Предположим, что вам необходимо тестировать 1.5 В алкалиновые батареи размером АА. Вы можете сделать короткое замыкание и измерить ток, или вы можете измерить напряжение холостого хода, но ни один из этих методов не обеспечивает правильного тестирования батареи. Использование для нагрузки тестового тока величиной приблизительно 250 мА обеспечит более верные результаты тестирования. Вы можете использовать 6 Ом резистивную нагрузку при напряжении ненагруженной батареи 1.5 В, что для батареи в превосходном состоянии и при температуре окружающей среды 25С даст выходное напряжение величиной 1.46 В, разряженная батарея может выдать менее 1.2 В. Обусловленный нагрузкой, выходной ток при напряжении 1.2 В составит 200 мА вместо 250 мА. Батарея будет нагружена всего 80% от полного тока нагрузки. Вместо этого вы можете использовать схему, приведенную на рис.1 для получения постоянного тока нагрузки.
В схеме используется 9 В батарея и стабилизатор напряжения для получения стабилизированного напряжения питания схемы величиной 5 В. Из этого напряжения, схема формирует постоянный втекающий ток, который не зависит от величины выходного напряжения батареи, с помощью элементов IC1, IC2 и Q3. Величину тока вы выбираете в зависимости от размера батареи. Втекающий ток данной схемы вы можете вычислить по формуле ITEST=1/R19x[VCCxR18/(R4+R18)], где ITEST требуемый для тестирования ток, VCC это напряжение резистивного делителя R4 и R18. Для батарей размера AAA и AA падение напряжения на резисторе R19 должно находиться в диапазоне 0.3…0.85 В. Транзистор Q3 должен быть в активном режиме. Резистор R14 ограничивает ток базы транзистора Q3 до безопасного уровня. Правильный выбор операционного усилителя, IC2, так же важен. Вы должны использовать операционный усилитель с однополярным питанием и допустимым диапазоном входных и выходных напряжений равным напряжению питания, таким например как OP484ES или OP496GS компании Analog Devices.
Когда вы подключаете тестируемую батарею, Q2 включается, что в свою очередь включает Q1, тем самым подавая напряжение с 9 В батареи на стабилизатор. Это вызывает включение светодиода D3, который индицирует, что напряжение тестируемой батареи можно проверять. Светодиоды D4, D5 и D6 отражают состояние батареи. В таблице1 приведены диапазоны напряжений, необходимые для зажигания этих светодиодов.
Операционные усилители IC2A, IC2C, и IC2D работают как компараторы, имеющие небольшой гистерезис для обеспечения стабильной работы. Резистивный делитель состоящий из R5, R6, R8, R17 и R22 устанавливает пороги напряжений. Использование диодов D1 и D2 необязательно, но полезно, если вам необходимо использовать схему на открытом воздухе, где температура меняется в широких пределах. Резистор R15 защищает входы IC2A, IC2C и IC2D.
Когда вы подключаете батарею для тестирования, тест должен длится как минимум 5 секунд. Светодиод D3 светится, если батарея имеет более менее нормальное состояние. В этом случае ключ Q1 подает питание на тестер. Генератор втекающего тока состоящий из IC2A и Q3 обеспечивает нагрузку тестируемой батареи, а резистивный делитель задает пороговые напряжения для компараторов.
Вы можете добавить дополнительную кнопку тестирования 9В батареи, чтобы убедиться, что ее напряжения достаточно для работы схемы. Вы так же можете подключить цифровой мультиметр к соответствующим контактам, если вам необходимо провести более точное измерение. Кроме того, вы можете использовать подходящий поворотный переключатель или переменный резистор для изменения номинала резистора R4 с тем, чтобы изменять величину тока нагрузки для проверки других типов батарей либо батарей другого размера.
