Automatyczne przełączanie akumulatora

r_910_10_1
Obwód ten, przeznaczony do stosowania z akumulatorami 6V, zapewnia automatyczne przełączanie na akumulator rezerwowy, gdy napięcie głównego akumulatora zbliży się do poziomu całkowicie rozładowanego.

Sprytnym rozwiązaniem w tym obwodzie jest to, że faktyczne przełączanie jest zależne od napięcia i jest regulowane, mimo że obwód zasadniczo składa się tylko z dwóch elementów.
Elementem aktywnym jest mały tyrystor (typ BRX49), który jest podłączony między obciążeniem a akumulatorem rezerwowym.
Aby skalibrować punkt przełączenia, lampa żarowa jest podłączona, jako obciążenie. Jednak w rzeczywistym użyciu obciążeniem może być cokolwiek o maksymalnym poborze prądu 300mA przy około 5V.
Katoda tyrystora jest podłączona do obciążenia, a anoda jest podłączona do dodatniego bieguna akumulatora rezerwowego.
Bramka tyrystora jest również podłączona do dodatniego bieguna akumulatora rezerwowego za pomocą potencjometru 47kΩ (P1).
To już wyraźnie sugeruje, jak działa automatyczne przełączanie.
Napięcie na tyrystorze jest różnicą między dwoma napięciami akumulatora. Początkowo, gdy oba akumulatory są w pełni naładowane, napięcia obu akumulatorów są prawie takie same.
Tyrystor zostaje, zatem odcięty, ponieważ nie ma na nim żadnego znaczącego napięcia i żaden prąd bramki nie przepływa przez P1.
Gdy główny akumulator rozładowuje się coraz bardziej, napięcie na obciążeniu maleje, co oznacza, że napięcie na katodzie tyrystora maleje.
Anoda staje się, zatem dodatnia w odniesieniu do katody i bramki.
Prąd bramki zaczyna przepływać przez potencjometr P1, a jego wielkość zależy od napięcia i wartości potencjometru P1.
Gdy tylko prąd bramki przekroczy próg zadziałania tyrystora, tyrystor uruchamia się (co oznacza, że nagle zaczyna przewodzić), powodując podłączenie akumulatora rezerwowego do obciążenia.
Ponieważ napięcie akumulatora rezerwowego jest wyższe niż rozładowanego akumulatora głównego, dioda D1 zostaje odcięta, uniemożliwiając przepływ prądu z akumulatora rezerwowego do akumulatora głównego.
Mamy, więc obwód, który faktycznie przełącza się z głównego akumulatora na akumulator rezerwowy.
Dioda D1 nie tylko zapobiega przepływowi prądu wstecznego z akumulatora rezerwowego do akumulatora głównego, ale także stanowi część obwodu wskaźnika, w połączeniu z tranzystorem T1 i diodą D2.
Obwód ten działa w następujący sposób: tak długo, jak prąd płynie z głównego akumulatora przez diodę D1, prąd bazy przepływa również przez złącze baza-emiter tranzystora, który wraz z rezystorem bazy R1 jest połączony równolegle z diodą D1.
Powoduje to przewodzenie tranzystora, więc dioda D2 świeci, wskazując, że główny akumulator jest w użyciu.
Gdy obwód przełącza się na akumulator rezerwowy, tranzystor T1 również zostaje odcięty, a dioda LED natychmiast gaśnie.
Aby skalibrować obwód, podłączyć należy do niego tylko akumulator zapasowy (można także użyć akumulatora jednorazowego) i wymienić akumulator główny na regulowany zasilacz, którego napięcie wyjściowe można zmieniać w zakresie (co najmniej) 5V do 8V.
Po pierwszym ustawieniu potencjometru P1 na maksymalną rezystancję, wyregulować powinno się napięcie zasilacza, aby dopasowało się do napięcia akumulatora rezerwowego.
Po podłączeniu do obwodu dioda LED zaświeci się.
Teraz powoli zmniejszać napięcie zasilania do około 5,3V, a następnie powoli obracać potencjometrem, aż nastąpi przełączenie, co można rozpoznać po zgaśnięciu diody LED.
Następnie zwiększać napięcie zasilania, a następnie zmniejszyć je ponownie, aby sprawdzić działanie obwodu.
W razie potrzeby należy ponownie wyregulować ustawienie potencjometru, aż do niezawodnego przełączenia, gdy na głównym zacisku akumulatora pojawi się żądane napięcie.
Autor: K.-H. Lorenz

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.