Booster az elemtartóban aa

A helikopter energia voracitásának köszönhetően a lúgos elemek is nagyon gyorsan haltak meg. Az alkáli elemek NiMH akkumulátorokkal történő cseréje új problémákat vetett fel: az akkumulátor feszültsége kb. 1,4 V, de csak a töltés után, és gyorsan 1,2 V-ra süllyed.

Az akkumulátorok teljes feszültsége nem volt elegendő a helikopter akkumulátora feltöltéséhez. Volt egy ötlet, hogy egy lépcsős átalakítót méretezzenek egy AA elemben, helyezzen be egy akkumulátor helyett, és öt akkumulátortól kapjon egy feszültséget, amely hat alkalikus elemnek felel meg.

Ez az eszköz az elemtartó rekeszeinek 4-től 10-ig terjedő számú cellához történő frissítésére használható. Ez 3-9 újratölthető elemet igényel. Ha 35 V elektrolitikus kondenzátorokat használ, akkor ezt a számot 20-ra növelheti. Az áramkörben szinte minden IC-chip használható.

Az alkalmazott LT1172 chip aktuális kimenete körülbelül 500 mA, de a chipet az LT1170-tel helyettesítve 2 A-ra növelhető. Az 1. ábrán négy cellatípusú elemtartó látható. Az egyik cellában egy prototípusú nyomtatott áramköri kártyát helyeztek el, amelyen a készülék áramköre össze van szerelve. Az elemeket a negatív kimeneti terminálról kell a cellákba telepíteni, és a konverter kártyát a pozitív érintkezőre kell felszerelni (lásd a 2. ábrát).

1. ábra. A konverter egy akkumulátor helyett van telepítve, és növeli a kimeneti feszültséget a négy lúgos elem teljes feszültségének szintjéhez (4 × 1,5 V = 6 V).

2. ábra. Az eszköz elve.

3. ábra. Ábra.

A konverter egy UBoost feszültséget generál, amely az UIN bemenettel együtt összegzi az UOUT kimeneti feszültséget. A táblázat (lásd alább) azt mutatja, hogyan növelhető a feszültség az akkumulátorok számától függően. Az elemek maximális számát az elektrolitikus kondenzátorok névleges feszültsége korlátozza. Az LT1172 akár 36 V-ot is képes működtetni, de a helytakarékosság érdekében 16 V-os elektrolitikus kondenzátorokat szerelnek be, amelyek a kimeneti feszültséget 13,5 V-ra korlátozzák (8 elem helyett 9 db alkáli elem).

A feszültségérték kiszámításának módja UBoost:

UBoost = 2,4 V + (0,3 V × (n - 3)),

ahol n = 4-10 elem.

UBoost = 2,4 V + (UIN - 3,6 V) × 0,3 / 1,2 V.

A kimeneti feszültséget a következő képlet határozza meg:

UOUT = UIN + UBoost.

Az LT1172 vezérlő ebben a konstrukcióban működik, mint klasszikus erősítő átalakító. De vannak különbségek. A tipikus bekapcsolási áramkörben egy ellenállásos osztó használatos az UOUT feszültség szabályozására visszacsatolással az FB bemenetre. Itt a kimeneti feszültség az UBoosttól függ (lásd a 2. ábrát). A T1 tranzisztor az R1 ellenállással együtt egy áramerősséget generál, amely arányos a feszültségkülönbséggel (UBoost - 0,7 V) / R1. Mindaddig, amíg a T1 emitteren átesett feszültség a zener dióda D3 leállási feszültsége alá esik, minden áram átáramlik az R2 ellenálláson a földre. Az R2 ellenálláson keresztüli feszültségcsökkenést az LT1172 chip belső referenciaforrásának 1,24 V-os feszültségéhez hasonlítjuk. Ha R2 = 1,24 kOhm, R1, T1 és R2 1 mA áramot fog áramolni, és az áramkör egyensúlyi állapotba kerül.

Az R1 ellenálláson, ez a jelenlegi létrehoz egy feszültségesés 1,69 V, ami az összeg 0,7 voltos átmenet a bázis-emitter tranzisztor ad UBoost, egyenlő 2.4 V. Ez egy pull-up ki kell cserélni a négy elemet három elemeket (lásd. Táblázat).

Ahogy a sejtek száma nő, az UBoost értéket minden további cellához 0,3 V-val meg kell növelni. Ezt a Zener dióda D3 és az R4 ellenállás biztosítja. Amikor a feszültséget a tranzisztor emittere a T1 több mint 4,3 (UIN összeg és a bázis-emitter feszültsége a tranzisztor), a Zener-dióda D3 és eltörik a jelenlegi forrás révén D3, és R4 jelentése adott részesedése néhány. Az ellenállás értéke R4 lehet kialakítva, hogy minden egyes további elem növekvő teljesítmény UIN 1,2, UBoost növekszik 0,3 V vagy 25% (0,3 V × 100 /1.2). Emlékezzünk vissza, hogy az UBoost feszültség egyenlő az UR1 + 0,7 V-val. Az R1 ellenállás 1,69 kΩ-os számításakor figyelembe kell venni.

Tehát az R4 kiszámításának képletét:

n × 0,3 V / 1,69 kΩ = n × 1,2 V / R4

n lerövidítjük, majd:

R4 = 1,2 V / 0,3 V × 1,69 kΩ = 6,8 kΩ

Tehát R4 = 6,8 kOhm és egy zener dióda D3 4,3 V feszültségre.

Tekintettel arra, hogy a 4,3 Voltos stabilitron nem volt jelen az áramköri emulátor elemek könyvtárában, az áramkör modellezéséhez és prototípusaihoz egy 4,7 V stabilitront és egy 6,2 kΩ névleges értékű R4 ellenállást használtunk.

Összefoglalva, meg kell mondani, hogy a lépcsős áramkör kikapcsolható a földelővezetékre szerelt kapcsolóval.

Fordítás: Andrey Gavrilyuk a Lozman Rádió megbízásából