Регенерация "часовых" гальванических элементов
Регенерация "часовых" гальванических элементов
Гальванические элементы, предназначаемые для питания электронных часов и калькуляторов (так называемые "таблеточные"), уже не являются дифицитом. Но все же порой возникает проблема продления срока их службы или восстановления работоспособности. Именно на такие случаи и рассчитано описываемое здесь устройство.
Схема зарядного устройства приведена на рис.1. Работает оно по известному принципу - зарядка восстанавливаемого гальванического элемента асимментричным током. Зарядный ток элемента G1, подключенного к контактам X2 и X3, протекает через диод VD4. Среднее значение этого тока определяется в основном номиналами резисторов R2, R3 и в нашем случае не превышает 2.5...3 мА. А разрядный ток элемента, текущий через резистор R1 и открывшийся в обратном направлении светодиод HL2, равен примерно 0.15 мА.Индикаторами состояния восстанавливаемого элемента служат светодиоды HL1 и HL2, ограничителями степени его зарядки - диоды VD1-VD3.
Зарядка элемента происходит во время положительного полупериода сетевого напряжения. Если елемент сильно разряжен, то напряжение на нем не превышает, как правило, 1 В. Поэтому напряжение на последовательно включенных диоде VD7 (0.7 В), светодиоде HL2 (2 В) и элементе G1 будет 3.7...4 В. В то же время суммарное напряжение на последовательно соединенных диодах VD1, VD2, VD3 (по 0.7 В) и светодиоде HL1 (2 В) составит примерно 4.1 В. Это означает, что ток в этом случае станет протекать (в основном) через элемент, и светодиод HL2 будет светиться значительно ярче, чем светодиод HL1. А поскольку они разного цвета свечения, то легко определить, в каком состоянии находится элемент. В данном случае ярче должен светиться светодиод HL2 - зеленый.
По мере восстановления элемента напряжение на нем станет повышаться, а это значит, что теперь большая часть тока потечет через светодиод HL1, его яркость свечения начнет возрастать, а яркость светодиода HL2, напротив, ослабевать. К концу цикла регенерации элемента яркость красного светодиода возрастает, а зеленый будет светиться еле-еле.
В принципе, длительность цикла восстановления работоспособности элемента может быть и сколь угодно большой - опасаться выхода элемента из строя не стоит, так как зарядный ток, текущий через него, мал.
Конструируя такое устройство, основное внимание следует уделить безопасности - ведь восстанавливаемый элемент гальванически связан с сетью.
Печатная плата выполнена из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Она должна плотно входить в корпус и надежно задерживаться в нем. В донной части корпуса делается отверстие для сетевого провода, длина которого всего несколько сантиметров. Так сделано специально, чтобы было удобно устанавливать элемент в устройство, когда вилка провода (X1) вставлена в розетку сети. В боковой стенке корпуса, в соотвествии с расположением светодиодов, просверливают два смотровых "окна" диаметром 4 мм.
Основой контактов X2 и X3, фиксирующих восстанавливаемый элемент, служит вставка диаметром 20 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. В ней выпилено овальное отверстие размерами 9x13 мм и просверлено отверстие диаметром 2 мм для винта (или заклепки) пружинящего контакта X2. Функцию контакта выполняет пластинка диаметров 20 мм из луженой фольги или жести, припаянная к фольгированной стороне вставки. Этой пластиной вставка припаяна к токонесущей площадке на печатной плате, с которой соединен анодный вывод светодиода HL2. Так образован минусовый контакт для восстанавливаемого элемента. Плюсовой контакт (X2), вырезанный из латуни, должен с небольшим усилием вращаться вокруг винта (или заклепки), а с фольгированной стороны соединен с катодным выводом светодиода VD4.
Восстанавливаемый элемент вставляют в овальное отверстие вставки минусовой стороной вниз (в середину или ближе к краю) в зависимости от его габаритов и прижимают пружинным контактом. Затем корпус закрывают пластмассовой крышкой, после чего устройство можно подключать к сети.
