea este furnizată la intrările comparatoarelor, unde este comparată cu tensiunea provenită de la stabilizatorul VR1. Se utilizează un stabilizator separat VR1, astfel încât atunci când tensiunea sursei de alimentare de rezervă se modifică, pragurile de protecție să nu se modifice. Voi descrie pe scurt pentru ce sunt destinate aceste rezistențe de tăiere. Rezistorul R12 este responsabil pentru declanșarea protecției atunci când tensiunea scade sub pragul minim stabilit de acest rezistor. În cazul meu, acest prag este de 10,5 volți, iar pentru a-l seta, cu o tensiune de intrare de 10,5 volți, folosind acest rezistor, setați tensiunea la pinul 7 al comparatorului la 1,3 V, care este mai mică decât pragul de funcționare al comparatorul, deoarece tensiunea la al 6-lea picior al microcircuitului este de 1,65 volți, protecția va funcționa imediat. Rezistorul R6 este responsabil pentru declanșarea protecției în cazul creșterii critice a tensiunii sursei principale. În cazul meu, tensiunea maximă este setată la 13 volți. La această tensiune, rezistența R6 trebuie setată la 4 volți pe al 5-lea picior al microcircuitului, care va declanșa protecția și va comuta sarcina la sursa de rezervă. Datorită acestor rezistențe, protecția este declanșată atunci când tensiunea scade la 10,5 volți sau crește la 13.

Cea mai interesantă parte a circuitului este ansamblul asamblat pe microcircuitele DD1 și DD2. Este de fapt un circuit de protecție. Cele două intrări ale acestui nod sunt conectate la comparatoare, dar pentru ca la pinul 8 al microcircuitului DD1 să apară un nivel logic de 1 și să funcționeze protecția, trebuie create anumite condiții. Acest nod este, de asemenea, interesant deoarece va apărea unul logic la ieșirea 8 a DD1.1 dacă există stări logice identice la intrări, fie două 0, fie două 1, dacă există un 1 la o intrare și un 0 la cealaltă. protecția nu va funcționa.

Circuitul de protecție funcționează după cum urmează. Cu o tensiune de intrare normală a sursei principale, funcționează doar comparatorul DA1.2, deoarece tensiunea este peste pragul minim de oprire și, prin urmare, tranzistorul de ieșire deschis al comparatorului DA1.2 închide pinii 4 și 5 ai elementului DD2.4 la masă, care este similară cu starea logică 0, iar la intrările 1 și 2 elementele DD2.3 au o tensiune de aproximativ 4,5 - 5 volți, care este similară cu starea logic 1, deoarece tensiunea nu ajunge. 13 volți și comparatorul DA1.1 nu funcționează. În această condiție, protecția nu va funcționa. Când tensiunea sursei principale crește la 13 volți, comparatorul DA1.1 începe să funcționeze, tranzistorul de ieșire se deschide și, prin scurtcircuitarea intrărilor 1 și 2 ale DD2.3 la masă, creează forțat un nivel logic de 0, forțând astfel un nivel logic de 0 să apară la ambele intrări și protecția este declanșată. Dacă tensiunea scade sub pragul minim, atunci tensiunea furnizată celui de-al 7-lea picior al comparatorului scade la un nivel sub 1,65 volți, tranzistorul de ieșire se va închide și va opri conectarea intrărilor 4 și 5 ale elementului DD2.4 la masă, care va duce la setarea tensiunii la intrările 4 și 5 4,5 - 5 volți (nivel 1). Deoarece DA1.1 nu mai funcționează și DA1.2 s-a oprit, se creează o condiție în care va apărea un nivel logic la ambele intrări ale unității de protecție și va funcționa. Funcționarea nodului este prezentată mai detaliat în tabel. Tabelul arată stările logice la toți pinii microcircuitelor.

Tabelul stărilor logice ale elementelor nodului.

Configurarea dispozitivului

Un dispozitiv asamblat corect necesită o reglare minimă, și anume setarea pragurilor de protecție. Pentru a face acest lucru, în loc de sursa principală de tensiune, trebuie să conectați o sursă de alimentare reglată la dispozitiv și să utilizați rezistențe de tăiere pentru a seta pragurile de protecție.

Aspectul dispozitivului

Amplasarea pieselor pe placa dispozitivului.

Lista radioelementelor