4.4. Таймер для отключения зарядного устройства

Описанное выше зарядное устройство требует контроля времени в процессе зарядки и ручное отключение аккумуляторной батареи после истечения 12... 14 часов. Если отключить батарею ранее 12 часов, то заряд будет неполный, а если оставить батарею заряжаться более 14 часов, то возникает опасность ее разгерметизации и выхода из строя. Для автоматизации работы зарядных устройств можно использовать таймер, схема которого приведена на рис. 4.4.

4-41.jpg

Рис. 4.4

Таймер реализован на микросхеме КР512ПС10, в состав которой входят RC генератор импульсов, предварительный делитель частоты с коэффициентом деления 2048, программируемый делитель частоты и блок управления. Наличие этих узлов в составе микросхемы позволяет создать таймер с использованием минимального количества дополнительных элементов. Длительность выдержки времени зависит от частоты задающего RC генератора и установленного коэффициента деления частоты. При заданных на схеме

значениях R2 и С2 частота составляет около 1000 Гц (движок резистора R2 находится в среднем положении). Коэффициент деления задается путем подачи на выводы 1, 12 — 15 микросхемы сигналов, соответствующих логическому "0" или логической "1". Возможные времена установки таймера приведены в таблице.

Вывод

Коэффициент деления

Секунды

Минуты

Часы

1

30

10

30

1

3

10

30

1

3

10

30

1

60

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

12

60

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

13

3

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

14

10

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

15

30

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1


Указанные на схеме подключения выводов 1, 12-15 обеспечивают длительность выдержки около 10 часов. Точность времени выдержки зависит от точности установки резистором R2 частоты задающего генератора. При соответствующей настройке частоты задающего генератора можно установить требуемое для зарядки конкретного типа аккумуляторной батареи время. Настройка выполняется следующим образом. Временно выводы 1 и 12 микросхемы КР512ПС10 отключаются от цепи питания (+5 В) и подключаются к общему проводу (0В). В этом случае время выдержки таймера будет около 10 секунд. С помощью резистора R2 выставляется требуемое время. Контроль времени осуществляется по секундомеру. Если требуемое время составляет 14 часов (типичное время зарядки никелькадмиевых аккумуляторов током, составляющим 10% от номинальной емкости), то следует выставить 14 секунд. После восстановления указанного на схеме подключения выводов 1 и 12 микросхемы время выдержки составит 14 часов. Цепочка R1C1 обеспечивает установку микросхемы в исходное состояние при включении питания. Выходной сигнал формируется на выводе 9. Поскольку выходной каскад этого выхода микросхемы выполнен по схеме "открытого коллектора", то для нормальной работы между этим выводом и плюсом питания установлен резистор R3. При сигнале логического "0" на выводе 3 микросхемы ее работа разрешается, а при логической "1" — блокируется. На выводе 10 формируется сигнал, противофазный сигналу на выводе 9. Если соединить выводы 3 и 10 микросхемы,

то после окончания первого полупериода выходной частоты (в нашем случае это 10....14 часов) работа микросхемы блокируется. Транзистор VT1 обеспечивает усиление потоку, необходимое для срабатывания реле К1 и работы светодиода VD3, индицирующего включенное состояние таймера. Стабилитрон VD2 и резистор R4 образуют параметрический стабилизатор, который формирует напряжение +5 В для питания микросхемы. Таймер можно использовать с любым источником питания, дающим напряжение 10...20 В, необходимо лишь выбрать реле на соответствующее напряжение. В случае использования таймера совместно с зарядным устройством, схема которого изображена на рис. 4.2, питание осуществляется непосредственно от зарядного устройства нестабилизированным напряжением +17 В.