Krmilniki so uporabne naprave. In da bi bolje razumeli to temo, je treba delati s konkretnim primerom. Zato bomo upoštevali krmilnik polnjenja baterije. Kaj on predstavlja? Kako je urejeno? Kakšne so funkcije službe?
Kaj počne krmilnik polnjenja baterije
Služi za spremljanje povrnitve izgub in porabe energije. Najprej se ukvarja s spremljanjem pretvorbe električne energije v kemično, tako da se kasneje, če je potrebno, oskrbuje s potrebnimi vezji ali napravami. Krmilnika polnjenja baterije ni težko narediti z lastnimi rokami. Lahko pa ga odstranite tudi iz napajalnikov, ki so odpovedali.
Kako deluje krmilnik
Seveda ni univerzalne sheme. Toda mnogi pri svojem delu uporabljajo dva trim upora, ki uravnavata zgornjo in spodnjo napetostno mejo. Ko gre izven meja,nato se začne interakcija z navitji releja in se vklopi. Medtem ko deluje, napetost ne bo padla pod določeno, tehnično vnaprej določeno raven. Tukaj bi morali govoriti o dejstvu, da obstaja drugačen razpon meja. Torej, za baterijo je mogoče namestiti tri, pet, dvanajst in petnajst voltov. Teoretično je vse odvisno od izvedbe strojne opreme. Poglejmo, kako deluje krmilnik polnjenja baterije v različnih primerih.
Katere vrste obstajajo
Upoštevati je treba, da se regulatorji polnjenja baterije lahko pohvalijo s precejšnjo raznolikostjo. Če govorimo o njihovih vrstah, naredimo klasifikacijo glede na obseg:
- Za obnovljivo energijo.
- Za gospodinjske aparate.
- Za mobilne naprave.
Seveda so same vrste veliko večje. Ker pa krmilnik polnjenja baterije razmišljamo s splošnega vidika, nam bodo zadostovali. Če govorimo o tistih, ki se uporabljajo za sončne kolektorje in vetrnice, potem je pri njih zgornja napetostna meja običajno 15 voltov, spodnja pa 12 V. V tem primeru lahko baterija v standardnem načinu ustvari 12 V. vir energije je nanj priključen s pomočjo normalno zaprtih relejnih kontaktov. Kaj se zgodi, ko napetost baterije preseže nastavljeno 15V? V takih primerih krmilnik zapre kontakte releja. Posledično se vir energije iz baterije preklopi na obremenitveni balast. Treba je opozoriti, da zaradi določenih stranskih učinkov ni posebej priljubljen pri solarnih panelih. Toda za vetrne generatorje so obvezni. Gospodinjski aparati in mobilne naprave imajo svoje značilnosti. Poleg tega so krmilnik polnjenja baterije tabličnega računalnika, mobilnih telefonov na dotik in gumbov skoraj enak.
Pogled v litij-ionsko baterijo mobilnega telefona
Če odprete katero koli baterijo, boste opazili, da je na sponke celice spajkano majhno tiskano vezje. Imenuje se zaščitna shema. Dejstvo je, da litij-ionske baterije zahtevajo stalno spremljanje. Tipično krmilno vezje je miniaturna plošča, na kateri temelji vezje iz SMD komponent. Po drugi strani je razdeljen na dva mikrovezja - eno od njih je nadzorno, drugo pa izvršilno. Pogovorimo se podrobneje o drugem.
Izvršni načrt
Zasnovan je na MOSFET tranzistorjih. Običajno sta dva. Samo mikrovezje ima lahko 6 ali 8 zatičev. Za ločeno kontrolo polnjenja in praznjenja baterijske celice se uporabljata dva poljska tranzistorja, ki sta nameščena v istem ohišju. Torej lahko eden od njih poveže ali odklopi obremenitev. Drugi tranzistor izvaja enaka dejanja, vendar z virom napajanja (ki je polnilnik). Zahvaljujoč tej izvedbeni shemi lahko enostavno vplivate na delovanje baterije. Po želji ga lahko uporabite tudi drugje. AmpakUpoštevati je treba, da se vezje krmilnika polnjenja baterije in samo to lahko uporablja samo za naprave in elemente, ki imajo omejen obseg delovanja. Zdaj bomo podrobneje govorili o takšnih funkcijah.
Zaščita pred preobremenitvijo
Dejstvo je, da če napetost litijeve baterije preseže 4, 2, lahko pride do pregrevanja in celo eksplozije. Za to so izbrani elementi mikrovezja, ki se bodo prenehali polniti, ko bo ta indikator dosežen. In običajno, dokler napetost ne doseže 4-4,1 V zaradi uporabe ali samopraznjenja, nadaljnje polnjenje ne bo mogoče. To je pomembna funkcija, dodeljena krmilniku polnjenja litijeve baterije.
Zaščita pred preobremenitvijo
Ko napetost doseže kritično nizke vrednosti, zaradi katerih je delovanje naprave problematično (običajno v območju 2, 3-2, 5V), se ustrezen MOSFET tranzistor izklopi, ki je odgovoren za dovajanje toka v mobilni telefon. Nato sledi prehod v način mirovanja z minimalno porabo. In obstaja precej zanimiv vidik dela. Torej, dokler napetost baterijske celice ne postane večja od 2,9-3,1 V, mobilne naprave ni mogoče vklopiti za delovanje v običajnem načinu. Verjetno ste morda opazili, da ko povežete telefon, kaže, da se polni, vendar se ne želi vklopiti in delovati v običajnem načinu.
Obrambni mehanizmi
Upoštevati je treba, da ima krmilnik polnjenja bateriještevilne elemente, ki bi morali zaščititi pred negativnimi posledicami. Torej, to so parazitske diode, ki so nameščene v tranzistorjih z učinkom polja, vezje za zaznavanje naboja in nekaj drugih majhnih dodatkov. O, ja, in če je mogoče preveriti krmilnik polnjenja baterije in ugotoviti delovanje vira energije, potem je njegovo delovanje mogoče obnoviti tudi s "smrtjo". Seveda to pomeni preprosto prenehanje dela in ne eksplozijo ali zlom. V tem primeru lahko pomagajo posebne naprave, ki izvajajo posebno "obnovitveno" polnjenje. Seveda bodo delovali dolgo časa - proces se lahko raztegne več deset ur, a po uspešnem zaključku bo baterija delovala skoraj kot nova.
Sklep
Kot vidite, ima krmilnik polnjenja Li-Ion baterije pomembno vlogo pri zagotavljanju dolgoživosti mobilnih naprav in pozitivno vpliva na njihovo življenjsko dobo. Zaradi enostavne izdelave jih lahko najdete v skoraj vsakem telefonu ali tablici. Če želite videti na lastne oči in se z rokami dotakniti krmilnika polnjenja Li-Ion baterije in njegove vsebine, se pri razstavljanju spomnite, da delate s kemičnim elementom, zato bodite previdni.
