مبدأ التشغيل
لا ينبغي اعتبار الشاحن كبل بسيط يسمح لك بتشغيل البطارية من مأخذ كهربائي - هذا الجهاز دائمًا أكثر تعقيدًا إلى حد ما. اعتمادًا على مجموعة الوظائف الدقيقة لمثيل معين ، يمكن ترتيبها بطرق مختلفة ، ومع ذلك ، بشكل عام ، تكون طرق تحقيق الهدف متماثلة دائمًا. نظرًا لأنه من المستحيل شحن بطارية مفك البراغي مباشرة من منفذ 220 فولت ، فإن الجزء الرئيسي من أي شاحن هو محول تنحي ، مما يوفر انخفاضًا كبيرًا في الجهد. هو نفسه ، كقاعدة عامة ، لا يخفض الجهد إلى القيمة المطلوبة - يكتسب التيار الخصائص الضرورية فقط في وقت لاحق ، ويمر عبر جسور الصمام الثنائي والدوائر الدقيقة.
حتى لا تحترق ملء الشاحن بالكامل ، ناهيك عن البطارية أو مفك البراغي ككل ، من الجهد العالي جدًا في شبكة تزويد الطاقة ، يتم تثبيت المصهر في بداية الدائرة. عادةً ما يتم تحقيق الحد من الشحن بإحدى الطريقتين الأكثر شيوعًا - إما أن يقوم المتحكم الدقيق بقياس التيار في البطارية ، أو أن وقت الشحن محدود بمؤقت. الخيار الأول جيد في حالة بطاريات الليثيوم أيون ، حيث يمكن شحنها في أي وقت ، مما يعني أنه لا يمكن تحديد وقت الشحن الدقيق.
في هذه الحالة ، يهدد الشحن الزائد حدوث انفجار ، لذلك من المهم جدًا أن يكون المتحكم الدقيق قادرًا على تحديد مستوى الشحن وإيقاف تشغيل التيار الكهربائي في الوقت المناسب. يعد المؤقت مفيدًا لإعادة شحن أنواع مختلفة من بطاريات النيكل - فهم لا يخشون الشحن الزائد ، علاوة على ذلك ، يجب تفريغها تمامًا قبل الإجراء ، لأن وقت الشحن دائمًا هو نفسه تقريبًا
من أجل زيادة سهولة الاستخدام ، تم تجهيز بعض طرز أجهزة الشحن باهظة الثمن أيضًا بمؤشرات ، والتي عادة ما تكون مصابيح LED عادية. غالبًا ما يؤدون وظائف مختلفة - يمكن للمرء أن يبرهن على حقيقة أن الجهاز متصل بالشبكة ، والآخر يوضح أن التيار لا يضيع في أي مكان في الدوائر الدقيقة ويدخل البطارية ، ويمكن للثالث أن يشير إلى المستوى التقريبي للشحن ، وتسليط الضوء فقط جزء معين من الخط الذي بنيت فيه.
أنواع البطاريات
يتم إنشاء شاحن لمفك البراغي مع مراعاة خصائص مصدر الطاقة المستقل. تغطي الأقسام التالية البطاريات الشائعة القابلة لإعادة الشحن
أثناء دراسة توافق المكونات الوظيفية لمفك البراغي ، يوصى بإيلاء اهتمام خاص لأوضاع استعادة الشحن
النيكل والكادميوم
هذه البطاريات مختلفة:
- تكلفة معقولة؛
- أداء طاقة جيد
- عمر خدمة طويل.
لسوء الحظ ، تنشأ مشاكل كبيرة في مرحلة التخلص. تسبب المركبات الكيميائية الضارة في بطاريات Ni-Cd ضررًا كبيرًا للبيئة. لهذا السبب ، يتم التخلص التدريجي من استخدام هذه المنتجات في العديد من البلدان.
ما لم يُذكر خلاف ذلك من قبل الشركة المصنعة ، حدد وضع التشغيل جنبًا إلى جنب مع دائرة شاحن مناسبة لمفك البراغي وفقًا للبيانات التالية:
- لإطالة عمر الخدمة ، يوصى بـ "تدريب" 2-6 دورات عمل كاملة قبل بدء التشغيل وبعد ذلك كل 6-8 أشهر ؛
- التخزين طويل الأجل في حالة التفريغ مسموح به ؛
- جهد التفريغ المسبق - من 0.9 إلى 1 فولت ؛
- يتم الحفاظ على السعة الاسمية فقط عند درجة حرارة موجبة ؛
- ارتفاع درجة الحرارة غير مقبول أثناء عملية الاسترداد (لا تزيد عن + 40 درجة مئوية) ؛
- يشار إلى نهاية الدورة بانخفاض طفيف في الجهد ؛
- يتم حساب تيار الشحن بالصيغة:
2 * ج.
الأهمية! يشير الحرف "C" إلى السعة المشار إليها في جواز سفر البطارية. إذا كانت C = 2.5 A * h ، فيمكنك استخدام شحنة بتيار 5A = 2 * 2.5
بطاريات حامض الكبريتيك لمفك البراغي
يتم إنشاء المنتجات في هذه الفئة على أساس خلايا الرصاص مع إلكتروليت جل من النوع الحمضي. مزايا:
- بساطة؛
- سعر معقول؛
- القدرة على العمل في أي وضع.
العيوب الرئيسية لبطاريات حامض الكبريتيك هي أبعادها الكبيرة ووزنها العالي. الخلايا مشحونة بجهد 1.8-2 فولت مع الحفاظ على تيار 0.1-0.15 * درجة مئوية.
بطاريات ليثيوم أيون لمفك البراغي
هذا هو الحل الحديث الأكثر شيوعًا. تُستخدم البطاريات ذات التصميم المماثل في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من المعدات المنزلية والمهنية. الايجابيات:
- أفضل المؤشرات ، بالمقارنة مع النظائر التي تمت مناقشتها أعلاه ، من حيث تخزين الطاقة لكل وحدة حجم (الوزن) ؛
- نطاق درجة حرارة تشغيل واسعة ؛
- الحفاظ على المدى الطويل على معايير الأداء الجيد ؛
- لا توجد متطلبات مفرطة للتخلص.
يتم شحن خلية قياسية واحدة من 3.6 فولت إلى 4.2 فولت. سيؤدي تجاوز الحد الذي حددته الشركة المصنعة إلى تقصير عمر الخدمة. المستوى المنخفض يحد من احتمالات التراكم. تتم استعادة الطاقة الكامنة للبطاريات من خلال التحكم الدقيق في درجة الحرارة.
مبدأ عمل الذاكرة
إذا فشل الشاحن ، فمن المنطقي محاولة استعادته أولاً. للإصلاحات ، من المستحسن أن يكون لديك دائرة جهاز شحن ومقياس متعدد. تعتمد دوائر العديد من أجهزة الشحن على الدائرة الدقيقة HCF4060BE. تشكل دائرة التبديل الخاصة بها تأخير الفاصل الزمني للشحن. يتضمن دائرة مذبذب بلوري وعداد ثنائي 14 بت ، مما يجعل من السهل تنفيذ مؤقت.
من السهل تفكيك مبدأ تشغيل دائرة الشاحن بمثال حقيقي. هكذا تبدو في مفك البراغي Interskol:
تم تصميم هذه الدائرة لشحن بطاريات 14.4 فولت. يحتوي على مؤشر LED يوضح الاتصال بالشبكة ، و LED2 قيد التشغيل ، وعملية الشحن قيد التشغيل ، و LED1 قيد التشغيل. الدائرة المصغرة U1 HCF4060BE أو نظائرها: TC4060 ، CD4060 تستخدم كمقياس. يتم تجميع المقوم على صمامات ثنائية الطاقة VD1-VD4 من النوع 1N5408. يعمل ترانزستور Q1 PNP في وضع المفتاح ، وترتبط جهات اتصال التحكم في مرحل S3-12A بأطرافه. يتم التحكم في تشغيل المفتاح بواسطة وحدة التحكم U1.
عند تشغيل الشاحن ، يتم تغذية جهد متناوب قدره 220 فولت من خلال فتيل إلى محول تنحي ، حيث تبلغ قيمته 18 فولت. علاوة على ذلك ، عند مروره عبر جسر الصمام الثنائي ، يتم تقويمه ويذهب إلى مكثف التنعيم C1 بسعة 330 درجة فهرنهايت. الجهد عبرها هو 24 فولت. عند توصيل البطارية ، تكون كتلة التلامس الخاصة بالمرحل في وضع الفتح. يتم تشغيل الدائرة المصغرة U1 من خلال الصمام الثنائي Zener VD6 بإشارة ثابتة تساوي 12 فولت.
يعمل زر SK1 المستخدم على عدم الإغلاق. عندما يتم تحريرها ، يتم توفير كل الطاقة من خلال سلسلة VD7 و VD6 والمقاومة المحدودة R6. وأيضًا يتم توفير الطاقة لـ LED1 من خلال المقاوم R1. يضيء مؤشر LED للإشارة إلى أن عملية الشحن قد بدأت. يتم ضبط وقت تشغيل الدائرة المصغرة U1 لمدة ساعة واحدة من التشغيل ، وبعد ذلك يتم إزالة الطاقة من الترانزستور Q1 ، وبالتالي من التتابع. تنكسر مجموعة الاتصال الخاصة بها ويختفي تيار الشحن. خرج LED1.
هذا الشاحن مجهز بدائرة حماية من الحرارة الزائدة. يتم تنفيذ هذه الحماية باستخدام مستشعر درجة الحرارة - المزدوج الحراري SA1. إذا وصلت درجة الحرارة أثناء العملية إلى أكثر من 45 درجة مئوية ، فستعمل المزدوجة الحرارية ، وستتلقى الدائرة المصغرة إشارة وستنكسر دائرة الشحن. بعد انتهاء العملية ، يصل الجهد عند أطراف البطارية إلى 16.8 فولت.
لا تعتبر طريقة الشحن هذه ذكية ، ولا يمكن للشاحن تحديد حالة البطارية.لهذا السبب ، سينخفض وقت تشغيل مفك البراغي من البطارية بسبب تطور تأثير الذاكرة فيه. أي أن سعة البطارية تقل في كل مرة يتم شحنها.
فحص حالة البطارية بجهاز قياس متعدد
ليس دائمًا ، عندما تنفد البطارية بسرعة أو لا تعمل على الإطلاق ، من الضروري شراء واحدة جديدة أو نقل الوحدة إلى المتخصصين في مركز الخدمة. في كثير من الحالات ، يمكن حتى للكهربائي عديم الخبرة أن يجد بشكل مستقل سبب الخلل ، بعد أن تعرف نفسه على خوارزمية البحث. للقيام بذلك ، ستحتاج إلى استخدام جهاز متعدد أو أجهزة مشابهة له من حيث إمكانيات القياس. بالإضافة إلى هذا الجهاز ، ستحتاج أيضًا إلى الأدوات التالية:
- مفك براغي؛
- لحام الحديد مع عدة لحام.
- سكين؛
- كماشة.
لتحديد سبب أعطال البطارية بدقة ، من الضروري معرفة قابلية تشغيل كل عنصر من عناصر الإمداد بالطاقة الفردية. لكن يوصى بالتحقق من الشاحن أولاً. بمساعدة مقياس متعدد ، يتم ذلك بهذه الطريقة:
- قم بتشغيل الجهاز
- اضبط مفتاح القيم المقاسة للمقياس المتعدد على جهد ثابت ؛
- قم بتثبيت المجسات في المقابس المقابلة للمقياس المتعدد والمسها بجهات الاتصال ("+" و "-") الخاصة بالشاحن ؛
- قارن القيمة المعروضة على شاشة الجهاز بجهد خرج الشاحن الموضح في تعليمات التشغيل أو على العلبة ؛
- إذا لم تتطابق القيم ، فسيقومون بإصلاح المحول أو شراء محول جديد.
للتحقق من بطارية مفك البراغي بمقياس متعدد ، قم بما يلي:
- شحن حزمة البطارية بالكامل ؛
- تحقق من جهد خرج البطارية بمقياس متعدد ، واضبط مفتاح الجهاز على قيمته الثابتة ، ولمس المجسات الموجب والناقص ؛
- إذا تم العثور على تباين بين المعلمة المقاسة والقيمة المحددة في تعليمات التشغيل ، فقم بتفكيك حزمة البطارية وإخراج جميع البطاريات ؛
- في حالة عدم وجود علب تالفة (مسربة أو منتفخة) ، تحقق من الجهد عند أطراف كل بطارية بمقياس متعدد ، بعد أن قمت بفك الدائرة مسبقًا باستخدام مكواة لحام ؛
- يتم توصيل الحمل بالبطاريات بدوره في نفس الوقت (على سبيل المثال ، مصباح كهربائي للجهد المقابل) ؛
- التي حدث فيها أكبر انخفاض للبطارية ، تضررت تلك البطارية.
للاختبار ، يتم تفريغ أجهزة تخزين طاقة هيدريد ومعدن النيكل والنيكل والكادميوم تمامًا - ويتم ذلك لتجنب "تأثير الذاكرة".
إذا وجدت بطارية معيبة ، يمكنك استبدالها بأخرى جديدة أو محاولة استعادتها مؤقتًا عن طريق إضافة الماء المقطر أو التعرض للجهد العالي. يمكنك أيضًا قياس القوة الحالية بمقياس متعدد: إذا نمت وتجاوزت 1 أ في الساعة الأولى ، فإن البطارية تعتبر عاملة.
إذا لم يكن هناك جهد عند خرج البطارية ، فهناك احتمال كبير لكسر استمرارية الدائرة داخل الوحدة. في الوقت نفسه ، يقومون أيضًا بتفكيك الكتلة والنظر أولاً بصريًا ، ثم بمساعدة مقياس متعدد ، مكان الكسر.
قبل استخدام مفك براغي لاسلكي جديد ، اقرأ بعناية تعليمات استخدام هذا المنتج المقدمة من الشركة المصنعة. يجب مراعاة نوع البطاريات المثبتة على أداة الطاقة لشحنها بشكل صحيح وتخزينها لفترة طويلة. سيسمح لك الامتثال للتوصيات البسيطة بإطالة عمر البطارية حتى نفاد المورد تمامًا. في حالة عدم وجود شاحن خاص ، فإن الطرق البديلة التالية لإعادة الشحن ستساعد مؤقتًا.
إذا انخفضت سعة البطاريات ، انخفض وقت التشغيل على شحنة واحدة ، يمكنك إصلاحها بيديك. للقيام بذلك ، يكفي ضبط قيم التيار أو الجهد الناتج بمقياس متعدد ومقارنة امتثالها للقيم القياسية لهذه المعلمات.
دارة شاحن لمفك البراغي.الدائرة الإلكترونية لشاحن مفك البراغي
يعمل عدد كبير من مفكات البراغي الحديثة على بطارية قابلة لإعادة الشحن. متوسط سعتها 12 مللي أمبير. لإمكانية بقاء الجهاز دائمًا في حالة عمل جيدة ، فأنت بحاجة إلى شاحن. لكن من حيث الجهد ، فإنهما مختلفان تمامًا.
الآن يتم إنتاج الموديلات لـ 12 و 14 و 18 فولت. ومن المهم أيضًا ملاحظة أن صناعة السيارات الروسية تستخدم مكونات مختلفة لأجهزة الشحن. لتتمكن من فهم هذا الأمر ، يجب أن تنظر إلى دائرة الشاحن القياسية.
أنواع وأنواع
هناك أيضًا شواحن عالمية لجميع أنواع البطاريات ، ولكن في معظم الحالات ، سيكون الحل الأفضل هو الشاحن الأمثل لاحتياجات بطارية معينة. ومن المثير للاهتمام أن العديد من المراجعات تشير إلى المراسلات غير الكاملة لأجهزة الشحن "الأصلية" المزودة بمفك البراغي نفسه. لنفترض أن الشركات المصنعة غالبًا ما تحفظ في هذا الجزء ، وهذا هو السبب في أنه حتى الأداة الجديدة يمكن أن تتعطل بسرعة إلى حد ما. لهذا السبب ، يفضل العديد من المستهلكين تجميع أجهزة الشحن بأنفسهم ، ولكن في هذه الحالة ، يجدر الالتزام الصارم بالمخطط ومراسلات جميع الأجزاء.
مع مصدر طاقة مدمج
يجعل الشاحن المدمج المفك اللاسلكي مشابهًا للمفك الرئيسي - يتم توصيله ببساطة في المقبس ، وعند اكتمال الشحن ، يكون الكابل إما مفصولًا أو مخفيًا في حجرة خاصة. تعمل هذه الآلية التناظرية بشكل أساسي كمثبت للجهد ، فهي تسمح بشحن البطارية دون إزالتها من علبة الجهاز. من العيوب المهمة لهذا الحل أنه أثناء الشحن ، لا يمكن استخدام الأداة مع بطارية احتياطية ، حيث تم بالفعل شغل المكان الوحيد للبطارية. من ناحية أخرى ، يتم تقليل احتمالية فقد أو نسيان مصدر الطاقة ، نظرًا لأنها ليست آلية منفصلة وستكون دائمًا في متناول اليد - في نفس مكان مفك البراغي نفسه.
بالنظر إلى أن استبدال مصدر الطاقة المدمج هذا يمثل مشكلة كبيرة ، يحاول المصنعون عادةً جعل الآلية بضمير حي ، لذلك يجب ألا تكون هناك مشاكل في تحديث الشاحن - سيصبح متينًا للغاية. تؤدي الحاجة إلى تنفيذ شاحن بأعلى جودة إلى حقيقة أنه يصبح الحل الأفضل لمفك براغي من الليثيوم - يمكن شحنه في أي وقت ، وبسبب تكامله في علبة كبيرة ، لا توجد مشاكل في تجهيز الوحدة مع ميكروكنترولر لإيقاف العرض الحالي.
مع مصدر طاقة خارجي
يعتبر مصدر الطاقة الخارجي للشاحن التناظري حلاً بديلاً لما تم وصفه أعلاه. إنه يعمل بطريقة مختلفة تمامًا: هنا ، للشحن ، تتم إزالة البطارية من هيكل مفك البراغي وتثبيتها في مقبس الشاحن نفسه ، وهي آلية منفصلة تمامًا. يبدو أن هذا الحل جيد لأنه يسمح لك بشحن بطارية واحدة أثناء عمل مفك البراغي نفسه ، مدعومًا بالثانية. هذه الحقيقة تحيد إلى حد كبير العيب المميز - سرعة الشحن المنخفضة جدًا لهذه الأجهزة ، والتي غالبًا ما تضعها في فئة الأجهزة المنزلية غير المصممة للتشغيل المستقل على المدى الطويل.
غالبًا ما تكون أجهزة الشحن من هذا النوع عالمية ، وتهدف إلى العمل مع أنواع مختلفة من البطاريات من الثلاثة المذكورة أعلاه. وذلك لأن الشركات المصنعة ، في محاولة لتزويد المستهلك بأقصى قدر من الخيارات للصفات الإيجابية للبطارية ، تقدم بطارية ليثيوم أيون وبطارية من النيكل والكادميوم في مجموعة التوصيل. يتيح لك وجود حالة منفصلة إنشاء دائرة أكثر تعقيدًا فيها ، مما يسمح لك بتعيين معلمات الطاقة اللازمة لكل حالة ، ومع ذلك ، فإن مثل هذا الحل ، بالطبع ، سيشغل مساحة أكبر قليلاً.
نبض
هذه الشواحن ، على عكس الشاحنين التناظريين الموصوفين أعلاه ، تبين أنها الأكثر تكلفة والأكثر "ذكاءً" ، وبالتالي ينبغي اعتبار مفكات البراغي المحترفة مجال تطبيقها الرئيسي. بما يتناسب مع وحدة باهظة الثمن ، فهي مصممة دائمًا تقريبًا للبطاريات من أنواع مختلفة ، والأهم من ذلك أنها تتمتع بالقدرة على الشحن بسرعة كبيرة ، حرفيًا في غضون ساعة ، لتقليل وقت التوقف المحتمل. للعمل بفعالية مع بطاريات النيكل والكادميوم التي تعاني من "تأثير الذاكرة" ، فإن هذا الشاحن لديه أيضًا وظيفة تفريغ سريع.
في الوقت نفسه ، تتمثل إحدى المزايا المهمة لشاحن النبض في صغر حجمه مع مصدر طاقة سريع. من الناحية النظرية ، من الممكن تجميع حل تمثيلي مماثل في الخصائص ، والذي سيكون أرخص ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، ستكون أبعاد الشاحن قابلة للمقارنة تقريبًا بأبعاد مفك البراغي بأكمله.
مصدر طاقة DIY لمفك البراغي
يستخدم الشاحن القياسي دائرة متكاملة ثلاثية القنوات. على ذلك ، اعتمادًا على الجهد ، يتم وضع عدد مختلف من الترانزستورات ، على سبيل المثال ، يتم تثبيت 4 ترانزستورات في شاحن 12 فولت.
لتقليل الآثار السلبية لتردد الساعة ، يتم تثبيت المكثفات في الوحدات. هم من النوع الدافع أو العابر. لتقليل عواقب التحميل الزائد على الشبكة الكهربائية ، يتم استخدام الثايرستور في أجهزة الشحن.
دائرة شحن مفك البراغي القياسية
هذا مهم: في الطرز المختلفة ، لا يتم تثبيت عدد مختلف فقط من الترانزستورات - فهي تختلف اختلافًا كبيرًا في سعتها.
مصدر الطاقة لمفك البراغي من مصباح موفر للطاقة
من أجل صنع UPS من مصباح موفر للطاقة ، من الضروري تغيير الخانق الإلكتروني الموجود في كل مصباح بشكل طفيف عن طريق وضع وصلة مرور ، ثم توصيله بمحول نبضي ومقوم.
بالنسبة لمصادر الطاقة ذات الطاقة الصغيرة (من 3.7 فولت إلى 20 واط) ، يمكنك الاستغناء عن محول. للقيام بذلك ، تحتاج فقط إلى إضافة بضع لفات من أشباه الموصلات إلى الدائرة المغناطيسية للخنق الموجود في ثقل المصباح ، إذا كان هناك مكان لذلك. يمكن عمل اللف مباشرة أعلى المصنع. لهذا ، من الأفضل استخدام سلك مع عزل PTFE.
مصدر الطاقة لمفك البراغي من الشاحن
من أرخص الطرق لعمل بنك طاقة هو استخدام شاحن هاتف ذكي عادي. يوجد في كل منزل الآن اثنان أو أكثر ، وإذا لم يكن لديك الكثير ، يمكنك شرائه مقابل 50-100 روبل.
هكذا تبدو دواخل الشحن من الهاتف الذكي
يتم تغيير الشحن بالتسلسل التالي:
• مع موصل صغير قطره مطلي بالمينا ، أضف لفة واحدة من اللف. بعد ذلك ، قم بتشغيل الشحن وتوصيل مفك البراغي بالبطارية. باستخدام راسم الذبذبات ، نقيس سعة النبضات ونحدد الجهد الناتج عن دورة واحدة للملف الإضافي.
• نحن نلحم موصل USB وننزع ملف الاختبار ونشدد العدد المطلوب من الدورات حتى يتم الحصول على الجهد المطلوب. اللف الجديد ملحوم بالمصنع الأول على التوالي.
• نقوم بتغيير المكثف القياسي والصمام الثنائي زينر لمكثفات جديدة تتوافق مع الجهد المطلوب.
تبديل مصدر الطاقة لمفك البراغي
يتم اختيار دائرة دقيقة مناسبة لوحدة النبض ، ويتم التجميع بالتسلسل التالي:
• يتم وضع جسور الصمام الثنائي والثرمستور عند الإدخال.
• تم تركيب مكثفين.
• يتم استخدام السائقين لمزامنة تشغيل بوابات الترانزستورات ذات التأثير الميداني.
• عند تركيب الترانزستورات ، لا يتم قصر دائرة الفلنجات. يتم توصيلها بالرادياتير باستخدام غسالات وحشيات عازلة.
• يتم تثبيت الثنائيات عند الإخراج.
مصدر الطاقة لمفك البراغي من محول إلكتروني
لتكييف المحول مع شاحن جهازك ، يجب تعديله. للقيام بذلك ، تحتاج إلى توصيل مكثف عند خرج جسر المعدل. يتم تحديد السعة على النحو التالي - 1 μF لكل 1 وات. يجب أن يكون جهد المكثف 400 فولت على الأقل في حالة انقطاع أحد كبلات التيار الكهربائي ، يجب تركيب ثيرمستور للحد من تيار التدفق.
يتم تثبيت جسر الصمام الثنائي لتصحيح الجهد بتردد 30 كيلو هرتز. للتشغيل العادي للجهاز ، يلزم ضمان بداية سلسة. يقوم الخانق L1 بعمل ممتاز مع هذا.