טעינת הסוללה מאלמנטי Peltier. תכנית, תיאור

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

טעינת הסוללה באמצעות אלמנטים של Peltier. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

מתח המוצא של גנרטור תרמו-אלקטרי המבוסס על אלמנטים של Peltier תלוי בתנאי הטמפרטורה ובעומס. בתכנון המוצע, מצב הפעולה של הממיר של המתח הזה לזה הנדרש לטעינת סוללת עופרת-חומצה נשמר אוטומטית כך שהגנרטור תמיד מספק את ההספק המרבי האפשרי. זה מאפשר לך לקבל את כמות האנרגיה המקסימלית האפשרית מהגנרטור ולאגור אותה בסוללה.

ידוע שכדי להשיג את כמות האנרגיה המקסימלית במעגל החיצוני, יש צורך שהתנגדות העומס של הגנרטור תהיה שווה להתנגדות הפנימית שלו, והאחרון עבור אלמנט Peltier תלוי בתנאי ההפעלה. מאחר ובעייתי לספק את אותם תנאים לחימום מספר רב של אלמנטים ולפינוי חום מהם, הפתרון הוא לחלק את כל המערך שלהם לקבוצות נפרדות בעלות אותם מאפיינים ותנאים תרמיים בערך. העומס האופטימלי מסופק בנפרד עבור כל קבוצה. המכשיר המדובר בנוי על עיקרון זה, המורכב משני ערוצים זהים הפועלים על עומס משותף - סוללה נטענת.

פרמטרים טכניים עיקריים

מספר ערוצי המרה .......2
מתח מינימלי בכניסת הערוץ, V ....... 3
מתח מקסימלי בכניסת הערוץ, V .......12
זרם גנרטור מקסימלי, A ....... 5
מתח מוצא מקסימלי, V.......14
תדר המרה, kHz ...... 80
יעילות (במתח כניסה 9 V, זרם 1 A), %, לא פחות ....... 80
צריכת זרם מהסוללה במצב שינה, mA.......0,4

תרשים המכשיר מוצג באיור. 1. הגנרטורים התרמו-אלקטריים G1 ו-G2 מחוברים לכניסות של שני ערוצי המרה זהים. כל ערוץ הוא ממיר מתח דופק מוגבר המבוסס על משנק אחסון L1 (L2) וטרנזיסטור אפקט שדה רב עוצמה VT3 (VT4), הנשלט על ידי אפנון רוחב דופק. פעולת הממירים נשלטת על ידי המיקרו-מעבד DD1 (ATmega88-20AU). יש לטעון את הקודים מקובץ TERMPR.hex המצורף למאמר לזיכרון ה-FLASH שלו. תצורת המיקרו-בקר מתוכנתת בהתאם לטבלה, שבה מודגשים בצבע ערכי הביטים השונים מאלה שנקבעו על ידי יצרן המיקרו-מעגל.

אורז. 1 (לחץ להגדלה)

פריקה	Comp.	פריקה	Comp.
RSTDISBL	1	CKDIV8	1
DWEN	1	CKOUT	1
SPIEN	0	SUT1	1
וודטון	0	SUT0	0
תשמור	1	CKSEL3	0
BODLEVEL2	0	CKSEL2	0
BODLEVEL1	1	CKSEL1	1
BODLEVEL0	0	CKSEL0	0

באיור. איור 2 מציג דיאגרמה של שינוי המתח במוצא של גנרטור תרמו-אלקטרי של ערוץ אחד במהלך מחזור הפעולה של המכשיר. קנה המידה לאורך ציר הזמן אינו מכובד. המחזור מתחיל בהשעיית הממיר בזמן t₀, ולאחר מכן מתח הגנרטור עולה למתח ללא עומס U_xx, שבסוף התהליך החולף המיקרו-בקר מודד בזמן t_איזם. בזמן ט₁ המיקרו-בקר מדליק את הממיר ובמספר שלבים משנה את משך הפולסים השולטים בו, בכל פעם מודד מתח הגנרטור.

לאחר השינוי הבא של משך הדופק, מתח הגנרטור נופל לאזור שמרכזו ליד U = 0,5U_xx (במקרה זה זה הרגע t₄). זה מתאים לעומס האופטימלי על הגנרטור, כך שהממיר ממשיך לפעול במשך הפולס שנקבע עד שבגלל התנאים המשתנים מתח הגנרטור חורג מאזור ΔU. לאחר מכן התהליך חוזר על עצמו.

טעינת הסוללה מתאי פלטייר
איור. מספר

כך נטענת סוללת GB1. כאשר מתח הסוללה מגיע לכ-14 וולט, זרם הטעינה מופחת כדי למנוע טעינת יתר. המכשיר עובר למצב ייצוב מתח הסוללה.

ניתן להפעיל את המיקרו-בקר DD1 מהסוללה GB1 דרך המייצב המשולב DA1, או מהגנרטורים התרמיים G1 ו-G2 דרך מייצבי זרם בטרנזיסטורים VT5 ו-VT6. הודות לספק כוח זה, מתח זמין במסופים לחיבור הסוללה גם בהיעדרה. זה מספיק עבור לפחות thermogenerator אחד לעבוד.

אם המתח של שני הגנרטורים התרמיים יורד מתחת לערך המינימלי, המיקרו-בקר DD1 עובר למצב "שינה", לאחר שסגר בעבר את הטרנזיסטורים VT7 ו-VT8 ובכך כיבה את מייצב DA1. במקרה זה, צריכת הזרם מהסוללה (אם היא מחוברת) מצטמצמת ל-0,4 mA.

ברגע שהמתח של גנרטור אחד לפחות עולה מעל המינימום (כ-3 V), המיקרו-בקר "מתעורר", מדליק את מייצב DA1 ושולט בממירים, כמתואר לעיל. אם המתח ללא עומס של הגנרטור עולה על מתח הסוללה, אז הסוללה נטענת ישירות דרך דיודה VD7 או VD8 וזה הופך להיות בלתי אפשרי לקבוע את מצב העומס האופטימלי. מכאן המגבלה על המתח המרבי של התרמוגנרטור.

נוריות LED HL1-HL3 משמשות לאותת, בהתאמה, המכשיר מופעל וממירי המתח של הגנרטורים G1 ו-G2 פועלים. יש אזעקה להתחממות יתר של תרמוגנרטורים - אות קול ניתן על ידי פולט הקול HA1 והנורית מהבהבת.

הטמפרטורה של כל גנרטור נשלטת באמצעות מתגים תרמיים SK1 ו-SK2 עם טמפרטורת תגובה של +120 ^оג. אלמנטי Peltier הנפוצים והזולים ביותר ניתנים להפעלה בטמפרטורות של עד +138 ^оC. אם אתה משתמש באלמנטים בטמפרטורה גבוהה, אז אתה צריך להשתמש במתגים תרמיים אחרים או לנטוש אותם לחלוטין.

ציור של המעגל המודפס של המכשיר מוצג באיור. 3, ומיקום האלמנטים עליו הוא באיור. 4. חלקים רבים הדרושים לייצור המכשיר ניתן למצוא על לוח אם מיותר של מחשב. לדוגמה, טרנזיסטורי אפקט שדה ARM2014N משמשים בממירי מתח כדי להפעיל את המעבד והזיכרון בלוחות ASUS. גם טרנזיסטורי אפקט שדה STB70NF3LL מתאימים. הדרישה העיקרית לטרנזיסטורים אלה היא מתח סף שאינו גבוה מ-1,5 וולט (רצוי 1 וולט). שימוש במכשירים עם מתח סף גבוה יותר מוביל לחימום יתר שלהם, או שהממיר אינו פועל כלל, מכיוון שהטרנזיסטורים אינם נפתחים על ידי המתח הזמין.

טעינת הסוללה מתאי פלטייר
איור. מספר

משנקים L1 ו-L2 עשויים גם מאלה שנמצאים בלוח האם. הליבות המגנטיות שלהם משמשות - טבעות פריט בגודל 15x8x6 מ"מ. 15 סיבובים של חוט בקוטר של 1 מ"מ מלופפים עליהם.

במקום דיודות VS80SQ040 ו-BAS86, ניתן להשתמש בדיודות שוטקי אחרות, בהתאמה, ב-40 V, 10 A ו-40 V, 0,1 A.

ניתן להוריד את תוכנית המיקרו-בקר מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/tempr.zip

מחברים: S. Tkachuk

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

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

דוכן קוקטיילים חכם 10.11.2019

אנשים אוהבים קוקטיילים בגלל הטעם שלהם, וזו הסיבה שמשקאות מעורבבים כהלכה מוערכים מאוד. אבל לערבב את המרכיבים בפרופורציות הנכונות זה לא קל, וללכת לברים טובים זה לא זול.

הייתה דרך להכין את הקוקטיילים המושלמים בבית, לבד. בשביל זה פותח גאדג'ט מיוחד Barsys Coaster על ידי היוצר של ברמן רובוטי, שעולה יותר מדי לשימוש פרטי - 1000 דולר. המכשיר החדש הוא רק תחתית זכוכית, בעלות של 149 דולר.

Barsys Coaster הוא מכשיר חכם שאומר לך כמה מרכיב להוסיף לקוקטייל שלך כדי להפוך אותו למושלם. לשם כך צריך לשים את הכוס על המעמד, לחבר אותה לטאבלט או לסמארטפון עם האפליקציה המתאימה ולהתחיל למזוג משקאות.

האפליקציה תאמר לכם מה למזוג ובאיזה סדר, והמעמד ישנה צבע כשמספיק מרכיב כזה או אחר בכוס. "עם הקוסטר, יצאנו לעשות הכנת קוקטייל קלה כמו מזיגת בירה או יין לכוס", אומר אקשט טווארי, מייסד ומנכ"ל Barsys.

חגי השנה החדשה מתקרבים, שלא יכולים להסתדר בלי משקאות וחטיפים, והמראה של גאדג'ט חדש יכול להיות שימושי מאוד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חיידקי המעיים מגבירים את הסיבולת

▪ טרקטורון DJI עם מצלמה מיוצבת

▪ תרופות נוגדות דיכאון לאלכוהוליזם

▪ מפרש חשמלי

▪ טאבלט NVIDIA Tegra Note 7 עם LTE

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור אתר טלוויזיה. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת אלכסיס דה טוקוויל. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר האם דגים יכולים לשמוע? תשובה מפורטת

▪ מאמר פורמיום עמיד. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר אנטנה מיני-מרובע. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אלומיניום, כרום וניקל. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר