на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Универсальное разрядно-зарядное устройство

Электропитание
2 недели назад

Универсальное разрядно-зарядное устройство (часть 4)


Необходимость использования электронной нагрузки выяснилась на последнем этапе, когда стали перебираться все возможные непредвиденные ситуации. При случайном пропадании электрического контакта с аккумулятором при больших токах зарядки напряжение на выходе регулятора зарядного тока могут достигать недопустимых значений. Электронная нагрузка берёт на себя выходной ток и ограничивает напряжение регулятора на уровне 5...6 В. Поэтому на основную плату были добавлены разъёмы XP1, XP2 типа PLS, которые будут необходимыми не только для электронной нагрузки, но и для калибровки измерителей напряжения, о которых будет сказано позднее. Плата электронной нагрузки имеет размеры 30x15 мм, её чертёж и схема размещения элементов показаны на рис. 18. Резисторы R59, R60 - для поверхностного монтажа типоразмера 1206, разъёмы XS4, XS5 - BLS-2 подключаются к плате проводами. Узел нагрузки крепится прижимом транзистора через изолирующую прокладку и диодной сборки к теплоотводу с использованием теплопроводящей пасты.

Чертёж печатной платы и схема размещения элементов на ней

Рис. 18. Чертёж печатной платы и схема размещения элементов на ней

 

Датчик температуры теплоотвода крепится прижимной скобой плоской стороной датчика через теплопроводящую пасту в средней части теплоотвода. Предварительно припаивают провода к выводам датчика и изолируются термоусаживаемой трубкой. Для подключения датчика к плате используется разъём XS6 BLS-3. Для формирования звуковых сигналов используется пьезоизлучатель HA1 FT-20T-6,8a1 с резонансной частотой 6800 Гц, для его подключения к разъёму платы используется разъём XS3 BLS-2. Кнопки управления SB1-SB5 - PBS-10B, для подключения к плате используется плоский кабель с разъёмом XS1 BLD-2x5, LCD-дисплей изолирован от корпуса устройства с помощью изолирующих шайб и изоли-рующих втулок, которые используются для крепления компонентов в корпусах TO-220. Общий провод должен соединяться с платой LCD-дисплея только через кабель, который подключается к плате устройства через разъём XS2 BLD-2X5.

Набор адаптеров, изготовленных для имеющихся в эксплуатации аккумуляторов

Рис. 19. Набор адаптеров, изготовленных для имеющихся в эксплуатации аккумуляторов

 

Весь набор адаптеров, изготовленных для имеющихся в эксплуатации аккумуляторов, показан на рис. 19. В наличии имелся один Li-Fe аккумулятор типоразмера 14500, который не был в эксплуатации и использовался только для отладки программы обслуживания этих типов аккумуляторов. Изготовлять для него отдельный адаптер не имело смысла, и поэтому был использован адаптер для аккумуляторов типоразмера AA, которые близки к типоразмеру 14500. Для этого пришлось временно поменять резистор для измерения напряжения аккумулятора и изменить номер датчика температуры. Для аккумуляторов типоразмеров AAA, AA и 18650 использовались готовые батарейные отсеки, которые были доработаны, а для Li-Po аккумуляторов были изготовлены адаптеры в виде прищепок с дополнительным разъёмом для подключения аккумулятора.

Топология платы для аккумуляторов типоразмера AAA

Рис. 20. Топология платы для аккумуляторов типоразмера AAA

 

Конструкция адаптера

Рис. 21. Конструкция адаптера

 

Рис.22. 

 

Для каждого аккумулятора в отдельном отсеке размещается плата с SMD-резистором делителя напряжения типоразмера 0805, датчиком температуры и защитным диодом. Платы в общем конструктивно схожи и отличаются только размерами. Топология платы для аккумуляторов типоразмера AAA размерами 40x10 мм показана на рис. 20, конструкция адаптера показана на рис. 21. На нижней стороне платы к площадке полигона припаивается латунная пластина для теплопередачи от аккумулятора к датчику температуры. Использованы две пластины шириной 6 мм и длиной 25 мм, но, как оказалось позднее, достаточно было одной пластины шириной 6 мм, что и было сделано в одном из адаптеров. На нижней стороне платы устанавливается датчик температуры, который плоской стороной через теплопроводную пасту прижимается к теплопроводящим пластинам латунной скобой методом пайки, как показано на рис. 22. После установки и пайки на плате резистора делителя и защитного диода плату необходимо промыть.

Для подключения адаптеров к основному устройству необходимо изготовить кабели с разъёмом. Для адаптеров аккумуляторов типоразмеров AAA, AA и 18650 использованы разъёмы BLD-2X5. Длина кабелей должна быть одинаковой, потому что программно учитывается среднее падение напряжения на проводах и контактах разъёмов, по которым течёт разрядный/зарядный ток. Для каждого из этих контактов используется отдельный провод МГТФ-0,35, которые объединяются вместе при пайке к плате адаптера. Можно использовать другой тип медного провода, но того же сечения, для других контактов использован провод МГТФ-0,07, который можно заменить любым другим. Длина кабеля от разъёма до батарейного отсека должна быть около 55 мм (рис. 23). Для адаптеров Li-Po аккумуляторов использовался десятипроводный плоский шлейфовый кабель с шагом 1,27 мм. Отделяется отрезок кабеля длиной 110 мм, к одному концу подключается разъём IDC-10F, а другой конец кабеля припаивается к площадкам платы адаптера (рис. 24).

Перед установкой платы в батарейный отсек адаптера необходимо сделать в боковой стенке пазы для теплопередающих пластин и предусмотреть средство извлечения аккумуляторов из отсека, в адаптерах для этого используется лавсановый шнур. Вниз отсека под плату прокладываются провода кабеля, предназначенные для минусового вывода аккумулятора, и поролоновая теплоизолирующая прокладка. Плата крепится в отсеке методом пайки к жёстким лепестковым ламелям, которые входят в состав контактного устройства адаптера. К контактным площадкам платы припаиваются остальные провода, затем плата окончательно промывается. После того как изготовленный адаптер подтвердит свою работоспособность, на верхнюю часть платы приклеивают поролоновую прокладку для теплоизоляции и этикетку с номером канала и номером датчика.

Рис. 23.

 

Рис.24.

Продолжение следует

Автор: А. Дымов, г. Оренбург


Рекомендуем к данному материалу ...

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат