Odpojovač pro olověný akumulátor
Disconnecting switch for sealed acid accumulator

Doba života olověného akumulátoru se podstatně zkrátí, je-li akumulátor hluboce vybíjen. Na obr. 1 je zapojení odpojovače akumulátoru při vybití. Tento odpojovač můžeme použít např. u různých záložních zdrojů. V původním zapojení byl použit operační zesilovač TAA861 [1]. Tento OZ má výstup s otevřeným kolektorem a ke své funkci potřebuje ještě rezistor zapojený mezi výstup a kladné napájecí napětí. Zapojení bude pracovat stejně dobře i s běžným OZ typu 741.

Obr. 1. Odpojovač pro olověný akumulátor
Fig. 1. Disconnecting switch for sealed acid accumulator

Předpokládejme, že tranzistor T2 je otevřen. Výstupní svorka (0 V) je připojena na záporný pól akumulátoru. Napětí na výstupu se porovnává s výstupním napětím stabilizátoru IO2. Je-li napětí akumulátoru dostatečné, je na invertujícím vstupu OZ větší napětí než na neinvertujícím vstupu (5 V) a na výstupu komparátoru je napětí blízké 0 V. Tranzistor T1 je otevřen a na řídicí elektrodu T1 je přivedeno kladné napětí, které jej udržuje v otevřeném stavu. Po vybití akumulátoru se zmenší jeho napětí, komparátor se překlopí a tranzistory T1 a T2 se zavřou. Výstupní napětí se skokem zmenší k nule. V tomto stavu obvod neodebírá z akumulátoru žádný proud. Připojíme-li nabitý akumulátor, zůstane tranzistor T2 uzavřen, protože operační zesilovač a stabilizátor má odpojené napájení. V tomto případě odpojovač „nastartujeme” stiskem tlačítka.

Odpojovač může být připojen k akumulátoru i při nabíjení. Tranzistory HEXFET mají ve své struktuře závěrně polarizovanou diodu mezi vývody S a D. Při nabíjení je tranzistor v inverzním zapojení a dioda je pólována v propustném směru. Ostatně po dosažení minimálního napětí se tranzistor otevře a dioda se již neuplatní. Odpor sepnutého tranzistoru BUZ10 je jen 0,08 Ohm a neovlivní funkci nabíječky. Některé snadno dostupné tranzistory mají v sepnutém stavu odpor ještě mnohem menší např. IRLI2203G (asi 0,007 Ohm).

Obr. 2. Deska s plošnými spoji odpojovače. Kliknutím získáte obrázek v rozlišení 600 dpi Fig. 5. Disconector xxx PCB layout. Click to get 600 dpi resolution image

Obr. 4. Rozmístění součástek na desce Fig. 4. Locations of components on the board

Odpojovač lze postavit na desce s plošnými spoji podle obr. 2. Je-li trvalý odběr proudu do několika ampér, není třeba tranzistor T2 chladit. K oživení odpojovače použijeme regulovaný zdroj, připojený k výstupním svorkám odpojovače. Bez připojeného akumulátoru nastavíme na zdroji požadované vypínací napětí. Trimr nastavíme do takové polohy, kdy se právě mění napětí na výstupu komparátoru.

Rozpiska součástek

Jaroslav Belza

Konstrukční elektronika 3/1997 s. 99
[1] Gruhle, A.: Tiefentladeschutz für Akkumulatoren. Funkschau-Sonderheft č. 253, s. 25.

29. 6. 2000