2018-03-21
Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
Все статьи
ATT, ATTG и зарядка аккумулятора
В предыдущей части был предложен новый способ разделения зарядов и некоторые устройства на основе этого эффекта. Здесь мы продолжим эту тему, но в качестве подключаемого к ATT устройства будем использовать аккумулятор (АКМ). Также, попробуем усовершенствовать и саму схему разделения зарядов.
Сразу нужно заметить, что в качестве подопытного подойдут не все типы аккумуляторов. Неплохо себя показали свинцово-кислотные — они относительно быстро перестраиваются под новый вид зарядки. У автора хорошо работали в таком режиме АКМ «MC404 MastAK 4V 400mAh» или подобные — «MC425 MastAK 4V 2500mAh». А вот литиевые или литий-ионные АКМ, по всей видимости, здесь плохо будут работать. Кроме того, в этих схема лучше брать АКМ с малой ёмкостью (для больших ёмкостей нужно применять более мощные схемы). Второй важный момент — после перестройки и зарядки такой АКМ хоть и не будет бояться коротких замыканий, но ток будет давать небольшой. Он хорошо будет работать, например, в схемах со светодиодным освещением.
Схема разделения зарядов (ATT) полностью разобрана в предыдущей части, а здесь, на рис. 1, показаны различные варианты подключения к ней.
Варианты подключение аккумулятора к устройству разделения зарядов
Рис.1. Варианты подключение аккумулятора GB1 к устройству разделения зарядов ATT и ATTG
В схеме 1a вместо конденсатора подключен АКМ, а вот в схеме 1b дополнительно подключается заземление. Надо сказать, что в схемах с заземлением желательно, чтобы ATT запитывался от аккумулятора или, чтобы блок питания для этой схемы был развязан с землёй. Это же относится и к следующей схеме 1c, где заземляется ферритовый сердечник катушки L1. В этом случае схема работает более эффективно. Поскольку сердечник состоит из двух разделённых чашек, то заземлять нужно только одну из них. Назовём такое разделение зарядов ATTG. Схема же подключения АКМ в этом случае не меняется (рис. 1d).
Для зарядки АКМ на 4-12В генератор G1 должен выдавать на выходе синусоидальное напряжение амплитудой порядка 15-20В. Очень важно, чтобы частота этого генератора точно соответствовала резонансной частоте контура L1C1. Этот момент можно контролировать по максимальному свечению расположенного рядом с XS1 индикатора поля, например такого. Диоды для вилки Авраменко (VD1-VD4), в этом случае, можно применить самые маломощные, но высокочастотные — 1N4148, либо ультрафаст — UF4007, UF4008.
Перестройка и тренировка аккумулятора
Для зарядки АКМ новым видом зарядов его нужно сначала полностью разрядить, и только потом подключить по одной из представленных схем на рис. 1. Если АКМ уже старый и имеет большое внутреннее сопротивление, то в начале зарядки напряжение на нём может превысить номинальное в несколько раз — это нормально. В любом случае перестройка АКМ, в зависимости от его ёмкости, может занять от суток до нескольких дней. В этот период напряжение на АКМ может скакать вверх и вниз, по всей видимости, перестраивая его внутреннюю структуру. Но потом напряжение на нём постепенно стабилизируется, всё время приближаясь к номинальному, сигнализируя о том, что АКМ перестроился на новый режим зарядки. Введём условное обозначение заряженного таким образом аккумулятора — АКМР.
Такая перестройка осуществляется для АКМ один раз и при последующих его зарядках таким электричеством он сразу будет выходить на рабочий режим. Длительность зарядки при этом может составлять от 10 до 24 часов, в засисимости от ёмкости аккумулятора. Здесь нужно заметить, что активная мощность ATT при этом почти не расходуется.
Быстрая разрядка АКМР
Этот способ быстрой разрядки подходит только для АКМР, на АКМ, заряженных обычным способом, он никак не скажется. Такая разрядка занимает в 10-100 раз меньше времени, чем зарядка, а в старых АКМ с высоким внутренним сопротивлением, это время может составить всего 15-30 секунд.
Варианты схем для быстрой разрядки аккумулятора
Рис.2. Варианты схем для быстрой разрядки аккумулятора GB1
Как видим, для быстрой разрядки достаточно подключить АКМР к выходу ATT без диодов. В самих АКМ, очевидно, происходят при мерно те же процессы, что и при размагничивании экранов ламповых кинескопов переменным магнитным полем. В качестве антенны WA1 можно применить кусок провода длиной 1-2м. Если же используется способ с заземлением, то источник питания ATT должен быть хорошо развязан с землёй. К слову, аналогичные процессы наблюдались автором и в этом опыте.
Генератор энергии на АКМР
Аккумулятор, заряженный способом АКМР, на выходе даёт малые токи и поэтому не боится короткого замыкания. Этот недостаток он с лихвой компенсирует другим своим свойством — быстрой зарядкой конденсаторов, подключаемых к его выводам.
Схема генератора энергии на АКМР
Рис.3. Схема генератора энергии на АКМР
Механизм такого поведения ещё предстоит изучить, но пользоваться этим свойством можно уже сейчас :)
Схема генератора вырисовывается очень простая (рис. 3); в первый момент времени производится зарядка конденсатора C1 от АКМР GB1, а во второй момент — разрядка этого конденсатора на активную нагрузку Rn. Переключение производится переключателем SW1. Парадокс заключается в том, что подключение нагрузки напрямую к GB1 не даст в сумме столько же энергии, сколько может дать переключение конденсатора по рис. 3.
Номиналы элементов этой схемы и частота переключения могут варьироваться в зависимости от ёмкости АКМ. Также, придётся подобрать оптимальную нагрузку Rn. Конденсатор C1 здесь играет важную роль, поэтому его подбору нужно уделить особое внимание. Из рекомендаций можно предложить следующее: его максимальное напряжение должно быть в 10, а лучше — в 100 раз больше рабочего, ток утечки — минимальный. Лучше всего подойдут конденсаторы с высокой реактивной мощностью.
 
1 2
Используемые материалы

© Горчилин Вячеслав, 2018 г.
* Перепечатка статьи возможна с условием установки ссылки на этот сайт и соблюдением авторских прав

« Назад
2009-2018 © Vyacheslav Gorchilin