מטען אינטליגנטי. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מטען אינטליגנטי

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מטענים, סוללות, תאים גלווניים

סוללות Ni-Cd נמצאות בשימוש נרחב להפעלת ציוד לביש מודרני. מכשירים רבים מיוצרים כדי להטעין אותם; מכשירים דומים מורכבים גם על ידי חובבי רדיו. עם זאת, רוב העיצובים התעשייתיים והחובבנים נועדו פשוט להטעין סוללות. לעתים קרובות הם אינם מסוגלים לטעון אותם לחלוטין בשל החיסרון המובנה של תאי Ni-Cd - מה שנקרא "אפקט הזיכרון". זה טמון בעובדה שאם אתה מטעין סוללה ריקה חלקית, היא תשחרר אנרגיה רק לרמה שממנה התחילה הטעינה. כדי שהאפקט הזה לא יתרחש, יש לפרוק לחלוטין את הסוללה (לערך 1 V), ולאחר מכן לטעון למתח של כ-1,4 V. התקן המיקרו-בקר המתואר להלן פותר אוטומטית בעיה זו. הסוללה, שלא ויתרה לגמרי על הקיבולת שלה, תחילה פורקת אותה לגמרי, אחר כך מטעין אותה לרמה שנקבעה מראש, בודקת את יכולתה לעבוד כרגיל, ואז מנתקת אותה מהמכשיר.

המכשיר המוצע מיועד לטעינה עצמאית בו-זמנית של ארבע סוללות Ni-Cd בקיבולת של 600, 800 ו-1200 מיליאמפר/שעה, אך ניתן להשתמש בו גם לטעינת סוללות מסוגים אחרים. היכולת לשנות את אלגוריתם ההפעלה של המכשיר באופן פרוגרמטי מספקת את הגמישות והקלות הנדרשת לעבוד איתו.

התרשים הסכמטי של המטען מוצג באיור 1. מבחינה פונקציונלית, הוא מורכב מיחידת בקרה וארבעה תאי פריקת טעינה זהים.

(לחץ להגדלה)

יחידת הבקרה מכילה את MK DD1, מתג DD2, המשווה DA1, מחולל מתח ייחוס (VT13, VT14), יחידת איתות קול תקלות בסוללה (VT15) ומאגר DD3. ה-MK שולט על פעולת המכשיר בכללותו, ומבטיח פעולה עצמאית של כל ארבעת צמתי הטעינה. החלפת המתחים המגיעים מהסוללות לכניסה הלא-הפוכה של המשווה DA1 מתבצעת על ידי המתג DD2. מתחי התייחסות נוצרים בהתאם לקוד שנקבע על ידי האותות E0 ו-E1 שצוינו על ידי המיקרו-בקר. Buffer DD3 מספק ניתוק של יציאה P1 של המיקרו-בקר מתאי פריקת טעינה.

כל תא כזה מורכב ממייצב זרם DA2 (להלן יצוינו ייעודי המיקום של האלמנטים של תא A1), נגדים להגדרת זרם R3 - R5, מתגי טרנזיסטור (VT1 - VT3) המחליפים את מצב הצומת (טעינה-פריקה -בקרה) ונוריות HL1 (אדום). זוהרות) ו-HL2 (ירוק), המציינות את מצב הצומת (אדום - טעינה, ירוק - פריקה). מתגים SA1 ו-SA2 מאפשרים לך להגדיר את זרם הטעינה הנדרש (במקרה זה 60, 80 או 120 mA).

בואו נסתכל על פעולת המכשיר ביתר פירוט. כאשר הכוח מופעל, התוכנית מנתחת את מצב הסוללה G1, ומשווה לסירוגין את המתח עליה (אות K1) עם מתחי הייחוס שמפיק הנהג בטרנזיסטורים VT13, VT14. אם מתח הסוללה נמוך מ-0,7 וולט, הוא "מסיק" שהתא ריק ועובר לנתח את מצב התא הבא. אם המתח על הסוללה הוא יותר מ-1 V (מקרה רגיל), MK DD1 מפיק (דרך חיץ DD3) אותות R1=1, Z1=1. במקרה זה, LED HL2 נדלק והטרנזיסטורים VT1, VT3 נפתחים. הראשון שבהם חוסם את ערוץ הטעינה (DA2, R3-R5, VT2), והשני מחבר את הנגד R9 במקביל לסוללה. תהליך השחרור מתחיל.

במצבי פריקה וטעינה, המתח על הסוללות נמדד אחת ל-4 שניות. מחזור המדידה (אות Z1=1, R1=0) הוא בערך 1 s, כלומר הזמן לשירות סוללה אחת יחד עם ההשהיה הוא 1 s. בשלב זה נמדד המתח על הסוללה, ובהתאם לערכו, המיקרו-בקר מחליט אם להמשיך לפרוק (טעינה) את הסוללה או לכבות אותה (אם הטעינה הסתיימה). זה נראה בבירור מהזוהר של נוריות הלד. תאורה תקופתית של הנורית הירוקה (HL2) מצביעה על כך שהסוללה של תא זה נמצאת במצב פריקה, והנורית האדומה (HL1) נמצאת במצב טעינה.

אבל בואו נחזור למצב הפריקה. אות K1 (מתח על הסוללה הפרוקה) דרך מתג DD2 מסופק לכניסה הלא-הופכת של המשווה DA1, שם הוא מושווה למתח הייחוס (כ-1 V) המסופק לכניסת ההיפוך מהדרייבר בטרנזיסטורים VT13 ו-VT14 (הראשון שבהם פתוח, והשני סגור). ברגע שמגיעים לערך המתח שנקבע, המשווה מוציא אות שתהליך הפריקה הושלם וה-MK מעביר את המכשיר למצב טעינה (אותות R1 ו-Z1 מקבלים את הערכים הלוגיים 0). במקרה זה, נורית ה-HL1 נדלקת, הטרנזיסטורים VT1, VT3 נסגרים ו-VT2 נפתחים.

בתהליך יצירת אב טיפוס של המכשיר ובדיקתו בפעולה עם סוללות ביכולות שונות ומחברות שונות, נמצא כי טעינת הסוללה המקסימלית תואמת למתח ייחוס של כ-1,45 V (בהתחשב בהפסדים במעגלי המדידה). במידת הצורך, ניתן לשנות אותו בכיוון זה או אחר באמצעות נגד חיתוך R44.

כאשר המתח בסוללה G1 מגיע לכ-1,45 וולט, הטעינה נעצרת. לאחר מכן במשך זמן מה (בערך 8... 10 שניות) התא עובר למצב פריקה (LED HL2 נדלקת) עם בקרת מתח על הסוללה. אם הוא לא השתנה באופן משמעותי במהלך הזמן הזה, הטעינה מסתיימת (שתי הנוריות לא נדלקות). אם המתח יורד בחדות (ל 1... 1,1 V), מה שמצביע על תקלה בסוללה, אזי מופק אות קול ונורית HL2 מתחילה להבהב.

למכשיר מצב טעינה מאולץ. הוא משמש כאשר הסוללה פרוקה למתח של פחות מ-1 V או שיש להטעין אותה בדחיפות (עקיפת תהליך הפריקה ל-1 V). הפעלת הטעינה הכפויה מתבצעת על ידי כפתור SB1 (השאר לחוץ עד שנורית ה-HL1 תידלק).

בחירת זרמי הטעינה השווים ל-0,1 קיבולת הסוללה מתבצעת על ידי מתגים SA1 ו-SA2 על ידי shunting נגד R4 עם נגדים R3 ו-R5. במצבי המתג המוצגים בתרשים, זרם הטעינה נקבע על ידי ההתנגדות של הנגד R4 והוא שווה ל-60 mA. סגירת המגעים של מתג SA1 מובילה לעלייה בזרם הטעינה ל-80 mA, ושניהם (SA1 ו-SA2) ל-110...120 mA. זרם המוצא המרבי של ווסתי המתח 78L05 הוא 100 mA, אך במצב וסת זרם הוא יכול להתמודד עם 120 mA עם מעט חום יחסית (בקמץ אפשר לשים עליו גוף קירור קטן).

חלקי המטען מותקנים על לוח מעגלים מודפס העשוי מפיברגלס נייר כסף דו צדדי (איור 2).

מטען אינטליגנטי

הלוח מיועד לשימוש נגדים קבועים MLT, כוונון SPZ-19a, קבלים K50-35 (C1, C4), KD-1 (C2, C3) ו-KM (אחרים), קטע שני פינים מתקע PLS-40 (XP1), לחצן B38 או B32 (SB1), מתגי שקף מיניאטוריים VDMZ-2V (SA1-SA8). מעגל הגדרת התדר של מחולל ה-MC המובנה משתמש במהוד קוורץ בתדר של 3,58 מגה-הרץ, אך ניתן גם להשתמש בכל אחד אחר בתדר שבין 3 ל-8 מגה-הרץ (במקרה זה, לחלק מהקבועים יהיו לשינוי בתוכנית). בתור פולט קול BF1, אתה יכול להשתמש בטלפונים מסוג TM-2B או פולט piezo ZP-31. כדי לחבר את ה-DD1 MK, נעשה שימוש בפאנל בעל 20 פינים.

קודי "קושחה" ROM MK מוצגים בטבלה.

(לחץ להגדלה)

קוד המקור של התוכנית

רוב הנגדים מותקנים בניצב ללוח. מגשרים תיל מוכנסים לתוך החורים המסומנים בציור התחתון (לפי איור 2) עם ארבע נקודות, מחברים את המוליכים המודפסים בצדדים שונים של הלוח.

הגדרת המכשיר מסתכמת בהגדרת מתחי ייחוס והערכים הנדרשים של זרמי טעינה ופריקה. מתחי התייחסות (ראה טבלה בחלק השמאלי התחתון של איור 1) נקבעים על ידי חיתוך נגדים R42, R43, R44 ובחירה בנגד R41. הם עושים זאת ללא חבר הכנסת, ומסירים אותו זמנית מהפאנל. שני מוליכים מוכנסים לשקעים 2 ו-3 שלו (או מולחמים לרפידות המגע התואמות של הלוח) ומחוברים דרך נגדים עם התנגדות של 10 קילו אוהם למקור מתח של +5 V. לאחר מכן מסופק כוח ללוח ו, חיבור מגעי הפאנל הנקובים בשילובים שונים עם החוט המשותף (קודים 00, 01, 10, 11), באמצעות נגדים מותאמים, הגדר את המתחים המצוינים בתרשים בנקודה K (פין 4 של שבב DA1; E0 הוא המשמעותי ביותר ביט, E1 הוא הסיביות הפחות משמעותיות).

זרמי הטעינה הנדרשים נקבעים על ידי בחירת נגדים R3 - R5. לשם כך, התקן סוללה ריקה ל-1 V לתוך כל תא, הכנס רצועה של פיברגלס נייר כסף דו צדדי (או גטינקס) עם פיסות חוט הרכבה מולחמות לרדיד בין המסוף החיובי שלו למגע המתאים, וחבר מיליאממטר. עם מגבלת מדידה של 150...300 לקצוות החופשיים של האחרון. mA. הנגד R4 מוחלף באופן זמני בנגד מכוון עם התנגדות של 270...330 אוהם (רצוי רב-סיבובי תיל) ובהפעלת מצב הטעינה הכפויה עם כפתור SB1, הם בוחרים התנגדות כזו של החלק של הנגד מוכנס למעגל שבו זרם הטעינה שווה ל-6 mA (עבור סוללה בקיבולת של 600 mA h). אחר כך הם מלחמים נגד קבוע עם התנגדות דומה במקום זאת, מחליפים אותו בנגד כוונון R3 ובאמצעות סגירת המגעים של מתג SA1 משיגים עלייה בזרם ל-80 mA (עבור סוללות בקיבולת 800 mAh). לבסוף, כאשר המגעים של שני המתגים SA1 ו-SA2 סגורים, ההתנגדות של הנגד R5 נבחרת בהתאם לזרם טעינה של 120 mA (עבור סוללות בקיבולת של 1200 mAh). הנגדים של מעגלי הטעינה ושלושת התאים הנותרים נבחרים באותו אופן.

זרם הפריקה (כ-60 mA במתח סוללה של 1,2 וולט) נקבע על ידי בחירת הנגד R9. כדי להאיץ את פריקת סוללות בקיבולת של 800 ו- 1200 מיליאמפר/שעה (במקרה הראשון עם זרם של 80, ובשני - 120 מיליאמפר), ניתן להכניס שני נגדים נוספים למעגל האספנים של הטרנזיסטור VT3, המחוברים במקביל ל-R9 באמצעות מתגים דומים ל-SA1, SA2 (באופן טבעי, אותו הדבר במקרה זה, יש לבצע שינויים במעגלי הסיביות של התאים הנותרים).

לסיכום, יש לציין שהמכשיר המתואר מסוגל לטעון סוללות בעלות קיבולת גדולה יותר. לשם כך, יש צורך להחליף את DA2-DA5 במייצבים לזרם גבוה יותר (300...400 mA), ואת טרנזיסטורי המפתח בחזקים יותר.

מחברים: M. Demenev, I. Koroleva

ראה מאמרים אחרים סעיף מטענים, סוללות, תאים גלווניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תקשורת אופטית חסכונית באנרגיה 26.03.2013

צוות מומחים מ-IBM וסוכנות המדע הביטחוני DARPA פיתח קישור אופטי עם יעילות אנרגטית גבוהה להפליא. במהלך הבדיקות, מידע הועבר במהירות של 25 גיגה-ביט לשנייה תוך שימוש בכוח של 24 מיליוואט בלבד, או 1 פיקו-ג'ול/ביט.

בהשוואה להישג הקודם, לטכנולוגיה החדשה מהירות גבוהה ב-66% וצריכת החשמל נמוכה פי 2. זה הושג על ידי שימוש בשבבי SOI CMOS חדשניים של 32nm, לייזר חלל אנכי מתקדם (VCSEL) וגלאי הפוטו העדכניים ביותר של Sumitomo Electric Device Innovations.

הישג זה אינו רק חדשות טובות למי שרוצה לחסוך באנרגיה. העובדה היא שמחשבי-על מבטיחים הפועלים פי 100 מהר יותר מהנוכחיים יזדקקו לקווי נתונים במהירות דומה. לקווי סיבים אופטיים מודרניים, עם כל היעילות והמהירות הנראית לעין, אין ביצועים מקובלים.

לכן, מצב לא נעים יכול לקרות. לטענת מהנדסי IBM, מחשבי-על בעלי מהירות ייחודית יהיו מוכנים עד 2020, הם יאפשרו הדמיית האקלים העולמי, פיתוח תכנון ננו-מבנים, הדמיית מבנה של תאים חיים ברמה המולקולרית, וביצוע משימות רבות נוספות שעדיין אינן נגישות. מחשבים בודדים. עם זאת, לשלב החשוב ביותר הזה בהתפתחות הקידמה המדעית והטכנולוגית, יש צורך לפתח דרך להעביר במהירות כמויות אדירות של מידע ללא עלויות אנרגיה אדירות. ככל הנראה, IBM ו-DARPA מצאו דרך לעשות זאת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מקרר לשבבי קוונטים

▪ חזייה אלקטרונית עוקבת אחר הדמות

▪ כרטיס הבנק יאבד את הפס המגנטי שלו

▪ אנשים עתיקים השתמשו בקעקועים לריפוי

▪ פנסי לייזר של BMW

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר עבור הבנאי, אומן הבית. מבחר מאמרים

▪ מאמר Rozanov Vasily Vasilyevich. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מי שיחק תפקיד מפתח בפופולריות של שמפניה? תשובה מפורטת

▪ מאמר CTO. תיאור משרה