No title

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN – technická literatura

[email protected]

2.15

Umìlá zátìž pro zkoušení a mìøení nabíjeèek

Zkoušení zapojení nabíjeèek a mìøení jejich parametrù na skuteèné baterii není optimálním øešením, protože bìhem nabíjecího cyklu je její napìtí promìnné, v nìkteré fázi velmi rychle. Obvod zapojený podle obr. 2.15.1 plní funkci umìlé zátìže, která má po nastavení pomocí P1, na svých svorkách + a – stálé napìtí požadované velikosti, nezávislé (v jistých mezích) na proudu, který z nabíjeèe odvádí. Musí mít tedy nízkou vstupní impedanci nezávislou na kmitoèet v rozsahu, který je v daném pøípadì dùležitý. Pro obr. 2.15.1 je to od témìø 0 W pro 0 Hz do 0,5 W pro kmitoèty v této oblasti zajímavé. V obvodu, v podstatì paralelním stabilizátoru napìtí, je použit rychlý operaèní zesilovaè vhodný pro napájení z jediného zdroje, který budí bázi Darlingtonova zapojení tranzistorù T1, pùsobícího jako zátìž mìøeného nabíjeèe. Ten je proto nutno opatøit chladièem. Protože je OZ1 zapojen jako neinvertující zesilovaè se zesílením 4, je napìtí na zátìži ètyønásobkem napìtí na vstupu, tedy jezdci desetiotáèkového P1. Je-li spínaè S1 sepnut, lze výstupní napìtí nastavit mezi 3,5 až 10 V, pøi otevøeném spínaèi mezi 10 a 20 V. Rezistory R4,5 zajišují vf stabilitu zapojení. Dioda D4 a 4A pojistka Po1 chrání obvod pøed následky pøepólování. Podle Lit. 2.15.1 odvede zobrazený obvod z pøipojeného zdroje 30 mA až 3 A, aniž by se nastavené napìtí významnìji zmìnilo. Zdroj informací: Lit. 2.15.1 Dutra, J.: Constant-voltage load tests battery chargers. EDN 1996, 11. dubna, str. 104, 106. Lit. 2.15.2 Sdìlovací technika 1996 è. 11, str. 29.

' 5 N

5 N

& Q

5N ' /7 ' /7

3 0RWiþHN 6

2=

& Q

1 %$7 &—9 5M  /7

5 M:



3R$

5N ( % 7 1

YVWXS

& & — 9

' 1 ±

Obr. 2.15.1 Obvod, na jehož vstupních svorkách lze nastavit napìtí, které poté zùstává stálé, simuluje pøi mìøení akumulátor

A

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

1

171

2.16

Simulátor zátìže o konstantním pøíkonu

Obvod, jehož schéma zapojení je na obr. 2.16.1, pøevádí velikost výkonu odebíraného z baterie B1 a maøeného v rezistoru RZ na napìtí U2. Hlavní èástí obvodu je analogová násobièka AD534, na jejíž jeden vstup je pøivedeno napìtí baterie UB, na druhý pak napìtí ze snímacího rezistoru RS úmìrné proudu IZ. Jedna z aplikací tohoto obvodu, blokovì znázornìná na obr. 2.16.2, udržuje okamžitý výkon odebíraný z baterie na nastavené hodnotì. To umožòuje mìøit a objektivnì mezi sebou porovnávat energetickou hustotu rùzných typù baterií, které mají i odlišné vybíjecí charakteristiky. Použitelné zapojení je na obr. 2.16.3. Mìøená baterie je zatìžovaná tranzistorem T1, jehož báze je buzena z chybového zesilovaèe OZ1 tak, aby napìtí úmìrné souèinu vybíjecího proudu a napìtí baterie – maøený výkon – bylo shodné se žádanou hodnotou – napìtím nastaveným na 10otáèkovém potenciometru žádané hodnoty P1. Pøi použitých hodnotách platí, že 1 V odpovídá 1 W. Tranzistor T1 je nutno chladit. Zdroj informací: Lit. 2.16.1 Khy Vijeh: Load simulator maintains constant power. EDN 1996, 11. dubna, str. 106, 108. Lit. 2.16.2 Sdìlovací technika 1997 è. 3, str. 25. ,= 

8%

;

287

8 ;±; <±<

;

5=

N

< $' =

% 56

N

<

S

= 8% ;±;

56[,= <±<

Obr. 2.16.1 Obvod pøevádìjící okamžitý výkon odebíraný z baterie na analogové napìtí

172

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

1

A

FK\ERYê ]HVLORYDþ

YVWXS8

8î,

8î, QiVRELþND

,=

YVWXS, 56

QDVWDYHQt YêNRQX

Obr. 2.16.2 Blokové schéma zaøízení odebírajícího z mìøené baterie konstantní výkon

N 3 N



—  RWiþHN 9

Q

—  9

 %

Q



7 2=

23



7,3 —

M

N

Q ±9

9 —

±9  —

; ;

<

287

<

,2 $' =





= 



N RIVHW —







N

Q

±9

,2 5()

0

RWiþHN N N

9

—

Obr. 2.16.3 Praktické zapojení simulátoru zátìže s konstantním pøíkonem

A

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

1

173

2.17

Monitor proudu baterie

Obousmìrný senzor proudu vhodný pro signalizaci nabíjení/vybíjení baterie 12 V zapojený podle obr. 2.17.1 využívá výhody rozšíøeného rozsahu potlaèení souhlasného signálu (o více než 90 dB) u dvojitého operaèního zesilovaèe LT1495. Tyto zesilovaèe jsou schopny v uvedeném zapojení normálnì pracovat, i když jsou napájeny jediným, nižším napìtím 5 V. V tomto pøípadì pøevádìjí úbytek napìtí vznikající prùchodem proudu na snímacím rezistorem RS do a z kladného pólu baterie 12 V na výstupní napìtí. Bìhem nabíjení nastaví operaèní zesilovaè IO1A proud tranzistorem T1 tak, aby úbytek napìtí na rezistoru RA byl shodný s napìtím RS . IL. Pro výstup „Nabíjení“ pak platí U2 = IL . RS . (RB/RA). V tomto režimu je stejné vstupní napìtí pro obvod druhého OZ pólováno opaènì, což zpùsobí uzavøení tranzistoru T2. Pøi vybíjení se situace obrátí, funkce je však stejná. Pro hodnoty RA a RB uvedené na obr. 2.17.1 je hodnota výstupního napìtí ve voltech rovna proudu IL v ampérech. Aèkoli na obr. 2.17.1 je znázornìna 12V baterie, lze obvod použít pro baterii s napìtím až 36 V, které je maximálním vstupním napìtím tohoto OZ. Neprochází-li žádný proud, obvod odebírá pouze klidový proud obou zesilovaèù, asi 2 µA. Zdroj informací: Lit. 2.17.1 W. Jett: Battery-Current Monitor Operates „Over The Top“. Electronic Design 1997, 13. øíjna, str. 122. Lit. 2.17.2 Sdìlovací technika 1998 è. 4, str. 24.

,/QDEtMHQt QDEtMHþ]iW å Y\EtMHQt

5$N

56M

5$N

,2%

 /7 5% N

9 ,2$

5$N 7 1 8 Y\EtMHQt

9

 5$N /7 7 1 8 QDEtMHQt 5 % N

Obr. 2.17.1 Obousmìrný pøevodník proudu baterie na napìtí

174

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

1

A