Значна кількість портативної побутової РЕА, а також частина ІП працюють від автономних джерел живлення, в якості яких використовуються гальванічні елементи і батареї, акумулятори й різні ХІТ. Часто виникає проблема швидкого визначення придатності елемента електроживлення, коли наступають перебої в роботі РЕА з невідомих причин. Вирішити цю на перший погляд просту задачу допоможе настільний прилад, принципова електрична схема якого наведена на рис. 1.5.

Цей прилад може бути виконаний у вигляді красивої і компактній конструкції, яка забезпечує трирівневу світлову індикацію стану ХІТ і дає точну відповідь про працездатність гальванічних батарей та їх елементів. Працює пристрій від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц в автоматичному режимі при підключенні до нього досліджуваного джерела живлення, дотримуючись зазначену полярність.

Як випливає з принципової схеми, електронний прилад включає до свого складу вхідні і вихідні ланцюги, мережевий понижуючий трансформатор харчування 77, випрямний пристрій, зібране на чотирьох випрямних діодах, стабілізатор напруги з захистом від коротких замикань і автомат для перевірки працездатності елементів живлення побутової РЕА і приладів.

Підключається пристрій до мережі змінного струму за допомогою електричного з'єднувача XIтипу «вилка». Вмикається і вимикається пристрій за допомогою здвоєного перемикача SIі S2.На вході пристрою встановлений плавкий запобіжник Fly забезпечує

захист приладу від коротких замикань і перевантажень в первинних колах при можливих помилках в монтажі.

У вхідному ланцюзі пристрої встановлені також конденсатори С / і С2, вони виконують роль ємнісного фільтру, який захищає від перешкод, що проникають в мережу електроживлення.

Мережевий понижуючий трансформатор харчування саморобної конструкції виготовляється на броньовому стрічковому магнітопроводі типу ШЛ з електротехнічної сталі марки 3312, активна площа поперечного перерізу стали якого дорівнює 5 см2. Трансформатор має одну котушку, яка встановлюється на центральному стрижні і містить дві обмотки з коефіцієнтом трансформації 15,7. У даній конструкції трансформатор забезпечує заданий розрахунковий рівень вихідного випрямленої напруги, що надходить на стабілізатор напруги; повну гальванічну розв'язку ланцюгів ІП від мережі змінного струму; додаткову електробезпека при роботі зі зниженим напругою, що діє у вторинних ланцюгах пристрою. Як мережевого трансформатора можна використовувати покупної уніфікований трансформатор з вказаним коефіцієнтом трансформації і потужністю 20-30 Вт

Випрямляч зібраний на діодах VD1—VD4за однофазною двухполуперіодної мостовою схемою, яка характеризується як позитивними, так і негативними особливостями. До позитивних можна віднести: підвищену частоту пульсацій вихідного випрямленої напруги постійного струму, знижений зворотна напруга на комплекті випрямних діодів, підвищену потужність пристрою і можливість роботи без мережевого трансформатора. До негативних відносяться: підвищена вартість і складність виготовлення за рахунок застосування чотирьох діодів замість одного або двох і неможливість установки однотипних діодів без ізоляційних прокладок. Випрямляч забезпечує на виході напругу 12-14 В.

Моточні дані мережевого понижуючого трансформатора живлення 77 наведено в табл. 1.1.

Стабілізатор напруги зібраний на транзисторах VT1, VT2, Стабілітрони VD6, VD8.Він забезпечує досить високі електричні параметри вихідного постійного струму з коефіцієнтом стабілізації порядку 200 при коливаннях напруги живлення мережі змінного струму в широких межах, які можуть виник-

Таблиця 1.1. Моточні дані

мережевого понижуючого трансформатора живлення

у пристрої перевірки працездатності ХІТ

нуть в сільській місцевості та на присадибних ділянках в моменти пікових навантажень. Для підвищення коефіцієнта стабілізації в пристрої застосований стабілітрон VD8, Що одночасно дозволило покращити систему запуску стабілізатора в момент його включення в роботу. Внаслідок того що напруга на базі транзистора VT2 щодо спільного мінусового провідника стабілізовано, зміна вихідної напруги передається на емітерний перехід транзистора VT2без ослаблення дільником напруги. У стабілізаторі резистор RIвизначає повний запускає струм, який протікає через емітерний перехід цього транзистора, тому що шлях цьому току відтятий діодом VD7, А стабілітрон в момент включення закритий. Обрана система забезпечує стійкий запуск стабілізатора струмом, що протікає через резистор R1. Величина струму не перевищує декількох мікроампер, не погіршує електричних параметрів стабілізатора, оскільки в робочому режимі цей струм шунтируется через невеликий опір відкритого стабілітрона VD8.

Випрямний діод, включений в емітерний ланцюг транзистора VT1,створює автоматичний зсув, що дозволяє більш ефективно керувати за його закриванні в момент перевантаження. Найбільший струм навантаження встановлюється резистором R3підвищеної потужності розсіювання, і струм, що відкриває транзистор 1 / 77, не може бути більше струму, який протікає через резистор R3.Прй регулюванню можна підібрати такий опір резистора R3, При якому буде спрацьовувати система захисту. Струм короткого замикання залежить від значення запускаючої струму. Вихідна напруга в точціАщодо спільного висновку можна змінювати підбором опору резистора R4або заміною типу стабілітрона.

Після замикання контактів перемикача S2стабілізовану напругу починає надходити на автоматичний пристрій контролю, при цьому до з'єднувача Х2 і X? повинен бути підключений досліджуваний гальванічний елемент або інший ХІТ. Пристрій не спрацює, якщо ХІТ розряджений або несправний, при цьому контакти перемикача S2повинні бути розімкнуті. Якщо замкнути ці контакти, то спалахне світлодіод VD11червоного кольору, який покаже, що ХІТ для подальшого використання непридатний.

Електроживлення кінцевого каскаду пристрою здійснюється стабілізованою напругою 9 В. Струм через нього тече тільки тоді, коли відкрито транзистор VT3.У робочому стані транзистор VT4закритий, контакти перемикача S2розімкнуті. При натисканні на кнопку перемикача S2через резистори R5і R6потече струм, падіння напруги на резисторі R5відкриває транзистор VT3і на автомат для перевірки ХІТ подається напруга живлення.

Принцип дії автомата перевірки ХІТ заснований на порівнянні напруги на частини дільника, зібраного на резисторах R21, R23, R25, R27з зразковим напругою, яка сформована електричної ланцюгом VD12, R15, R16, R17, R18.Порівняння Цих двох напруг здійснюється ОУ DA1, Позначеним на схемі двома трикутниками. Якщо напруга на відповідному резистори основного дільника напруги понад зразкового, включається індикатор VD9зеленого кольору. Цей варіант перевірки можливий у тому випадку, якщо ЕРС випробуваного елемента перевищує 1,3 В, т. е. елемент новий, ще не розряджений.

У оконечной ланцюга пристрою зібраний галетним перемикач із набором відповідних резисторів, які дозволяють робити чотири перемикання для випробувань ХІТ різних тіпономіналов. При зазначених на схемі значеннях опорів резисторів можна перевірити такі елементи, як 316, А-316, 343, А-343, 373, А-373, «Крона», 7Д-0 ,115-VI .1 та ін

При виготовленні приладу використані наступні комплектуючі ЕРЕ: транзистори vt1 типу П213Б, vt2 – КТ603А, vt3 — КТ502, vt4 – КТ315Б; ОУ da1 типу КР574УД2; стабілітрони vd6 типу КС156А, vd8 – КС147А, vd12 — КС133В; випрямні діоди vdi типу КД226В, vd2 – КД226В, vd3 – КД226В, vd4 —

КД226В, vd5 – Д226Д, vd7 – Д226Д; конденсатори С / і с2 типу МБМ-І-500В-0, 1 мкФ, сз – К50-6-25В-10 мкФ, с4 – К50-6-25В-100 мкФ; резистори r1 типу ВСА-0 ,25-200 кОм, r2 — ВСА-0 ,25-1, 5 кОм, r3 – ВСА-2-270 Ом, r4 — ВСА-2-1, 5 кОм, r5 — ВСА-0 ,25-10 кОм, r6 – ВСА-0 ,25-10 кОм, r7 – ВСА-0 ,5-100 кОм, r8 – ВСА-0 ,25-10 кОм, r9 — ВСА-0 ,5-1 кОм, r10 — ВСА-0 ,5-1 кОм, r11 — ВСА-0 ,125-1 кОм, r12 – ВСА-0 ,125-1 МОм, r13 – ВСА-0 ,125-1 МОм, r15 — СПЗ-4М-0 ,25-А-4, 7 кОм, r16 – ВСА-0 ,5-15 кОм, r17 — ВСА-0 ,25-1 кОм, r18 – ВСА-0 ,25-3, 3 кОм, r19 — ВСА-0 ,25-150 Ом, r20 — ВСА-0,25-15 Ом, r21 – ВСА-0 ,25-15 Ом, r22 – ВСА-0 ,5-1, 5 Ом, r23 — ВСА-0 ,25-1, 5 Ом, r24 – ВСА-0 ,25-3, 3 Ом, r25 — ВСА-0 ,5-3, 3 Ом, r26 – ВСА-0 ,5-5, 6 Ом, r27 – ВСА-0 ,5-5, 6 Ом; мережевий понижуючий трансформатор живлення т1 типу ШЛ; електричні з'єднувачі xi типу «вилка», х2, хз типу КМЗ-1; запобіжник f1 плавкий типу ПМ-1-0, 5 А; перемикач 5 / типу П1Т-1-1.

При виготовленні пристрої застосовуються три све-тодіода з різними колірними лінзами (червоної, жовтої і зеленої), спалахування яких при перевірці ХІТ позначають відповідно: «Не придатний», «Може бути відновлений »і« Придатний для експлуатації ».

У процесі регулювання пристрою можна використовувати інші комплектуючі ЕРЕ, не погіршують основні експлуатаційні характеристики. Наприклад, резистори ВСА можна замінити на резистори типів МЛТ, ОМЛТ, С1-4, МТ, Улі; конденсатори типу К50-6 – на К50-3, К50-12, К50-16; діоди типу КД226В, складові випрямний пристрій, – на Д226 або КД105Б; све-тодіоди типів АЛ107А, АЛ107Д, АЛ 107В – на светоді- оди з червоним, жовтим і зеленим кольором.

При регулюванні автомата змінюються опору резисторів R19—R27в залежності від типу перевіряється елемента і напруг – повного розряду, допустимого для відновлення і свіжовиготовленого ХІТ.

Технічна характеристика

пристрої для перевірки ХІТ і елементів електроживлення РЕА

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 220

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………… 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 180-250

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………… 49,5-50,5

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

змінного струму,%, не більше ………………….. 10

Напруга змінного струму на вторинній

обмотці трансформатора, В ……………………… 14

Максимальний струм навантаження, мА …………………… 300

Амплітуда пульсацій на виході мостового

випрямляча, В, не більше …………………………. 0,4

Коефіцієнт стабілізації на виході електронного

стабілізатора, не менш ………………………….. 200

Вихідний опір, Ом, не більше …………. 0,2

Зразкове напруга на резисторі r17, В,

не більше ………………………………………… ……. 0,65

Регульоване напруга при контролі ХІТ, В. . . .1-9 Площа теплового розсіювання радіатора

транзистора vti, См2, Не менш …………………… 100

Стабілізована напруга для підключення

РЕУ в точках а і В ………………………………… 9

Опір ізоляції струмоведучих провідників та елементів пристрою щодо металевих

частин корпусу, МОм, не менш ………………….. 10

Перешкодозахищеність пристрою при впливі

зовнішнього електромагнітного поля, дБ, не менш. . . 100 Кпд,%, не менше 95

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.