Что можно проверить
Существует несколько способов проверки жизнеспособности элемента питания, позволяющих проверить:
Заряд без нагрузки
Для получения точных значений используется цифровой тестер, но подходит и аналоговый. Первоначально рекомендуется замерить заряд без нагрузки, это позволит сразу отбросить элементы, питания, подлежащие утилизации.
Порядок тестирования:
- Переключить мультиметр в режим замеров постоянного напряжения.
- Установить чувствительность на уровне 20 В.
- Подключить щупы к токовыводам батарейки, соблюдая полярность.
- Снять показания мультиметра, которые появятся на цифровом экране.
Полученные показания помогут понять, для каких целей можно использовать б/у элемент питания:
- от 1,35В – пригодна для установки в любую электронику, включая технику с повышенным энергопотреблением;
- 1,2-1,35В – подходит для питания электроприборов, где отсутствует пиковая нагрузка, например, часах, фонариках, пультах дистанционного управления;
- менее 1,2В – батарейка отработала положенный ресурс подлежит утилизации в специальном контейнере.
Нормальны заряд батарейки.
Заряд под нагрузкой
При замерах под нагрузкой в качестве потребителя энергии в цепь подключается обычная лампочка от фонарика, обеспечивающая ток 100-150 мА.
Для проверки батарейки мультиметром потребуется:
- Подключить щупы тестера к токовыводам, соблюдая полярность.
- Запитать к цепи лампочку.
- Через 3-40 секунд снять показания с экрана мультиметра.
Полученные данные сопоставляются с таблицей:
- ниже 1,1В – батарейка выработала свой ресурс, её нужно заменить на новую;
- 1,11-1,3В – элемент питания пригоден для установки в электронику со сниженными энергопотреблением;
- от 1,35 – батарейка почти новая, её можно использовать без ограничений.
Сила тока
Способ измерения, позволяющий получить точную картину о состоянии элемента питания. Одновременно, он негативно влияет на работоспособность, как правило, используется для тестирования новых батареек.
Алгоритм действий выглядит так:
Порядок измерения силы тока.
- Мультиметр переключается в режим измерения максимального значения постоянного тока.
- Щупы фиксируются на -/+ клеммах.
- С экрана снимаются показания.
Нормальной силой тока для нового элемента питания считается значение 4-6А. Если на дисплее высвечивается сила тока 3-3,9 Ампера – батарейка пригодна для использования в электронике. При значениях 0,7А-1,1А можно переставить ИП в часы, пульт дистанционного управления, где он ещё проработает некоторое время.
Напряжение
Проверка батарейки под нагрузкой.
Напряжение батарейки определяется под нагрузкой. Для этого к элементу питания подключается мультиметр и лампочка. Нагрузка на батарейку должна подаваться 3-40 секунд, после чего снимаются показания.
Если напряжение ниже 1,1 Вольта – батарейку необходимо утилизировать.
Емкость
Проверка ёмкости одноразовой батарейки не отличается от других способов работы с мультиметром. Измерительный прибор переключается в режим 10 Ампер. Далее, красный щуп подаётся на плюсовую клемму, чёрный – на минус. Замер необходимо проводить быстро – не более 10 секунд, иначе батарейка может разрядиться, выйти из строя (тестирование проводится путём замыкания цепи, что негативно влияет на банки). Если на экране появилось значение 0,2 Ампера, батарейку необходимо сдать в утиль.
При помощи тестера можно понять, есть ли ещё ресурс в батарейке, соответственно, владелец может сэкономить на покупке новых ИП. Для проверки достаточно знать исходные данные, подключить мультиметр, соблюдая полярность.
Как получить 12 вольт из батареек
Если нет времени на поиск и приобретение батареек напряжением 12 вольт, но имеется в наличии изделия другого номинала, то можно получить необходимое значение разности потенциалов следующими способами:
Через преобразователь напряжения для постоянного тока
Для получения истояника питания на 12-вольтов можно использовать повышающие преобразователи DC-DC. Например, устройство U002V позволяет получить необходимое значение от элемента питания 3 вольта или более. Для получения напряжения 3v можно использовать и обычные пальчиковые элементы питания в количестве 2 штук, которые необходимо соединить последовательно.
За счет последовательного соединения
Если последовательно соединить достаточное количество обычных батареек, то можно получить 12 вольт без преобразовательного устройства. Чтобы из элементов питания собрать батарею с номинальным напряжением 12 В, потребуется следующее количество батареек:
- AAA, AA, С, D – 8 шт.
- CR2, CR123, СR2032 – 4 шт.
- 2CR5, 4LR61 – 2 шт.
Таким образом можно собрать даже из недорогих солевых батареек надёжный и эффективный источник питания на 12 В.
Как заряжать гелевые аккумуляторы 12 вольт
Гелевые аккумуляторы 12 вольт могут быть автомобильными (стартерными) или тяговыми. Чем и как правильно заряжать те и другие, в чем отличие, разберемся.
Для стартерного аккумулятора характерен режим работы, когда в короткое время на пуск мотора отдается до 2-3С20 тока. Восстанавливается заряд в период движения, когда генератор вырабатывает энергию. Но зарядится ли гелиевый аккумулятор на автомобиле полностью? Бортовая электроника не позволяет восстановить емкость на 100%. Поэтому периодическая подзарядка до номинала нужна. Если вы пользуетесь универсальной автомобильной зарядкой iMAX B6 или другим подобным ЗУ, зарядить гелевый аккумулятор не составит труда.
Выставив нужные параметры — номинальное напряжение, количество банок, ток зарядки на «умном « зарядном устройстве, нужно указать тип аккумулятора. О том как правильно зарядить гелевый аккумулятор автомобиля позаботится универсальный зарядник с микропроцессором.
Как зарядить тяговый аккумулятор 12 в с гелевым электролитом? Здесь несколько изменен алгоритм. В фазе насыщения ток заряда восстанавливает емкость аккумулятора. Но так как емкость большая, используется ток 0,1-1,0 С20. С20 – цифровое значение емкости, измеряемой в А/ч. При достижении на клеммах номинального напряжения 13,8-14,4 В, заряд составляет около 80 %.
Наступает этап абсорбции. В массивные свинцовые пластины проходят активные ионы, как в кладовую. За счет диффузии заряд скапливается, ток поглощается все меньше, до 0,02С20. Во время абсорбции ток не зависит от зарядного устройства, только от емкости пластин. Именно этот процесс позволяет использовать энергию равномерно и долго при разрядке.
Показатель, характеризующий работу тягового аккумулятора – эффективность зарядки. Это обозначает, какой процент от полученной энергии используется эффективно. Гелевые аккумуляторы имеют показатель эффективности 90 %.
Как продлить период работы устройства?
Несмотря на то что гелевая АКБ 12 Вольт является необслуживаемой, продлить срок ее службы можно. Реанимировать вздутый аккумулятор нельзя, его утилизируют. Гель в таком случае отделяется от пластин, выработка энергии становится невозможной. Обнаружить внутренние повреждения сложно. К ним относят износ стекловолокна, электродов или электролита.
При подсыхании наполнителя восстановление возможно. Для этого удаляют пластиковую крышку, снимают резиновые клапаны. С помощью шприца в каждую банку вливают по 2 мл очищенной воды. Жидкость должна незначительно закрывать пластины. После увлажнения геля излишки воды выкачивают шприцем. Колпачки и крышку возвращают на место.
Импульсные блоки питания: как работает структурная схема и взаимодействуют ее части — краткое пояснение
Правило №1 всех ИБП: чем выше рабочая частота, тем лучше. Преобразование электроэнергии выполняется не на промышленных 50 герц, а на более высоких сигналах в пределах 1÷100кГц.
За счет этого снижаются потери и общий вес всех элементов, но усложняется технология. Принципы работы импульсного блока питания помогает понять его структурная схема.
Показываю ее составные части прямоугольниками, связи стрелками, а форму выходного сигнала из каждого блока — мнемонической фигурой преобразованного напряжения (темно синий цвет сверху).
Сетевой фильтр пропускает через себя промышленную синусоиду. Одновременно он отделяет из нее все посторонние помехи.
Очищенная от помех синусоида поступает на выпрямитель со сглаживающим фильтром. Он превращает полученную гармонику в сигнал напряжения строго постоянной формы действующей величины.
Следующим этапом начинается работа инвертора. Он из постоянного стабилизированного сигнала формирует высокочастотные колебания уже не синусоидальной, а практически строго прямоугольной формы.
Преобразованная в подобный вид электрическая энергия поступает на силовой высокочастотный трансформатор, который, как и обычный аналоговый, видоизменяет ее на пониженное напряжение с увеличенным током.
После силового трансформатора наступает очередь работы выходного выпрямителя.
Заключительным звеном работает сглаживающий выходной фильтр. После него на блок управления бытового прибора поступает стабилизированное напряжение постоянной величины.
Качество работы импульсного блока поддерживается за счет создания в рабочем состоянии обратной связи, реализованной в блоке управления инвертора. Она компенсирует все посадки и броски напряжения, вызываемые колебаниями входной величины или коммутациями нагрузок.
Пример монтажа деталей показан на фотографии платы импульсного блока питания ниже.
Сетевой выпрямитель имеет в своем составе предохранитель на основе плавкой вставки, диодный мост, электромеханический фильтр, набор дросселей, конденсаторы развязки со статикой.
Накопительная емкость сглаживает пульсации.
Генератор инвертора на основе силового ключевого транзистора в комплекте с импульсным трансформатором выдает напряжение на выходной выпрямитель с диодами, конденсаторами и дросселями.
Оптопара в узле обратной связи обеспечивает оптическую развязку электрических сигналов.
Разберем все эти части подробнее.
Что представляют собой гелевые аккумуляторы?
Гелевая АКБ представляет собой продукт преобразования классической батареи. Жидкий наполнитель был заменен гелеобразным. Принцип действия не отличается от такового у привычных кислотно-свинцовых аккумуляторов.
Существует 2 варианта изготовления таких элементов питания:
- Технология GEL. В таком случае используется микропористый сепаратор, наполненный силикагелем.
- Технология AGM. Корпус содержит стекловолокно, пропитанное кислотным составом. Этот же материал выполняет функции сепаратора.
Однако они пользуются спросом среди владельцев мотоциклов и мопедов. Аккумулятор служит не менее 10 лет. Он исправно работает в любом положении. Герметичность корпуса препятствует подтеканию электролита.
Преимущества
К преимуществам гелевых источников питания относятся такие качества:
- Высокая сила пускового тока. Гелевый наполнитель плотно прилегает к свинцовым электродам. Это выручает пользователя в зимнее время.
- Невозможность утечки кислотного состава. При незначительном повреждении корпуса электролит не выводится наружу.
- Разнообразие вариантов установки. Батарею можно размещать на горизонтальной, наклонной или вертикальной поверхности. Подобное объясняется отсутствием жидкого наполнителя.
- Безопасность. Аккумулятор не выделяет ядовитых или взрывоопасных паров.
- Подача тока стабильной силы и напряжения. Параметры не изменяются даже при падении уровня заряда до 30%.
- Длительный срок службы. АКБ выдерживает до 700 циклов разряда и заряда. Некоторые модели не утрачивают емкость даже после 1000 зарядок.
- Нечувствительность к перепадам температур. При нагревании или охлаждении гелеообразный электролит сохраняет свойства.
Недостатки
К отрицательным качествам GEL-аккумуляторов относятся такие моменты:
- Необходимость соблюдения правил эксплуатации. Только так можно продлить срок службы батареи. Элемент питания нужно правильно заряжать и подготавливать к хранению.
- Необходимость использования автоматических зарядных устройств, регулирующих напряжение и силу тока.
- Увеличенная, по сравнению с классическими АКБ, стоимость.
Понятие напряжения падения (рабочее)
Светодиод (он же LED) обладает одной важной характеристикой ― рабочее напряжение или напряжение падения. Данное значение показывает, на сколько вольт уменьшится напряжение при прохождении через светодиод при последовательном соединении
Для понимания, стоит привести небольшой пошаговый пример:
- Диод имеет падение 3,4 В, а напряжение питания 12 В.
- После питания первого диода из 12 В останется 8,6 В (12-3,4=8,6).
- На втором потеряется еще 3,4 В, а останется 5,2 В (8,6-3,4=5,2).
- После третьего мы получим 1,8 В (5,2-3,4=1,8).
На величину рабочего напряжения оказывает влияние материал, из которого изготавливается LED. По рабочему напряжению они делятся на:
- LED с напряжением от 3 В до 3,8 В: синий, белый, сине-зеленый.
- LED с напряжением от 1,8 В до 2,1 В: красный, жёлтый, оранжевый, зелёный.
Ошибка №2 – Заряд батарейки
Все современные мультиметры имеют внутри корпуса элемент питания, не важно какой именно – крону на 9V, пальчиковые батарейки или круглые “таблетки”. Важно, чтобы вы знали, что если эта самая батарейка будет сильно разряжена, то прибор начнет безбожно врать и его погрешность составит десятки процентов в меньшую или большую сторону
Важно, чтобы вы знали, что если эта самая батарейка будет сильно разряжена, то прибор начнет безбожно врать и его погрешность составит десятки процентов в меньшую или большую сторону. Поэтому, если показания на табло у вас вызывают сомнения, не нужно грешить на тестер и ругать дешевую китайскую продукцию, попробуйте просто заменить батарейку
Поэтому, если показания на табло у вас вызывают сомнения, не нужно грешить на тестер и ругать дешевую китайскую продукцию, попробуйте просто заменить батарейку.
Есть приборы, которые прямо на табло показывают уровень заряда встроенного элемента питания.
Емкость пальчиковых или мизинчиковых батареек без мультиметра можно проверить тестом на прыгучесть.
Круглые таблетки проверяются светодиодами.
А вот для кроны понадобится уже другой мультиметр.
Как решить проблему
Решение проблемы простое. Но при этом с его реализацией пока наблюдаются серьезные проблемы.
Чтобы избавиться от всех этих последствий и угроз, нужно просто уменьшить количество используемых батарей, а также всегда их утилизировать. А не просто выкидывать на свалку, чтобы они там разлагались, и в итоге попадали в нашу пищу или воду.
Теперь вы знаете, в чем реальная опасность батареек и можете проверить — заказать в Яндекс Маркет.
И также вам известно, как отличить настоящие Duracell от подделки. Обязательно пользуйтесь этими рекомендациями, чтобы не потратить зря деньги, а также не навлечь на себя дополнительные проблемы.
Ждем ответов, а также историй из личного опыта.
На этом все. Будем прощаться
Спасибо за внимание!
Оставайтесь с нами, пишите комментарии, а также задавайте вопросы и рассказывайте о проекте друзьям!
На сколько вольт бывают светодиоды
Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:
Материал | Цвет свечения | Диапазон прямых напряжений, В |
---|---|---|
GaAs, GaAlAs | Инфракрасный | 1,1 – 1,6 |
GaAsP, GaP, AlInGaP | Красный | 1,5 – 2,6 |
GaAsP, GaP, AlInGaP | Оранжевый | 1,7 – 2,8 |
GaAsP, GaP, AlInGaP | Желтый | 1,7 – 2,5 |
GaP, InGaN | Зеленый | 1,7 – 4 |
ZnSe, InGaN | Голубой | 3,2 – 4,5 |
Люминофор | Белый | 2,7 – 4,3 |
Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.
Инструкция по зарядке АКБ для мотоцикла
Аккумулятор снегохода или мотоцикла от источника питания автомобиля отличается меньшей емкостью. Универсальное автомобильное ЗУ не выдает малые токи.
Для зарядки АКБ мотоцикла используют интеллектуальные устройства, например Benton BX. Аккумулятор обследуют с помощью мультиметра.
Прибором замеряют напряжение на клеммах. Нормальным считается показатель в 12,7 В. При более низком значении гелевый аккумулятор требует подзарядки.
Для продления срока службы элемента питания зарядку проводят раз в 2 месяца. После длительного хранения заряд восстанавливают в течение 12-14 часов, подавая ток, равный 10% емкости. Нельзя отключать зарядное устройство до полного восстановления мощности. Нужно следить за температурой корпуса аккумулятора.
Трансформатор и диоды
Трансформатор, установленный на выходе, необходимо наматывать на ферритовом кольце. Это кольцо можно снять все в том же блоке питания от персонального компьютера. Для первичной обмотки применяется провод в лаковой изоляции сечением 0,6 мм. Наматывается 10 витков, и от середины делается отвод. Сверху нужно намотать вторичную обмотку, она должна содержать 80 витков. Вместо него можно использовать готовый трансформатор, который устанавливается в серийных источниках бесперебойного питания.
Высокочастотные диоды, используемые в конструкции, можно заменить аналогичными с маркировкой FR107 или FR207. При правильно проведенном монтаже схема заработает сразу же после включения, никакой настройки не потребуется. Выходной ток может составить не более 2,5 А, но лучше, чтобы конструкция работала при токе не больше 1,5 А (подключение нагрузки мощностью примерно 300 Вт). Можно сказать, что вы собрали из металлолома устройство, китайский аналог которого стоит порядка 3-4 тыс. руб.
Как повысить силу тока в трансформаторе?
Еще один вопрос, который тревожит любителей электроники — как повысить силу тока применительно к трансформатору.
Здесь можно выделить следующие варианты:
- Установить второй трансформатор;
- Увеличить диаметр проводника. Главное, чтобы позволило сечение «железа».
- Поднять U;
- Увеличить сечение сердечника;
- Если трансформатор работает через выпрямительное устройство, стоит применить изделие с умножителем напряжения. В этом случае U увеличивается, а вместе с ним растет и ток нагрузки;
- Купить новый трансформатор с подходящим током;
- Заменить сердечник ферромагнитным вариантом изделия (если это возможно).
В трансформаторе работает пара обмоток (первичная и вторичная). Многие параметры на выходе зависят от сечения проволоки и числа витков. Например, на высокой стороне X витков, а на другой — 2X.
Это значит, что напряжение на вторичной обмотке будет ниже, как и мощность. Параметр на выходе зависит и от КПД трансформатора. Если он меньше 100%, снижается U и ток во вторичной цепи.
С учетом сказанного выше можно сделать следующие выводы:
- Мощность трансформатора зависит от ширины постоянного магнита.
- Для увеличения тока в трансформаторе требуется снижение R нагрузки.
- Ток (А) зависит от диаметра обмотки и мощности устройства.
- В случае перемотки рекомендуется использовать провод большей толщины. При этом отношение провода по массе на первичной и вторичной обмотке приблизительно идентично. Если на первичную обмотку намотать 0,2 кг железа, а на вторичную — 0,5 кг, первичка сгорит.
Как узнать на какой ток рассчитан светодиод
Все вышесказанное относится к обычным LED, работающим без дополнительных встроенных элементов. Существующие технологии позволяют встраивать в корпус прибора добавочные комплектующие. Например, гасящие резисторы. Так получают светодиоды на большее напряжение – 5,12 или 220 В. Визуально определить напряжение зажигания таких приборов практически невозможно. Поэтому остается один путь.
Если предыдущие способы не дали результата и есть уверенность, что LED исправен, надо пробовать подавать на него повышенное напряжение. Сначала 5 В, потом увеличить напряжение до 12 В, если результата нет – можно попробовать повышать далее, вплоть до 220 В. Но до таких величин лучше не экспериментировать – это напряжение опасно для человека. Кроме того, в случае ошибки можно получить разрушение корпуса светодиода. При этом может произойти небольшой хлопок, оплавление изоляции проводов, возгорание и т.д. В настоящее время технологии шагнули далеко вперед, и светодиод стоит не настолько дорого, чтобы из-за него рисковать оборудованием и здоровьем.
Закрепляем знания при помощи видео.
Описание схемы простейшего импульсного преобразователя
Если вам нужно произвести подключение лампы накаливания, паяльника, то можно делать это непосредственно к вторичной обмотке трансформатора. Схема построена на ШИМ-контроллере типа TL494, он распространен в приборах такого типа. При помощи конденсатора С2 и резистора R1 задается частота, на которой работает преобразователь
Обратите внимание на то, что номиналы могут незначительно отличаться от тех, которые приведены на схеме. Обратите внимание, что инвертор позволяет повысить напряжение с 12 до 220. Преобразователем тока он тоже является – из постоянного делает переменный (почти идеальную синусоиду)
Преобразователем тока он тоже является – из постоянного делает переменный (почти идеальную синусоиду).
Чтобы повысить эффективность работы конструкции, в схему включены два плеча, собранных на транзисторах полевого типа, они обозначены Q1 и Q2. Они обязательно должны устанавливаться на отдельных радиаторах из алюминия. В том случае, если применяется один общий радиатор, необходимо устанавливать транзисторы с изоляционными прокладками. На схеме указаны транзисторы типа IRFZ44, но их можно заменить на IRFZ46 или даже IRFZ48, так как у них у всех параметры довольно близкие по значению.
Ошибка №3 – Измерение без отключения из розетки
Прежде чем проводить какие-либо замеры мультиметром проверьте, отключили ли вы измеряемое оборудование от сети 220В (за исключением проверки схем в режиме вольтметра).
То же самое относится и к девайсам, питаемым от источника постоянного напряжения 12/24V. Казалось бы, вполне логичное правило и все его исполняют
Однако здесь есть один подвох
Обратите внимание, что в этом случае всегда нужно именно вытаскивать вилку из розетки, а не просто щелкать встроенным переключателем на переноске или самом приборе
Дело в том, что такой выключатель зачастую разрывает не два провода (фаза и ноль), а всего один. Это касается удлинителей с двухполюсными (они более узкие), а не четырехполюсными выключателями.
И тут все будет зависеть, каким образом вы вставили вилку от переноски или сетевого фильтра в розетку. При одном положении будет разрываться фаза, а при другом – ноль!
Как вы понимаете, во втором случае фаза по-прежнему будет присутствовать на приборе, не зависимо от того, щелкнули вы выключателем на удлинителе или нет.