Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2016
Alan Adamsky
Electronic Design
Описанные здесь две схемы имитаторов аккумулятора помогут вам быстро проверить зарядное устройство в реальных условиях нормальной работы, а также в случаях глубоко разряженной батареи. Схемы позволяют установить любое напряжение, при котором должно работать испытываемое устройство. Поддерживая постоянное выходное напряжение, имитаторы, представляющие собой параллельные стабилизаторы, с успехом выполняют функции дорогих активных нагрузок.
Схема, изображенная на Рисунке 1, сконструирована для работы при напряжении от 8 В до 16 В. Напряжение зарядного устройства подается на вход управления микросхемы LM431 через делитель R2, R6 и R8. Транзистор Q1 инвертирует выходное напряжение стабилизатора, замыкая петлю отрицательной обратной связи.
 |
|
| Рисунок 1. | Простая схема имитатора аккумулятора, рассчитанная на работу в диапазоне напряжений от 8 В до 16 В, позволит пользователям проверять зарядные устройства, и в частности, их поведение при глубоко разряженных батареях. |
На Рисунке 2 показана схема, рассчитанная на напряжения от 45 В до 58 В. Стабилитроны D3 и D4 гасят напряжение между коллектором и эмиттером Q3 до допустимого для этого транзистора уровня, который не должен превышать 40 В. Напряжение на R10 фиксировано, поэтому постоянен и протекающий через схему ток. Регулируя напряжение на базе транзистора Q3 подстроечным резистором R11, можно менять выходное напряжение.
 |
|
| Рисунок 2. | Этот вариант имитатора аккумулятора предназначен для напряжений от 45 В до 58 В, однако может быть легко модифицирован для использования при более низких напряжениях. |
Некоторые зарядные устройства, например, в блоках резервного питания, перед включением проверяют наличие аккумулятора. Подключив лабораторный источник питания к D1 или D2, получают ожидаемое зарядным устройством напряжение батареи. Это позволит обмануть зарядное устройство и заставить его поверить, что батарея подключена. При этом необходимо убедиться в том, что напряжение ниже точки регулирования имитатора батареи. Диоды D1 и D2 на самом деле не нужны, поскольку лабораторные источники способны выдерживать напряжение, приложенное к их выходам. Это значит, что их можно подключать к схемам напрямую.
Для лучшей точности регулировки в качестве подстроечных резисторов R6 и R11 использованы 10-оборотные потенциометры. Для проверки 24-ваттного зарядного устройства использовалась 12-вольтовая схема, и 48-вольтовая для зарядного устройства мощностью 100 Вт. Для предотвращения перегрева транзисторы должны быть установлены на большой радиатор. Я отрезал 10 см от экструзионного профиля 60055, выпускаемого компанией Aavid, и направил вентилятор прямо на этот теплоотвод. Для обеих схем подойдут любые мощные МОП транзисторы. Удостоверьтесь лишь в том, что они будут работать в пределах области их безопасных режимов.
С небольшими затратами мыслей и времени, и при наличии необходимых компонентов, схема на Рисунке 2 может быть модифицирована для работы как с 12-, так и с 48-вольтовыми устройствами. Несмотря на то, что изначально схемы разрабатывались для свинцово-кислотных аккумуляторов, впоследствии они были успешно использованы для работы с зарядными устройствами литий-ионных батарей.
Купить LM431 на РадиоЛоцман.Цены
