Metodología de ensayo de pilas y acumuladores. Esquemas de dispositivos para recuperación (regeneración) de baterías galvánicas (baterías) Características de los cargadores.

Un dispositivo para regenerar celdas galvánicas y cargar baterías con corriente asimétrica, que contiene tres capacitores, dos diodos, el primer capacitor está conectado por un terminal al primer terminal de entrada y el otro terminal al terminal de salida positivo del dispositivo, el primero El diodo está conectado mediante un cátodo al terminal de salida positivo del dispositivo, el segundo ánodo está conectado con los terminales de salida negativo y el segundo de entrada del dispositivo, el segundo condensador está conectado mediante un terminal al primer terminal de entrada del dispositivo, y el otro terminal está conectado al ánodo del primer diodo y al cátodo del segundo diodo, caracterizado porque adicionalmente contiene dos LED, una resistencia, el primer LED está conectado por el cátodo al terminal positivo de salida del dispositivo, y el ánodo está conectado en serie con el tercer condensador y el primer terminal de entrada, el segundo LED está conectado con el cátodo al terminal de salida negativo del dispositivo y el ánodo está conectado en serie con la resistencia y el terminal de entrada positivo. 1 enfermo.

La invención se refiere a la industria eléctrica y está destinada a la carga, formación de baterías (AB) y regeneración de celdas galvánicas. Se conoce un dispositivo para regenerar elementos y cargar baterías con corriente asimétrica, que contiene una fuente de corriente alterna, dos condensadores y dos válvulas, cuyo ánodo de uno y cátodo de la otra están conectados a los terminales de salida del dispositivo, el La fuente de corriente alterna forma con los condensadores una estrella de tres rayos, que está conectada por una rama del condensador al punto común de las válvulas, y otras ramas a los terminales de salida para conectar la batería que se está cargando. La desventaja de este dispositivo es que no hay indicación del proceso de carga de la batería ni de la regeneración de elementos químicos. En este caso, se conoce un dispositivo para regenerar elementos galvánicos y cargar baterías con corriente asimétrica, que es un análogo que contiene tres condensadores, dos diodos, el primer condensador está conectado por un terminal al primer terminal de entrada y el otro terminal a el terminal de salida positivo del dispositivo, el primer diodo está conectado mediante un cátodo al dispositivo terminal de salida positivo, el primer diodo está conectado mediante el cátodo al terminal de salida positivo del dispositivo, el segundo está conectado mediante el ánodo al negativo terminales de salida y segundo de entrada del dispositivo, el segundo capacitor está conectado por un terminal al primer terminal de entrada del dispositivo, y el otro terminal al ánodo del primer diodo y al cátodo del segundo diodo. Este dispositivo proporciona una indicación directa del proceso de carga mediante una lámpara indicadora de neón. La desventaja de este dispositivo es que para que la lámpara indicadora de neón funcione según lo previsto, se requieren dos diodos adicionales. El dispositivo propuesto para regenerar celdas galvánicas y cargar baterías con corriente asimétrica, contiene tres capacitores, dos diodos, el primer capacitor está conectado por un terminal al primer terminal de entrada, y el otro terminal al terminal positivo de salida del dispositivo, el El primer diodo está conectado mediante un cátodo al terminal de salida positivo del dispositivo, el segundo está conectado mediante un ánodo a los terminales de salida negativo y al segundo de entrada del dispositivo, el segundo condensador está conectado mediante un terminal al primer terminal de entrada del dispositivo, y el otro terminal está conectado al ánodo del primer diodo y al cátodo del segundo diodo, además contiene dos LED, una resistencia, el primer LED está conectado por el cátodo al terminal de salida positivo del dispositivo, y el El ánodo está conectado en serie con el tercer condensador y el primer terminal de entrada, el segundo LED está conectado con el cátodo al terminal de salida negativo del dispositivo y el ánodo está conectado en serie con la resistencia y el terminal de salida positivo. El dibujo muestra un diagrama del dispositivo propuesto. Un dispositivo para regenerar celdas galvánicas y cargar baterías con una corriente asimétrica, contiene tres capacitores 1, 2, 3, dos diodos 4, 5, el capacitor 1 está conectado por un terminal al terminal de entrada 6 y el otro terminal a la salida positiva. terminal 7 del dispositivo, el diodo 4 está conectado al cátodo con el terminal de salida positivo 7 del dispositivo, el diodo 5 está conectado al ánodo con el terminal de salida negativo 8 y el terminal de entrada 9 del dispositivo, el condensador 2 está conectado con un terminal al terminal de entrada 6 del dispositivo, y el otro terminal con el ánodo del diodo 4 y el cátodo del diodo 5, dos LED 10, 11, resistencia 12, el LED 10 está conectado por el cátodo al terminal de salida positivo 7 del dispositivo, y el ánodo está conectado en serie con el condensador 3 y el terminal de entrada 6, el LED 11 está conectado por el cátodo al terminal de salida negativo 8 del dispositivo, y el ánodo está conectado en serie con la resistencia 12 y el positivo terminal de salida 7. El dispositivo funciona de la siguiente manera. Durante esa parte del semiciclo positivo del voltaje de la red, cuando el voltaje en el capacitor 2 es mayor que la EMF de la batería que se está cargando o del elemento regenerado (RE), fluye una corriente de carga a través del capacitor 2, diodo 4, positivo terminal de salida 7 y la batería o RE, y durante el resto del período de la batería o el RE se descarga a través del capacitor 1, terminal de entrada 5, fuente de CA, terminal de entrada 9 y terminal de salida 8. Cuando el voltaje positivo de medio ciclo alcanza el voltaje de encendido del LED 10, se enciende a través del circuito: fuente AC, terminal de entrada 6, capacitor 3, LED 10, terminal de salida 7, AB o RE, terminal de salida 8, terminal de entrada 9, fuente AC. Durante el semiciclo negativo, el LED 10 no se enciende. En ausencia de corriente de carga (si el circuito de carga está roto o la resistencia interna de la batería o RE es suficientemente grande), durante el semiciclo negativo de la tensión de red, el condensador 1 se carga al valor de amplitud de la tensión de red. y este voltaje se mantiene sin cambios durante el resto del medio ciclo. En este caso, el LED 10 no se enciende, ya que durante el semiciclo positivo la diferencia de voltaje en el capacitor 1 y el voltaje instantáneo de la red es insuficiente para encender el LED 10. Cuando la batería o RE se carga hasta el final del voltaje de carga, El LED 11 se enciende a lo largo del circuito: terminal de salida positivo 7, resistencia 12, LED 11, terminal de salida negativo 8. Iluminación del LED 11 al conectar la batería o RE a los terminales de salida 7, 8 y antes de conectar el dispositivo a una corriente alterna La fuente indica la inadecuación de cargar la batería o RE.

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Un dispositivo para regenerar celdas galvánicas y cargar baterías con corriente asimétrica, que contiene tres capacitores, dos diodos, el primer capacitor está conectado por un terminal al primer terminal de entrada y el otro terminal al terminal de salida positivo del dispositivo, el primero El diodo está conectado mediante un cátodo al terminal de salida positivo del dispositivo, el segundo ánodo está conectado con los terminales de salida negativo y el segundo de entrada del dispositivo, el segundo condensador está conectado mediante un terminal al primer terminal de entrada del dispositivo, y el otro terminal está conectado al ánodo del primer diodo y al cátodo del segundo diodo, caracterizado porque contiene adicionalmente dos LED, una resistencia, el primer LED está conectado por el cátodo al terminal positivo de salida del dispositivo, y el ánodo está conectado en serie con el tercer condensador y el primer terminal de entrada, el segundo LED está conectado con el cátodo al terminal de salida negativo del dispositivo y el ánodo está conectado en serie con la resistencia y el terminal de entrada positivo.

Conferencia científica y práctica juvenil de la ciudad.

“POTENCIAL CIENTÍFICO DE LA CIUDAD - XXI EDAD"

SECCIÓN “Ingeniería eléctrica, electromecánica y automatización industrial”

Myazitov Rishat,

estudiantes de décimo grado

institución educativa

Educación Secundaria

Escuela nº 22 en Syzran

Supervisora ​​científica: Antipova Natalya Yurievna

Profesora de Física, Escuela Secundaria N° 22

Consultora: Antipova Natalya Yurievna

Profesora de Física, Escuela Secundaria N° 22

Syzran 2010

Introducción________________________________________________________________ 3

Materiales y métodos de investigación_______________________________________________ 4

Regeneración de células galvánicas _____________________________________ 5

Diagnóstico de elementos ___________________________________________________ 5

Cargador para batería Krona ___________________________________ 5

Resultados de la investigación _________________________________________________ 7

Conclusión ________________________________________________________________ 8

Aplicaciones __________________________________________________________ 9

Literatura usada _________________________________________________ 12

Introducción

La cuestión de la reutilización de baterías galvánicas del sistema manganeso-zinc (Zn) preocupa desde hace mucho tiempo a los entusiastas de la electrónica. La idea de restaurar células galvánicas descargadas no es nueva. A lo largo de los años, se han utilizado una amplia variedad de métodos para “revitalizar” elementos: rociar con agua, hervir, deformar un vaso, cargar con diversas corrientes. En algunos casos, se observó un aumento de la fuerza electromotriz (EMF), seguido de su rápida disminución. Los elementos no alcanzaron la capacidad esperada, y en ocasiones se filtraron e incluso explotaron.

Actualmente, el problema asociado a la descarga de las celdas galvánicas es muy relevante, debido a que se utilizan en muchos dispositivos que nos rodean. Por ejemplo: mandos a distancia, juguetes electrónicos infantiles, todo tipo de equipos de comunicación y comunicaciones (teléfonos móviles, walkie-talkies, etc.), relojes, reproductores de audio portátiles, etc. Además, debido a la crisis financiera mundial, puede ahorrar fácilmente en baterías restaurando la funcionalidad de las celdas descargadas cargándolas.

Como ya entendiste, te proponemos diseñar un cargador para una batería Krona.

¿Por qué exactamente "Krona" preguntas? Pero simplemente porque son los más caros de todos los elementos galvánicos y, en consecuencia, el ahorro será significativo.

Durante nuestro trabajo utilizamos información y diagramas presentados por V. Bogomolov y Alimov, que se encuentran en los enlaces:

respectivamente.

Actualmente, las celdas galvánicas se restauran mediante cargadores especiales (Apéndice 1). Se ha demostrado prácticamente que las pilas y baterías de manganeso-zinc más comunes, como 3336L (KBS-L-0.5), 3336X (KBS-X-0.7), 373, 336 (Apéndice 2), son mejores que otras para la regeneración. .

Materiales y métodos de investigación.

El propósito de la investigación en nuestro trabajo es un estudio integral y confiable de varios tipos de celdas galvánicas, baterías, su uso en diversos dispositivos, el tiempo máximo de funcionamiento antes de la descarga y las posibles formas de restaurar estos elementos mediante cargadores. Después de estudiar el material, decidimos diseñar un cargador por nuestra cuenta y conocer su funcionalidad.

En nuestro trabajo utilizamos los siguientes materiales:

Un transformador reductor

Puente de diodos

Condensador

Voltímetro

Cables de conexión

Para lograr el objetivo en nuestro trabajo, utilizamos métodos empíricos: observación, midiendo el voltaje en una batería descargada, comparando el valor medido con el valor máximo. Las mediciones de voltaje se llevaron a cabo utilizando voltímetros analógicos y digitales.

El método teórico-experimental nos permitió estudiar la teoría sobre el propósito y los principios de funcionamiento de un transformador, diodo, capacitor y aplicar la teoría con un propósito práctico: diseñamos un cargador.

Regeneración de células galvánicas.

El proceso de carga debe realizarse a un voltaje muy específico: 10-12 V. A un voltaje más bajo, la regeneración se retrasa mucho; las celdas, incluso después de 8 ... 10 horas de carga, no alcanzan la mitad de su capacidad. A voltajes más altos, a menudo hay casos en que los elementos hierven y quedan inutilizables.

Para alimentar radios de transistores de pequeño tamaño se suelen utilizar baterías tipo 7D-0.1, que son fuentes secundarias de corriente continua. El voltaje inicial de una batería 7D-0.1 normalmente cargada es de aproximadamente 9 V. La batería se considera descargada si su voltaje cae a 6,8-7 V.

Para que la batería vuelva a funcionar, es necesario cargarla. Para ello, durante 12 a 15 horas se pasa a través de él una corriente cuya intensidad es numéricamente igual a aproximadamente una décima parte de su capacidad eléctrica. Al cargar una batería, sus electrodos están conectados a los mismos polos de una fuente de corriente continua.

Diagnóstico de elementos.

Antes de regenerar las células galvánicas, es necesario diagnosticarlas y averiguar qué elementos se pueden restaurar y cuáles no son aptos para la regeneración. El objetivo del diagnóstico de elementos es determinar la capacidad de un elemento para "retener" una determinada carga, por ejemplo, en forma de una resistencia de 10 ohmios. Para hacer esto, primero conecte un voltímetro al elemento y mida el voltaje residual, que no debe ser inferior a 1 V (un elemento con un voltaje más bajo definitivamente no es adecuado para la regeneración). Luego, el elemento se carga durante 1...2 s. la resistencia especificada. Si el voltaje de la celda no cae más de 0,2 V, es adecuado para la regeneración. Los diagnósticos se realizan mediante un voltímetro.

Cargador para batería Krona.

La cuestión de la reutilización de baterías galvánicas del sistema manganeso-zinc (Zn) preocupa desde hace mucho tiempo a los entusiastas de la electrónica y sigue siendo relevante hoy en día, especialmente en el contexto de la crisis financiera mundial, cuando cualquiera que utilice baterías galvánicas puede ahorrar fácilmente en ellas. restaurando la funcionalidad de los elementos descargados mediante carga.

Como ya entendiste, en este trabajo hablaremos sobre la fabricación de un cargador para celdas galvánicas, concretamente para una batería "corona" de 9 V, te hará preguntarte por qué exactamente la corona. Pero simplemente porque es el más caro de todos los elementos galvánicos y se usa ampliamente en varios receptores de radio y juguetes controlados por radio (Apéndice 4).

Batería "Krona" (también PP3, E-Block) - tamaño estándar . El nombre proviene de la marca producida en baterías de carbono-manganeso de este tamaño estándar "Krona VT".

Especificaciones: dimensiones: 48,5 mm × 26,5 mm ×17,5 mm., norte 9 ., típico batería alcalina 625 .(Apéndice 3).

La batería Krona tiene una capacidad (según el pasaporte) de 0,5 Ah, en realidad (debido a la autodescarga durante el almacenamiento) es de dos a tres veces menor. La resistencia interna de la batería Krona (aproximadamente) es de 34 ohmios.

Diseño

Alimov I. Regeneración de elementos galvánicos - Radio. 1972, núm. 6

Ivánov B.S. Productos electrónicos caseros - M.: Educación, 1993.

Manual del diseñador de radioaficionados - M.: Energia, 1973.

Safonov O.A. Manual para radioaficionados escolares - M.: Educación, 1970.

La baja eficiencia de carga ya se mencionó anteriormente. Sin embargo, si, debido a determinadas circunstancias, dicha carga es deseable, entonces debe realizarse mediante pulsos de corriente de diferente polaridad. Al impulso de corriente de carga debe ir seguido de un impulso de corriente de descarga de polaridad opuesta y de menor amplitud. Este modo se puede crear fácilmente utilizando un cargador, cuyo diagrama se muestra en la figura.

La asimetría de los pulsos de corriente de carga/descarga se logra debido a la diferencia en los valores de las resistencias conectadas en serie con diodos contraconectados. Por supuesto, dependiendo del tipo de elementos (baterías) que se están cargando, el voltaje en el devanado secundario del transformador y los valores de resistencia pueden variar. En promedio, la corriente de carga debe ser notablemente menor que la corriente de descarga durante el funcionamiento de las celdas. El tiempo de carga debe ser de al menos 15 a 20 horas y la carga debe proporcionar energía un 50 % mayor que la energía de descarga.

Bajo ninguna circunstancia cargue pilas galvánicas cuya vida útil haya caducado. Esto está plagado de una violación acelerada del sello de la carcasa y una fuga de electrolito cáustico. En general, los partidarios de cargar pilas galvánicas deberían escuchar el famoso dicho: ¡el avaro paga dos veces! Además, la segunda vez cuesta mucho más que la primera, porque lo más probable es que tenga que volver a comprar no un conjunto de elementos, sino una nueva PDA para sustituir la perdida.

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La cuestión de la reutilización de baterías galvánicas del sistema manganeso-zinc (Zn) preocupa desde hace mucho tiempo a los entusiastas de la electrónica. A lo largo de los años, se han utilizado una amplia variedad de métodos para “revitalizar” elementos: rociar con agua, hervir, deformar un vaso, cargar con diversas corrientes. En algunos casos, se observó un aumento de los campos electromagnéticos seguido de su rápida disminución. Los elementos no alcanzaron la capacidad esperada, y en ocasiones se filtraron e incluso explotaron.

Pero la información sobre el trabajo en esta área aparecía constantemente en la literatura técnica. En el flujo de información hace más de dos décadas apareció un mensaje sobre un método de regeneración (restauración) de elementos propuesto por el ingeniero I. Alimov. Pero, desafortunadamente, este método no recibió la atención del lector general, ya que no contenía información sobre los modos actuales racionales. Por la misma razón, los cargadores que aparecían a la venta eran ineficaces y, a veces, simplemente inoperables.

Utilizando la idea y el circuito propuesto por I. Alimov, el autor de estas líneas pudo determinar los modos óptimos de regeneración de corriente, investigar y desarrollar diversos dispositivos de diagnóstico. Y la regeneración se hizo posible para la mayoría de los elementos. En ocasiones adquirieron una capacidad algo mayor que la original.

Los dispositivos de diagnóstico desarrollados, algunos de los cuales se discutirán más adelante, permiten determinar la idoneidad o no de los elementos para la regeneración, independientemente del valor de la EMF del elemento. Y son los elementos los que hay que restaurar, no las baterías fabricadas con ellos. Dado que incluso una de las celdas de la batería conectadas en serie ha quedado inutilizable (descargada por debajo del nivel permitido), es imposible restaurar la batería. Por la misma razón, no debes cargar una cadena de elementos en una conexión en serie, ya que el peor elemento distorsionará y limitará tanto el modo actual que la regeneración será muy larga o no ocurrirá en absoluto.

En cuanto al proceso de carga, debe realizarse con una corriente asimétrica a un voltaje muy específico: 2,4 ... 2,45 V. A tensiones más bajas, la regeneración se retrasa mucho; incluso después de 8...10 horas de carga, las células no alcanzan la mitad de su capacidad. A voltajes más altos, a menudo hay casos en que los elementos hierven y quedan inutilizables. Por estas razones resulta obvio utilizar cables de conexión con la mayor sección transversal posible entre el transformador y los circuitos de carga. Estos son, en definitiva, los puntos de partida que se deben tener en cuenta a la hora de diseñar y fabricar cargadores.

Y ahora sobre el diagnóstico de los elementos. Su significado es determinar la capacidad de un elemento para "retener" una determinada carga, por ejemplo, en forma de una resistencia de 10 ohmios. Para hacer esto, primero conecte un voltímetro al elemento y mida el voltaje residual, que no debe ser inferior a 1 V (un elemento con un voltaje más bajo definitivamente no es adecuado para la regeneración). Luego, el elemento se carga durante 1...2 s. la resistencia especificada. Si el voltaje de la celda no cae más de 0,2 V, es adecuado para la regeneración.

Si no hay un voltímetro, se puede realizar un dispositivo de diagnóstico según el diagrama que se muestra en la Fig. 1. El indicador que contiene es el LED HL1, conectado al circuito colector del transistor VT1; en él está ensamblada la llave electrónica. El voltaje del elemento galvánico que se está probando se suministra a la entrada de la cascada de transistores (utilizando las sondas XP1 y XP2).

Cuando el voltaje residual del elemento sea aceptable, el LED parpadeará intensamente. Cuando se presiona el botón SB1 (¡brevemente!), el brillo del LED debería disminuir ligeramente, lo que indicará la idoneidad del elemento para la regeneración. Si el LED no se enciende cuando el elemento está conectado al dispositivo o se apaga cuando se presiona el botón, dicho elemento no es adecuado para la regeneración.

Figura 2.

Resistencias del dispositivo de diagnóstico - MLT-0.125, transistor - cualquiera de la serie KT315, fuente de alimentación - elemento 332 o 316. Todas las partes del dispositivo se pueden montar en una caja pequeña (Fig. 2), colocando la fuente de alimentación, un Interruptor de botón casero y una plataforma: sonda XP1 en el exterior desde una placa de cobre. Se retira de la carcasa un cable de instalación trenzado aislado con una punta, una sonda XP2.

Al comprobar un elemento, colóquelo con el terminal positivo en la plataforma y toque el terminal negativo con la sonda XP2. La resistencia R2 se selecciona con tal resistencia que el LED brilla intensamente a un voltaje de 1,2 V y superior, cuando el voltaje cae a 1 V su brillo cae y a un voltaje más bajo el brillo desaparece.

Fig. 3.

Al desarrollar un cargador permanente, la unidad de diagnóstico se puede combinar, por ejemplo, con una fuente de alimentación (Fig. 3). Es cierto que la unidad de diagnóstico funcionará con voltaje alterno tomado del devanado secundario del transformador reductor T1. Pero el LED HL1 en este caso desempeña el papel de un diodo rectificador semiconductor, proporcionando un voltaje de media onda para el funcionamiento de la etapa del transistor.

Para limitar el brillo del LED, se incluye una pequeña resistencia R4 en el circuito emisor del transistor. Durante el diagnóstico, la sonda XP2 debe conectarse al terminal positivo del elemento y la sonda XP al terminal negativo. En el conector XS1 se introduce el enchufe de la unidad de regeneración, que conoceremos más adelante.

La parte más crítica de la fuente de alimentación es el transformador; después de todo, el voltaje en su devanado secundario debe estar estrictamente dentro del rango de 2,4 ... 2,45 V, independientemente de la cantidad de elementos regenerados conectados a él como carga. No será posible encontrar un transformador listo para usar con tal voltaje de salida, por lo que una opción es adaptar un transformador adecuado existente con una potencia de al menos 3 W, enrollando un devanado secundario adicional para el voltaje requerido. El cable debe ser PEL o PEV con un diámetro de 0,8 ... 1 mm.

Para estos fines, son adecuados los transformadores de salida vertical unificados de televisores (TVK), en los que basta con enrollar el devanado secundario existente y enrollar uno nuevo con el mismo cable. Por ejemplo, para un transformador TVK-70, cuyo devanado secundario contiene 190 vueltas, es necesario enrollar 55 vueltas en dos cables.

Si hay un transformador TVK-70 o TVK-110 con 146 vueltas en el devanado secundario, en su lugar basta con enrollar también 33 vueltas en dos cables. Para TVK-110A, se enrollan las 210 vueltas del devanado secundario y en su lugar se colocan 37 vueltas de cable con un diámetro de 0,8 mm. También es adecuado un TVK de televisores de tubo antiguos, por ejemplo, "Temp-6M" o "Temp-7M", etc., que contiene 168 vueltas del devanado secundario. En cambio, se colocan 33 vueltas en dos cables (en casos extremos, en uno).

Si la opción con un transformador prefabricado es inaceptable, el transformador deberá fabricarse usted mismo. Para hacer esto, es necesario ensamblar un núcleo magnético con una sección transversal de aproximadamente 4 cm 2 del acero del transformador disponible (tipos Ш, УШ, ШЛ, etc.) y enrollar los devanados del transformador en el núcleo magnético, habiendo previamente calculó su número de vueltas. El autor utiliza desde hace muchos años las fórmulas empíricas más sencillas, que sin embargo proporcionan una precisión de cálculo relativamente alta. Por tanto, el número de vueltas del devanado primario (de red) está determinado por la fórmula:

W 1 = K*Uc/S, donde:

• W 1 - número de vueltas del devanado primario;
• K es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad del acero y la eficiencia del transformador;
• Uc - tensión de red, 220V;
• S - sección transversal del circuito magnético, cm 2.

El coeficiente K para acero torcido se considera igual a 35, para acero USH - 40 y para otros aceros - 50.

El número de vueltas del devanado secundario (W2) está determinado por la fórmula:

W2 = W1 *2,4/Uc.

Si al calcular el devanado secundario se obtiene un número de vueltas no entero, se redondea a un número entero mayor y se vuelve a calcular el número de vueltas del devanado primario a partir de este valor.

El diámetro del alambre de bobinado depende de la corriente que fluye a través de él. Es fácil determinar la corriente dividiendo la potencia del transformador por el voltaje del devanado. Y utilizando las tablas de referencia para una corriente determinada, se determina el diámetro del cable. Por ejemplo, para un transformador de 6 W, el devanado primario debe enrollarse con un cable con un diámetro de 0,14 ... 0,2 mm, y el secundario, 1 ... 1,2 mm.

Fig.4.

El transformador se monta sobre un chasis fabricado en material aislante, que se cubre superiormente con una tapa (Fig. 4) del mismo material. En la pared del chasis se practican ranuras detrás de las cuales se fijan en el interior del chasis los conectores hembra XS1 fabricados con material elástico (latón, bronce). Como en el diseño anterior, las partes del dispositivo de diagnóstico se colocan en el panel superior de la cubierta.

Fig.5.

A la fuente de alimentación se conecta una unidad de regeneración (Fig. 5), diseñada para la instalación simultánea de seis celdas galvánicas. Cada uno de ellos está conectado a una fuente de voltaje alterno a través de una cadena de diodos y capacitores conectados en paralelo. Además, en un medio ciclo de tensión alterna "funcionan" los diodos de los tres primeros elementos, en el otro medio ciclo, los diodos de los tres segundos. Esta medida permitió lograr una carga uniforme en el transformador en ambos semiciclos de tensión.

Dado que la corriente fluye a través del diodo solo en un medio ciclo, y a través del capacitor, en ambos, se obtiene una forma "rizada" de la corriente de carga. Como resultado, se produce una "sacudida" del movimiento iónico en el elemento, lo que tiene un efecto beneficioso en el proceso de regeneración (esto lo confirma el certificado del autor de I. Alimov). Para monitorear visualmente el funcionamiento de la unidad de regeneración, se instala un LED HL2.

Fig.6.

El diseño de la unidad de regeneración se muestra en la Fig. 6. En un chasis de 205 x 105 x 15 mm, los contactos de resorte se montan a una distancia de 30 mm entre sí. Frente a los contactos, en una esquina de material aislante, se encuentran dos tiras metálicas (preferiblemente de cobre), que también actúan como contactos.

La distancia entre las tiras y los contactos de resorte debe ser tal que el elemento 373 encaje entre ellos y se sujete de forma segura. Para instalar los elementos 316, 332, 343 se deben realizar insertos con resortes adaptadores, que asegurarán la conexión del elemento con los contactos de la unidad de regeneración. En la pared lateral del chasis hay tiras de lámina de fibra de vidrio (o simplemente tiras de cobre): enchufes del conector XP4. El LED HL2 está ubicado en el panel superior del chasis.

Como se mencionó anteriormente, antes de comenzar a regenerar los elementos, es necesario verificarlos en un dispositivo de diagnóstico. De los diversos elementos seleccionados para la regeneración, es aconsejable anotar el que esté más descargado para posteriormente controlar su recuperación. La duración de la regeneración es de 4 ... 6 y, a veces, de 8 horas.

Periódicamente, se puede retirar uno u otro elemento de la unidad de regeneración y comprobarlo en un dispositivo de diagnóstico. Es incluso mejor controlar el voltaje en los elementos cargados utilizando un voltímetro. Tan pronto como alcanza 1,8...1,9 V, se detiene la regeneración; de lo contrario, el elemento puede sobrecargarse y fallar. Lo mismo se aplica si se calienta algún elemento.

Y una última cosa. No intente cargar celdas que sean "rechazadas" por el dispositivo de diagnóstico. Recuerde que las pilas medio descargadas, especialmente las que se han almacenado en este estado durante mucho tiempo, suelen perder su capacidad de regeneración como resultado de complejos procesos químicos que tienen lugar en el electrolito y en los electrodos de las pilas. La deformación de los vasos y las fugas en ellos también indican la imposibilidad de restaurar los elementos.

Es mejor restaurar los elementos que funcionaron en los juguetes de los niños si los regenera inmediatamente después del alta. Además, estos elementos, especialmente con copas de zinc, permiten una regeneración repetida. Los elementos modernos en una caja de metal se comportan algo peor. En cualquier caso, lo principal es evitar que el elemento se descargue profundamente y dejarlo a tiempo para su regeneración.

El problema de la reutilización de baterías voltaicas preocupa desde hace mucho tiempo a los entusiastas de la electrónica. En la literatura técnica se han publicado repetidamente varios métodos para "revitalizar" elementos, pero, por regla general, ayudaron sólo una vez y no proporcionaron la capacidad esperada.

Como resultado de los experimentos, fue posible determinar los modos óptimos de regeneración de corriente y desarrollar cargadores adecuados para la mayoría de las celdas. Al mismo tiempo, recuperaron su capacidad original y, en ocasiones, incluso la superaron ligeramente.

Es necesario restaurar las celdas, no las baterías, ya que incluso una de las celdas de la batería conectadas en serie que se ha vuelto inutilizable (descargada por debajo del nivel permitido) hace imposible restaurar la batería.

En cuanto al proceso de carga, se debe realizar con una corriente asimétrica con voltaje 2,4...2,45 V. A voltajes más bajos, la regeneración es muy retrasada y los elementos después 8...10 horas No llenan ni la mitad de la capacidad. A voltajes más altos, a menudo hay casos en que los elementos hierven y quedan inutilizables.

Antes de comenzar a cargar un elemento, es necesario realizar su diagnóstico, cuyo significado es determinar la capacidad del elemento para soportar una determinada carga. Para hacer esto, primero conecte un voltímetro al elemento y mida el voltaje residual, que no debe ser inferior a 1V. (Un elemento con un voltaje más bajo no es adecuado para la regeneración). Luego, el elemento se carga mediante 1...2 segundos resistor 10 ohmios, y si el voltaje del elemento cae no más de 0,2 voltios, es apto para la regeneración.

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Diagrama del circuito eléctrico del cargador que se muestra en arroz. 1(sugerido por B.I. Bogomolov), diseñado para cargar seis celdas simultáneamente ( G1...G6 tipo 373, 316, 332, 343 y otros similares a ellos).

Arroz. 1. Circuito eléctrico de un cargador de corriente asimétrico.

La parte más importante del circuito es el transformador. T1, ya que la tensión en el devanado secundario debe estar estrictamente dentro de los límites 2,4...2,45 V independientemente del número de elementos regenerados conectados a él como carga.

Si no es posible encontrar un transformador listo para usar con tal voltaje de salida, entonces puede adaptar un transformador existente con una potencia de al menos 3W, habiendo enrollado adicionalmente un devanado secundario al voltaje requerido con un cable de la marca PEL o PEV diámetro 0,8, 1,2 mm. Los cables de conexión entre el transformador y los circuitos de carga deben ser lo más largos posible.

Duración de la regeneración 4...5 , y aveces 8 en punto. Periódicamente, se debe retirar uno u otro elemento del bloque y verificarlo de acuerdo con el método descrito anteriormente para diagnosticar elementos, o puede usar un voltímetro para monitorear el voltaje en los elementos cargados y, tan pronto como alcance 1,8...1,9 V, detenga la regeneración; de lo contrario, el elemento podría sobrecargarse y fallar. Haz lo mismo si se calienta algún elemento.

Los elementos que funcionan en los juguetes de los niños se restauran mejor si se regeneran inmediatamente después del alta. Además, estos elementos, especialmente en el caso de las copas de zinc, permiten una regeneración reutilizable. Los elementos modernos en una caja de metal se comportan algo peor.

En cualquier caso, lo principal para la regeneración es no permitir que el elemento se descargue profundamente y recargarlo a tiempo, así que no se apresure a tirar las pilas galvánicas usadas.

Segundo esquema ( arroz. 2) utiliza el mismo principio de recarga de elementos con una corriente eléctrica pulsante asimétrica. Fue propuesto por S. Glazov y es más fácil de fabricar, ya que permite utilizar cualquier transformador con un devanado que tenga tensión. 6,3 voltios. Lampara incandescente HL1 (6,3 V; 0,22 A) No solo realiza funciones de señalización, sino que también limita la corriente de carga del elemento y también protege el transformador en caso de cortocircuitos en el circuito de carga.

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Arroz. 2. Circuito eléctrico de un cargador con corriente eléctrica pulsante asimétrica.

diodo Zener VD1 tipo KS119A limita el voltaje de carga de la celda. Puede sustituirse por un conjunto de diodos conectados en serie (dos de silicio y uno de germanio) con una corriente admisible de al menos 100 mA. diodos VD2 Y VD3- cualquier silicio con la misma corriente media permitida, por ejemplo KD102A, KD212A.

Capacidad del condensador C1- de 3 a 5 µF para una tensión de funcionamiento no inferior a 16V. Circuito de conmutación SA1 y tomas de control X1, X2 para conectar un voltímetro. Resistor R1 - 10 ohmios y botón SB1 Sirve para diagnóstico de elementos. G1 y monitorear su condición antes y después de la regeneración.

El estado normal corresponde a una tensión de al menos 1,4 voltios y su reducción al conectar la carga en no más de 0,2 voltios.

El grado de carga del elemento también se puede juzgar por el brillo de la lámpara. HL1. Antes de conectar el elemento, brilla aproximadamente a media incandescencia. Cuando se conecta un elemento descargado, el brillo del resplandor aumenta notablemente y, al final del ciclo de carga, conectar y desconectar el elemento casi no provoca cambios en el brillo.

Al recargar pilas del tipo ST-30, ST-21 y otros (para relojes de pulsera), es necesario conectar una resistencia en serie con el elemento 300...500 ohmios. Tipo de celda de batería 336 y otros se cobran uno por uno. Para acceder a cada uno de ellos es necesario abrir la parte inferior de cartón de la batería.

Arroz. 3. Circuito eléctrico de un cargador para regeneración de baterías.

Si necesita restaurar la carga solo para baterías de la serie CAROLINA DEL SUR, el circuito de regeneración se puede simplificar eliminando el transformador ( arroz. 3).

El esquema funciona de manera similar al anterior. Corriente de carga ( Yo cobro) elemento G1 fluye a través de los elementos VD1, R1 en el momento de la media onda positiva de la tensión de red. Magnitud Yo cobro depende del tamaño R1. En el momento de la media onda negativa, el diodo VD1 está cerrado y la descarga recorre el circuito. VD2, R2. Relación Yo cobro Y yo tamaño seleccionado 10:1 . Para cada tipo de elemento de la serie CAROLINA DEL SUR tiene su propia capacidad, pero se sabe que la corriente de carga debe ser aproximadamente una décima parte de la capacidad eléctrica de la batería. Por ejemplo, para STs-21- capacidad 38 mAh (Izar = 3,8 mA, Izar = 0,38 mA), Para STs-59- capacidad 30 mAh (Icarga=3 mA, Idescarga=0,3 mA). El diagrama muestra los valores de resistencia para la regeneración de elementos. STs-59 Y STs-21, y para otros tipos se pueden determinar fácilmente utilizando las relaciones: R1=220/2·lzap, R2=0,1·R1.

Diodo Zener instalado en el circuito. VD3 no participa en el funcionamiento del cargador, pero sirve como dispositivo de protección contra descargas eléctricas, cuando el elemento está desconectado G1 en contactos X2, XZ el voltaje no podrá aumentar más que el nivel de estabilización. diodo Zener KS175 adecuado con cualquier última letra en la designación o puede ser reemplazado por dos diodos zener del tipo D814A, conectados en serie entre sí (“más” a “más”). Como diodos VD1, VD2 cualquiera con un voltaje inverso de trabajo de al menos 400 voltios.

Arroz. 4. Circuito eléctrico del dispositivo para regenerar baterías SC.

El tiempo de regeneración del elemento es 6...10 horas. Inmediatamente después de la regeneración, el voltaje en el elemento excederá ligeramente el valor nominal, pero después de unas horas se establecerá el voltaje nominal. 1,5 voltios.

Recuperar elementos de esta manera CAROLINA DEL SUR es posible tres o cuatro veces si se recargan a tiempo, sin permitir una descarga completa ( por debajo de 1V).

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El circuito que se muestra en el diagrama tiene un principio de funcionamiento similar. arroz. 4. No necesita ninguna explicación especial.