Зарядное устройство зу1
Зарядное устройство ЗУ1 предназначено для подготовки к работе герметичного цилиндрического никель-кадмиевого аккумулятора типоразмера АА с номинальной емкостью 450...900 мА/ч. Допустимо подключение аккумулятора большей емкости, но в этом случае полный заряд не гарантируется.
ЗУ1 позволяет быстро (за время не более 3 часов) максимально безопасно зарядить полностью разряженный аккумулятор, практически без контроля со стороны оператора.
Штатными источниками питания для ЗУ1 являются блок питания сетевой или подготовленная к работе (заряженная) батарея аккумуляторная, также в качестве блока питания для работы ЗУ1 может служить любой источник постоянного тока напряжением 10,5...14,5В, обеспечивающий ток не мeнеe 180 мА с пульсацией напряжения не более 0,5%.
В ЗУ1 имеется защита от переполюсовки питающего напряжения, и оно кратковременно выдерживает превышение номинального напряжения питания до 29В.
Основные технические характеристики ЗУ1:
ток разряда аккумулятора (мA) 200+-50;
ток заряда аккумулятора (мА) 340+-40;
ток подзаряда аккумулятора (мА) 15+-5;
диапазон рабочих температур (град.С) 0...50;
габаритные размеры (мм) не более 120*80*25;
масса не более 0,18 кг.
ЗУ1 не предназначено для заряда химических элементов типа А316.
Структурная схема ЗУ1 приведена на рисунке 24.
ЗУ1 обеспечивает три режима работы. Смена режимов происходит автоматически:
режим разряда аккумулятора током разряда;
режим заряда аккумулятора током заряда;
режим подзаряда аккумулятора током подзаряда.
После подачи напряжения питания и установки аккумулятора ЗУ1 переводится в режим разряда нажатием кнопки ПУСК (START).
При этом появляется сигнал "Лог.1" на входе DCMD микроконтроллера, после чего на выходе MOD устанавливается "Лог.0", а на выходе MS "Лог.1". Высокий уровень на выводе DIS включает индикатор разряда (DISCHARGE) и через цепи управления разряда коммутирует аккумулятор на разряд. Ток разряда аккумулятора определяется сопротивлением нагрузки разряда ЗУ1 и не контролируется микроконтроллером. Во время разряда индикатор разряда (DISCHARGE) светится непрерывно. Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) - прерывисто.
Контакты аккумулятора через ФНЧ подключены к входам SNS и ВАТ микроконтроллера. При достижении напряжения на аккумуляторе 1В разряд прекращается. На вывод DIS устанавливается "Лог.0", который закрывает цепи управления разрядом, и ЗУ1 автоматически переходит в режим заряда. С установкой на выходе DIS "Лог.0" на выходе MOD появляются импульсы, которые поддерживают с помощью цепей управления заряда стабильный ток заряда аккумулятора.
Стабильность зарядного тока обеспечивается широтно-импульсной модуляцией сигнала на выходе MOD микроконтроллера. Длительность импульсов на указанном выходе устанавливается такой, чтобы на датчике тока поддерживалось постоянное напряжение 235 мВ.
Рисунок 24. Структурная схема ЗУ1
Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) на протяжении всего времени заряда светится непрерывно.
Критерием прекращения режима заряда для микроконтроллера является одно из трех условий:
снижение напряжения аккумулятора на величину не менее 12 мВ;
достижение максимального напряжения аккумулятора (1,72+-0,05В);
достижение времени заряда (360+-10)мин.
ПРИМЕЧАНИЕ. В течение первых 820с после установления режима заряда микроконтроллер не следит за первыми двумя условиями.
Режим заряда прекращается, когда на выводе МОD микроконтроллера устанавливается "Лог.0", который закрывает элементы, управляющие током заряда. Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) начинает равномерно мигать, с этого момента аккумулятор считается подготовленным к работе, его можно извлекать из ЗУ и использовать по назначению.
Если аккумулятор не извлечен из ЗУ1, он будет постоянно подзаряжаться через резистор в цепи управления зарядом током подзаряда. В таком состоянии он может находиться длительное время без снижения уровня заряда.
Источником питания для микроконтроллера служит линейный стабилизатор напряжением (5+-0,3)В.
Источником напряжения для заряда аккумулятора выбран импульсный преобразователь напряжения, на выходе преобразователя поддерживается стабилизированное напряжение 3,3 В.
Диапазон входного напряжения для работы импульсного преобразователя от 8 до 30В. Индикатор питания (POWER) светится непрерывно, пока входное напряжение находится в этом диапазоне. При уменьшении напряжения менее 8В яркость свечения снижается и прекращается при напряжении менее 5В.