Автомат для дозарядки АБ

Министерство образования РФ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Электроника и схемотехника»

на тему: «Автомат для дозарядки АБ»

                                                                                 Выполнил:

Астафьев М. А.

Руководитель:

Гурьева Л. В.

Тюмень

2004

Реферат

Данный отчёт содержит 20 страниц, 2 таблицы, 4 рисунка и один чертёж, выполненный на отдельном листе формата А3. Для его создания были использованы 5 источников литературы.

В данном отчёте рассматривается устройство, предназначенное для  дозарядки и полной зарядки аккумуляторных батарей. Цель отчёта - исследовать  устройство и принцип работы  с подробным описанием назначения каждого элемента схемы.

Перечень ключевых слов, использованных при написании отчёта, включает в себя следующие понятия: БЛОК ПИТАНИЯ, РЕЛЕ, СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, ТАЙМЕР, КОМПОРАТОР, УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ РЕЛЕ.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат. 2

Введение. 4

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 5

2. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ.. 8

3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.. 10

4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ. 16

5. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ.. 17

Заключение. 18

Список используемых источников. 19

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Принципиальная схема. 20

Введение

В настоящее время радиотехника и радиоэлектроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества.

Поэтому в данной работе рассматривается автомат для дозарядки АБ, необходимый автомобилисту в подержании полной заряженности аккумуляторной батареи при эксплуатации. Автоматы для дозарядки АБ широко используется среди любителей и профессиональных автомобилистов.

Существует большое количество  автоматических зарядных устройств в продаже и описанных в радиолюбительской литературе, но они прекращают зарядку батареи либо по истечению определенного времени, либо по достижении на клеммах батареи определенного (порогового) значения напряжения. В рамках этих функциональных особенностей автоматов и других факторов (природные условия, состоянии батареи) не удается произвести качественную дозарядку аккумуляторных батарей.       

Имеются другие, более надежные признаки получения АБ полного заря­да. Это прекращение (при постоянстве величины зарядного тока) роста напря­жения на клеммах батареи, а также прекращение увеличения плотности электролита.

Практика показывает, что с достаточ­ной точностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контро­лем за ростом напряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряжения в течение определенного времени выключать заряд­ное устройство.

Конечно, зарядное устройство, ис­пользующее этот принцип, более слож­но, чем простой пороговый автомат, однако его преимущества очевидны.

1.   ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Большая часть деталей устройства размещена на печатной плате размера­ми 75x100 мм (рис.1.1), выполненной из одностороннего фольгированного стек­лотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата, трансформатор Т1, реле К1 и конденса­тор С1 с резистором R1 смонтированы на П-образном шасси из дюралюминия толщиной 2 мм, размерами 20x90x215 мм. Диоды VD1 ...VD4 размещены в основании шасси на отдельных небольших радиаторах с поверхностью охлаждения каждого 10 см². Кнопка SB1, светодиоды НL1, HL2 пре­дохранители FU1, FU2 и клеммы XI, Х2 вынесены на лицевую панель размерами 95x110x220 мм, выполненную из дюралю­миния толщиной 2 мм. В шасси устрой­ства и верхней части задней стенки кор­пуса просверлены отверстия 05 мм для циркуляции воздуха.

Рис 1.1

Все постоянные резисторы, использу­емые в зарядном устройстве — МЛТ, а подстроенные (R19, R22) —СПЗ-38. Ре­зисторы матрицы (R11...R18) желатель­но подобрать так, чтобы сопротивления двух соседних резисторов отличались друг от друга ровно в два раза. Если такой возможности  нет, можно обойтись и без подбора ре­зисторов, однако в этом случае, возмож­но, не будет обеспечена равномерность изменения напряжения на выходе мат­рицы, что, впрочем, мало повлияет на работу устройства в целом. Резисторы с сопротивлениями, выходящими из стандартного ряда (R12, R17, R18), мож­но составить из двух последовательно включенных резисторов стандартных номиналов.

Конденсатор С1 — типа МБГЧ с но­минальным напряжением 250 В. При использовании металлобумажных кон­денсаторов других типов (МБГО, МБГП и др.) их номинальное напряжение дол­жно быть не менее 400.. .500 В. Конден­сатор С2 — К50-29, СЗ — К52-1 Б, С4 — К53-4, остальные конденсаторы — КМ-5 или КМ-6. Вообще, устройство некритич­но к выбору элементов. Так, в качестве С2...С4 могут быть использованы оксид­ные конденсаторы любых типов, подхо­дящие по емкости и номинальному на­пряжению.

Стабилизатор напряжения 78L09 (DA1) можно заменить любым отече­ственным микросхемным стабилизато­ром напряжения на 9 В, например КР1157ЕН902. В качестве DA2 можно использовать компаратор К521САЗ, од­нако это потребует изменения трасси­ровки печатной платы.

Диоды выпрямительного моста VD1...VD4 должны допускать прямой ток не менее 2 А. В случае, когда не исклю­чаются ошибочные подключения акку­муляторной батареи в обратной поляр­ности, лучше применить диоды с неко­торым запасом по допускаемому прямо­му току, особенно в импульсе. Можно порекомендовать диоды серии КД206, КД213.

Диоды КД106А (VD5, VD6) можно заме­нить диодами серий КД105, Д226, Д237; остальные —диодами серий Д220, Д223, Д311, Д312. Вместо стабилитрона КС522А (VD8) можно применить КС220Ж или два последовательно включенных стабилит­рона Д814В.

В качестве VT1 можно применить лю­бой маломощный n-p-n транзистор с постоянным напряжением коллектор-эмиттер не менее 30 В и коэффициен­том передачи тока базы более 40. По­дойдут транзисторы указанной на схе­ме серии КТ3102 с любым буквенным индексом кроме Г и Е, КТ315Г, КТ312В. Вместо КТ608Б можно применить тран­зисторы из серий КТ503, КТ807.

В устройстве использовано реле РКМП, с сопротивлением обмотки 600 Ом и током срабатывания 20 мА.

Можно использовать любое реле с одной группой нормально разомкнутых контак­тов, допускающих коммутацию перемен­ного напряжения 220 В, с коммутируемым током не менее 0,3 А. Реле должно на­дежно срабатывать при напряжении не более 12 В и токе 20..40 мА. Подойдут реле РЭС22. При­менимы реле РЭС6, у которых неиспользуемую группу кон­тактов желательно немного отогнуть для уменьшения тока срабатывания.

Кнопка SB1 — КМ1, КМ2-1. В качестве предохранителей FU1, FU2 желательно использовать быстродействующие плавкие вставки ВПЗТ-2, которые мож­но заменить на ВП1.

В зарядном устройстве применен унифицированный трансформатор ТПП277-127/220-50 с номинальной мощностью 72 Вт и током вторичных

обмоток 3,2 А. Можно применить и дру­гие унифицированные трансформаторы, рассчитанные на работу от сети часто­той 50 Гц и напряжением 127/220 В: ТПП280, ТПП281, ТПП282, ТН52, ТН53, ТН54, ТН56, ТН57. Если устройство предназначается только для работы с аккумуляторной батареей 6СТ-55, то при зарядном токе 2,75 А подойдет также трансформатор ТН49-127/220-50. Схе­мы включения трансформаторов приве­дены на рис.1.2.

Рис. 1.2.

Правильно собранное устройство на­лаживания не требует. Следует лишь установить необходимые уровни напря­жений на входах компаратора. Для это­го устанавливают движки резисторов R19 и R22 в нижнее по схеме положе­ние. Подключают к клеммам Х1 и Х2 аккумуляторную батарею, включают ус­тройство в сеть, нажимают кнопку SB1 и убеждаются в срабатывании реле К1.

Измеряют напряжение на клемме Х1. Затем, подключив вольтметр к верхнему по схеме выведу резистора R22, передви­гают его движок до тех пор, пока вольт­метр не покажет величину напряжения, равную 0,45 напряжения на Х1. После это­го вольтметр подключают к выходу резистивной матрицы (общей точке соедине­ния резисторов R11...R18) и резистором R19 устанавливают напряжение 5,0 В.

При такой регулировке диапазон кон­тролируемого напряжения на заряжае­мой аккумуляторной батарее составля­ет (с учетом допустимых соотношений входных напряжений компаратора и на­пряжения питания) от 11,1 до 17,3 В, что вполне достаточно для выбранной ве­личины зарядного тока. Следует иметь в виду, что падение напряжения на про­водах, соединяющих устройство с акку­муляторной батареей, не должно превы­шать величины 1 В.

В заключение производят, в случае необходимости, регулировку зарядного тока подбором емкости конденсатора С1, которую выполняют подключением к его выводам подходящих по номиналь­ному напряжению конденсаторов емко­стью 0,5...1 мк.

                  2. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Функциональная схема устройства представлена на рисунке 2.1.

Функциональная схема автомата для дозарядки АБ

Рис. 2.1

·   Блок питания:

Блок питания подает напряжение на аккумуляторную батарею и стабилизатор напряжения.

·   Стабилизатор напряжения:

Обеспечивает питанием цифровую часть устройства.

·   Формирователь прямоугольных импульсов:

Формирует импульсы с частотой 50 Гц.

·   Управляемый генератор:

Образует ступенчато возрастающего напряжения, используемого в качестве опорного для компаратора.

·   Компаратор:

Сравнивает опорное напряжение с напряжением на аккумуляторных клеммах.

·   Таймер:

Определяет периодичность контроля за ростом напряжения на заряжаемой аккумуляторной батареи.

·   Узел управления реле:

Вырабатывает сигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени.

·   Реле:

Отключает устройство от сети 220 вольт.

3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

На срок службы автомобильной ак­кумуляторной батареи (АБ) значитель­ное влияние оказывает степень ее заряженности. Желательно, чтобы боль­шую часть времени батарея была пол­ностью заряжена. В процессе эксплуа­тации обычно наблюдаются колебания степени заряженности АБ около некото­рого среднего значения, называемого установившейся степенью заряженнос­ти. Ее величина зависит от многих факторов. Следует отметить, что зимой установившаяся степень заряженности, как правило, значительно ниже, чем ле­том. Низкая степень заряженности в ус­ловиях холодного климата является главной причиной интенсивного "оплы­вания" активной массы с электродов аккумуляторной батареи и сокращения ее срока службы.

Возникает необходимость в заряд­ном устройстве, с помощью которого за то время, пока автомобиль находит­ся в гараже (в большинстве случаев за ночь), можно было бы довести степень заряженности аккумуляторной батареи до полной.

Вполне закономерен вопрос: "Поче­му нельзя использовать для этой цели, существующие автоматические заряд­ные устройства?"

Дело в том, что большинство имею­щихся в продаже или описанных в ра­диолюбительской литературе автомати­ческих зарядных устройств прекращают зарядку батареи либо по истечении оп­ределенного времени (10... 12 часов), либо по достижении на клеммах бата­реи определенного (порогового) значе­ния напряжения.

Первые предназначены в основном для проведения полного цикла заряд­ки батареи от нулевой степени заря­женности. Что касается вторых, то из­вестно, что величина порогового на­пряжения зависит от целого ряда фак­торов: "возраста" батареи, величины зарядного тока, плотности электроли­та, его температуры и т.д.

Например, при неизменном заряд­ном токе, одной и той же величине на­пряжения на клеммах аккумуляторной батареи будет соответствовать 50% ее заряженности при температуре элект­ролита -10.°С и 95% заряженности при температуре электролита +30°С.

С целью исключения несрабатыва­ния устройства автоматического от­ключения, устанавливается заведомо заниженная величина порогового напряжения (как правило, в пределах 14,3...14,5 В). Однако даже при заряд­ном токе, численно равном 0,05 емко­сти батареи, напряжение на ее клем­мах при полном заряде может дости­гать величины 15,9...16,2. В. В ре­зультате аккумуляторная батарея оста­ется не дозаряженной в течение всего времени эксплуатации, что приводит к необратимой сульфитации электродов и сокращению ее срока службы.

Существуют другие, более надежные признаки получения АБ полного заря­да. Это прекращение (при постоянстве величины зарядного тока) роста напря­жения на клеммах батареи, а также прекращение увеличения плотности электролита.

Практика показывает, что с достаточ­ной точностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контро­лем за ростом напряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряжения в течение не менее двух часов выключать заряд­ное устройство.

Конечно, зарядное устройство, ис­пользующее этот принцип, более слож­но, чем простой пороговый автомат, однако его преимущества очевидны. Исключается возможность не отключе­ния устройства от сети из-за установ­ки повышенного значения "порога", а также недозаряд батареи вследствие преждевременного отключения заряд­ного устройства.

Очевидно, что для дозарядки бата­реи вполне достаточно иметь устрой­ство, обеспечивающее выходной ток, равный току второй ступени режима зарядки, рекомендуемому инструкци­ей по эксплуатации стартерных аккуму­ляторных батарей (равный, в амперах, 0,05 емкости батареи в ампер-часах). Снижение величины зарядного тока благоприятно сказывается на аккуму­ляторной батарее. Как отмечается в, при этом повышается общий КПД про­цесса зарядки и обеспечивается более полный заряд АБ. В жаркое время года зарядку можно проводить, не опасаясь превысить допустимую температуру электролита. Немаловажен и тот факт, что заметно уменьшаются масса и га­бариты зарядного устройства.

Вместе с тем, проведение полной за­рядки аккумуляторной батареи (от нуле­вой степени заряженности), которая, как правило, может понадобиться не чаще одного-двух раз в год при контрольном разряде батареи с целью оценки ее со­стояния, займет с таким зарядным уст­ройством не более 21...22 часов. В большинстве случаев это удобно (ве­чером поставил на зарядку — вечером, через сутки, получил полностью заря­женную батарею).

Устройство не боится кратковремен­ных замыканий в цепи нагрузки и об­рывов в ней. Приняты меры для защи­ты устройства при ошибочном подклю­чении аккумуляторной батареи в об­ратной полярности.

Авторский вариант устройства пред­назначен для работы с аккумуляторной батареей 6СТ-60, поэтому зарядный ток выбран равным 3 А. Для исполь­зования устройства с наиболее рас­пространенной батареей 6СТ-55, дос­таточно снизить величину тока заряд­ки до 2,75 А.

Схема зарядного устройства приведе­на на рис.3.1. Она содержит блок питания, выполненный по простой и хорошо за­рекомендовавшей себя схеме с гасящим конденсатором. Микросхемный стабили­затор напряжения DA1 обеспечивает питанием цифровую часть устройства. На элементах DD1.1 и DD1.2 собран формирователь прямоугольных импуль­сов частотой 50 Гц. Счетчики DD2.1, DD3 совместно с элементами DD1.3, DD1.4 образуют таймер, определяющий периодичность контроля за ростом на­пряжения на заряжаемой аккумулятор­ной батарее. Двоичные счетчики DD5.1 и DD5.2 совместно с резистивной мат­рицей R11...R20 образуют управляемый генератор ступенчато возрастающего напряжения, используемого в качестве опорного для определения с помощью компаратора DA2 прекращения роста напряжения на аккумуляторной батарее. Двоичный счетчик DD2.2 вырабатывает сигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени. На транзи­сторах VT1, VT2 собран узел управле­ния реле К1.

Рис.3.1

Светодиод HL1 зеленого цвета инди­цирует включение устройства. Свето­диод HL2 красного цвета зажигается при ошибочном подключении батареи в обратной полярности. После исправ­ления ошибки потребуется сменить предохранитель FU2.

Проследим работу устройства. Перед включением его в сеть необходимо под­ключить к зажимам Х1 и Х2 аккумулятор­ную батарею. Далее нажимают кнопку SB1. Через замкнутые контакты кнопки и конденсатор С1 на трансформатор Т1 подается напряжение сети. Ко вторич­ной обмотке трансформатора подклю­чен выпрямительный мост на диодах VD1...VD4, с которого снимается пуль­сирующее напряжение, создающее ток зарядки аккумуляторной батареи. Два диода этого моста совместно с диода­ми VD5, VD6 образуют второй выпрями­тельный мост, постоянное напряжение с которого после сглаживания конден­сатором СЗ подается для питания узла на транзисторах VT1, VT2. Цифровая часть устройства залитана от микро­схемного стабилизатора DA1, обеспечи­вающего высокую стабильность и низ­кий уровень пульсаций выходного на­пряжения.

Начинается зарядка аккумуляторной батареи. Через диод VD7 пульсирую­щее напряжение поступает на фильтр низких частот R4-C3, снижающий пуль­сации до уровня, при котором они не оказывают заметного влияния на рабо­ту компаратора DA2. С конденсатора СЗ постоянное напряжение, пропорци­ональное напряжению на клеммах за­ряжаемой батареи, через резистивный делитель напряжения R21-R22 посту­пает на неинвертирующий вход компа­ратора DA2 (вывод 3). На инвертиру­ющий вход компаратора (вывод 4) по­ступает напряжение с резистивной матрицы R11...R20. В момент включе­ния устройства дифференцирующая цепь C5-R10 формирует импульс по­ложительной полярности, который об­нуляет все счетчики, за исключением DD2.2. Поэтому напряжение на выхо­де резистивной матрицы минимально и заведомо меньше напряжения, по­ступающего на вывод 3 DA2. На выхо­де компаратора (вывод 9) при этом высокий уровень, который через рези­стор R26 поступает на вход R (вывод 7) счетчика DD2.2, обнуляя также и его. Напряжение низкого уровня с выхода DD2.2 (вывод 4) через резистор R25 поступает на базу транзистора VT1, закрывая его. Транзистор VT2 при этом открывается, срабатывает реле К1 и своими контактами блокирует контак­ты кнопки SB1.

Через резистивный делитель R2-R3 на формирователь прямоугольных им­пульсов, выполненный на элементах DD1.1 и DD1.2, поступает пульсирующее напряжение частотой 50 Гц. С выхода, формирователя импульсы подаются на входы счетчиков DD2.1 и DD5.1. Счет­чик DD2.1 совместно со счетчиком DD3 и элементами DD1.3, DD1.4 образуют таймер, отсчитывающий часовые про­межутки времени. С целью некоторого упрощения схемы, цикл выбран равным примерно 65 минутам, что практически не влияет на режим зарядки аккумуля­торной батареи.

Пока таймер не отсчитал заданный интервал времени, на выходе элемен­та DD1.4 будет присутствовать логический "0" и, следовательно, на выхо­де элемента DD4.3 и входе CN (вывод 1) счетчика DD5.1 будет логическая "1", запрещающая работу счетчика. Через час на выходе элемента DD1.4 появит­ся напряжение высокого уровня. Эле­мент DD4.3 переключится и разрешит работу счетчика DD5.1, а также связан­ного с ним счетчика DD5.2. На выходе резистивной матрицы начнет формиро­ваться ступенчато возрастающее (в такт входным импульсам) напряжение. Его минимальная величина (при логическом "0" на всех выходах счетчиков) выстав­ляется резистором R19 в процессе ре­гулировки, а максимальная — практи­чески равна напряжению питания счет­чиков DD5.1, DD5.2. Весь диапазон вы­ходного напряжения матрицы разбит на 256 ступеней по 16...18 мВ.

Компаратор DА2 сравнивает напря­жение на своем неинвертирующем вхо­де, которое пропорционально напря­жению на аккумуляторной батарее, с напряжением на выходе матрицы. Как только эти напряжения сравняются, компаратор переключится, и на его выходе появится напряжение низкого уровня. Элемент DD4.3 также переклю­чится, и логическая "1" с его выхода запретит работу счетчика DD5.1. Таким образом, на инвертирующем входе компаратора зафиксируется напряже­ние, пропорциональное напряжению на заряжаемой аккумуляторной бата­рее на данный момент времени.

При переключении компаратора пере­ключится логический элемент DD4.4. Логическая "1" с его выхода поступит на вход (вывод 6) элемента DD4.1, на втором входе которого (вывод 5) так­же присутствует логическая "1". Эле­менты DD4.1, DD4.2 переключатся, высокий уровень напряжения с выхо­да DD4.2 через диод VD12 обнулит счетчики DD2.1 и DD3, возвращая их и связанные с ними логические элемен­ты DD1.3. DD1.4, DD4.1, DD4.2 в ис­ходное состояние.

Импульс положительной полярнос­ти с выхода элемента DD4.2 поступит также на вход СР счетчика DD2.2 (вы­вод 2), однако счетчик не изменит сво­его состояния, поскольку на его входе R (вывод 7) в течение некоторого вре­мени, определяемого постоянной раз­ряда конденсатора С6 через резистор R26, поддерживается высокий уровень напряжения.

По мере зарядки аккумуляторной батареи напряжение на ней постепен­но увеличивается. Пропорционально увеличивается напряжение на неинвер­тирующем входе компаратора DA2. Когда оно превысит напряжение на

инвертирующем входе, компаратор пе­реключится, на его выходе вновь по­явится напряжение низкого уровня, и при появлении на выходе элемента DD1.4 логической "1" описанный выше процесс повторится вновь.

Так будет продолжаться до тех пор, пока рост напряжения на аккумулятор­ной батарее не прекратится (строго говоря — пока изменение напряжения на неинвертирующем входе компарато­ра не выйдет за пределы текущей "сту­пеньки" на выходе резистивной матри­цы R11...R20). В этом случае появле­ние на выходе элемента DD1.4 напря­жения логической "1" не вызовет пере­ключения элемента DD4.3. Счетчики DD5.1, DD5.2 и компаратор останутся в прежнем состоянии, конденсатор С6 разряжен. Поэтому импульс положи­тельной полярности, поступивший с выхода элемента DD4.2 на выход СР счетчика DD2.2, будет им "учтен". При повторении (через час), той же ситуа­ции, на выходе 2 (вывод 4) счетчика по­явится напряжение высокого уровня, которое поступит через резистор R25 на базу транзистора VT1, что вызовет отпускание якоря реле К1 и отключе­ние устройства от сети.

Если в течение второго часа напря­жение на аккумуляторной батарее уве­личится настолько, что это вызовет пе­реключение компаратора DA2, то по­явившееся на его выходе напряжение высокого уровня через резистор R26 обнулит счетчик DD2.2. Таким образом, выполняется требуемое инструкцией по эксплуатации батарей условие не­изменности напряжения на заряжае­мой аккумуляторной батарее в течение двух часов подряд.

Положительная обратная связь, вве­денная в компаратор через делитель R23-R22, создает небольшой гистере­зис, что способствует более четкому переключению компаратора в услови­ях медленно меняющегося входного напряжения и обеспечивает защиту от помех, вызываемых небольшими пуль­сациями напряжения на его входах.

При случайном отключении аккуму­ляторной батареи от клемм зарядного устройства, напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 и выходе моста VD1...VD4 резко возрастает. От­крывается стабилитрон VD8, что при­водит к открыванию транзистора VT1 и выключению устройства.

С целью защиты диодов VD1...VD4 при случайном подключении аккумуля­торной батареи в обратной полярнос­ти, в устройство введен предохрани­тель FU2.

4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

Перечень входящих в состав рассматриваемой электрической схемы активных элементов и микросхем, на основе которых эти элементы выполнены, приведён в Таблице 4.1.

Перечень элементов к электрической схеме

                                                                                                                   Таблица 4.1

№

Обозначение на принципиальной схеме

Условное обозначение микросхемы

Кол-во

Примечание

1.

DD1, DD4

 K561ЛА7

8

Двухвходовой элемент И

2.

DD2, DD5

 К561ИЕ10

5

Два синхронных двоичных счетчика-делителя (без дешифратора)

3.

DD3

К561ИЕ16

1

Счетчик пульсации

4.

DA1

78L09

1

Стабилизатор напряжения

5.

DА2

К554СА3А

1

Компаратор

6.

2Д202В

1

Двухполупериодная мостовая схема

7.

VD5, VD6

КД106А

2

Диоды

8.

VD7, VD9, VD10, VD11, VD12

КС522А

5

Диоды

9.

VD8

КС522А

1

Стабилетрон

10.

VT1

КТ3102Б

1

Транзистор

11.

VT2

КТ608Б

1

Транзистор

12.

К1

РЭС22

1

Реле

5. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

Назначение каждого из элементов рассматриваемого ключа описано в Таблице 5.1.

Назначение элементов схемы

                                                                                                                    Таблица 5.1

Обозначение элемента

Назначение элемента

Т1

Преобразует напряжение 220 вольт в 14,5 вольт

VD5,VD6,С3

Образуют питание узла на транзисторах

VD1..VD4,

Выпрямляет переменное напряжение

VD7,R4,C3,R21,R22

Снимается напряжение пропорциональное напряжению на клеммах аккумулятора

DA1

Питает цифровую часть устройства, обеспечивая высокую стабильность и низкий уровень пульсаций напряжения

DD1.1,DD1.2, R9

Формирует прямоугольные импульсы 50 Гц

DD2.1,DD3,DD1.3,DD1.4

Образуют таймер, определяющий периодичность контроля за ростом напряжения

DD5, R11-R18

Образуют управляемый генератор ступенчатого возрастающего напряжения

DA2

Сравнивает опорное напряжение с напряжением на аккумулятора

DD2.2

Вырабатывает сигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени

VT1,VT2,R6,R7,VD9,R5, VD8,R25

Собран узел управления реле

С1,R1

Собран фильтр для гашения искры на контактах

C5,R10

Формирует импульс положительной полярности, который обнуляет все счетчики.

R2,R3

Резистивный делитель

DD4.3

Запрещает или разрешает работу счетчикам DD5.1,DD5.2

R19

Выставляется минимальная величина напряжения на выходе резистивной матрицы

DD4.2,DD4.1,DD4.4,VD12

Обнуляет счетчики

C7,C4

Фильтр по питанию

HL1,HL2

Индикаторы для контроля работы устройства

R8,VD10

Контролирует правильность подключения аккумулятора

С6,R26

Поддерживает высокий уровень напряжения в течении некоторого времени

Заключение

В данной курсовой работе изучено и подробно описано устройство, и принцип действия. В автомате для дозарядки АБ, определены функции каждого элемента системы и установлены их взаимосвязи. Среди достоинств рассматриваемой схемы можно выделить функциональность, некритич­ность к выбору элементов, удобство и высокую экономическую эффективность использования.   

Список используемых источников

1. ГОСТ 7.32-91 (НСО 5966-82) Отчёт по научно-технической работе: структура и правила оформления.

2. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник - М.: Радио любитель, 2000.

3. Якубовский С.В. Баранов Н.А. и др.  Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы - М.: Радио и связь, 1985.

4. Лачин В.И., Савёлов Н. С. Электроника.-Л.; «Феникс»,  2002.

5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – Ч.: Металлургия, 1988.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1