Провести диагностику аккумулятора сотового телефона, просто нагружая его на разрядный резистор, нельзя, поскольку внутри аккумуляторного блока находится схема защиты, ограничивающая ток и напряжение в процессе заряда и разряда. Узел защиты, например, литиевых аккумуляторов состоит из двух микросхем: одна работает в режиме компаратора, вторая содержит два полевых транзистора с диодами, включенными во встречном на-
правлении. Узел выполняет следующие функции:
- защиту от чрезмерной разрядки (напряжение на аккумуляторе во время разрядки опускается ниже установленного уровня);
- защиту от короткого замыкания выводов аккумулятора;
- защиту от превышения зарядного тока (при зарядке от "чужого" ЗУ);
- защиту от перезарядки (повышение напряжения на элементе более 1,5 В).
Разряжать аккумулятор можно током, не превышающим ток дежурного режима передачи (150...200 мА). При большем токе схема защиты отключит аккумулятор от нагрузки через 10...20 мс после подключения, и ток разряда упадет почти до нуля. При размыкании и повторном замыкании разрядной цепи ток разряда вновь возникает.
Таким образом, чтобы определить техническое состояние аккумулятора сотового телефона, его необходимо нагружать импульсным разрядным током с определенной частотой следования импульсов. Этот способ применим и для диагностики щелочных и кислотных аккумуляторов любой емкости. Все зависит от мощности аккумуляторов и разрядных цепей.
Форма разрядного импульса устройства диагностики аккумуляторов сотовых телефонов должна повторять форму нагрузочного тока аккумулятора в режиме передачи цифрового сигнала в стандарте GSM: ток в импульсе — 1,5 А, длитель-
ность импульса — 567 мкс, частота следования — 4,61 мс. Ток потребления в паузах — 200 мА.
Схема прибора диагностики аккумуляторов сотовых телефонов (рис.1) состоит из:
- ждущего мультивибратора на аналоговом таймере DA1;
- разрядной схемы на транзисторе VT1;
- индикатора емкости исследуемого аккумулятора на микросхеме DA3.
Питание схемы производится от сетевого источника через интегральный стабилизатор напряжения DA4.
В исходном состоянии на выходе 3 таймера DA1 уровень напряжения близок к нулю, так как при включении питания на входе нижнего компаратора DA1 уровень напряжения выше 1/3 Un. В этом состоянии схема может находиться сколь угодно долго.
При нажатии кнопки SB1 "Пуск" на входе 2 DA1 появляется низкий уровень напряжения, срабатывает нижний компаратор таймера, а внутренний триггер переключается. Конденсатор С2 заряжается через резисторы R3 и R4, и в это время
на выходе (выводе 3) DA1 поддерживается высокий уровень напряжения.
По достижению на С2 напряжения в 2/3 Un верхний компаратор срабатывает и обнуляет триггер, а внутренний транзистор разряжает конденсатор С2 через резистор R5.
При снижении напряжения на С2 до 1/3 Un таймер прекращает работу.
Длительность одиночного импульса на выходе 3 DA1 можно определить по формуле t=1,1C2(R3+R4). Эта длительность плавно изменяется переменным резистором R4.
Вывод 5 DA1 подключен внутри к точке делителя, являющейся опорной для верхнего компаратора (с уровнем напряжения 2/3 Un). Использование данного вывода позволяет изменять режим работы таймера. В данном устройстве этот вывод используется для стабилизации режима измерений и температурной коррекции.
Изменение напряжения на выводе 5 DA1 выполняется с помощью микросхемы DA2 — регулируемого параллельного стабилизатора напряжения (регулируемого стабилитрона). В микросхеме стабилизатора имеют-
Источник: Журнал Радиомир № 3 за 2009
Диагностика аккумуляторов сотовых телефонов
Массовый ежемесячный научно-технический журнал
—— Схемы источники питания top.mail.ru Журнал Радиомир № 3 за 2009Диагностика аккумуляторов сотовых телефоновДиагностика аккумуляторов сотовых телефонов
ся собственные устройства защиты от перегрузки и повышенного входного напряжения. Терморезистор RK1 позволяет учитывать изменения состояния аккумулятора при повышении или понижении температуры.
При увеличении напряжения на резисторе R9 в цепи эммитера транзистора VT1 параллельный стабилизатор DA2 открывается по входу управления 1, его сопротивление катод-анод снижается, и падает напряжение на выводе 5 DA1. За счет этого уменьшается частота на выходе таймера DA1, что ведет к снижению напряжения на нагрузке R9. Транзистор VT1 подключает нагрузку (разрядный резистор R9) к аккумулятору GB1. В коллекторную цепь транзистора включен испытуемый аккумулятор, а в эмиттерную, кроме нагрузки, — цепи контроля напряжения и температуры (RK1-R11-R10) и емкости аккумулятора (R12-R13-R14).
Падение напряжения на R9 при открывании очередным импульсом генератора транзистора VT1 тем больше, чем больше емкость аккумулятора и ниже его внутреннее сопротивление. С переменного резистора R13 через резистор R14 контрольное напряжение поступает на входной усилитель пятиканального коммутатора DA3. К выводам ключей компараторов К1...К5 подключены светодиоды HL1 ...HL5. Напряжение со входа 8 DA3 после усиления поступает на внутренний делитель напряжения.
Ключи на входах компараторов открываются в моменты превышения этим напряжением уровня опорного. Чем больше сигнал, тем больше ключей открыто. При напряжении на входе 8 DA3 0,25 В горят все светодиоды.
Для удобства пользования прибором светодиоды рекомендуется распределить по цвету в следующем порядке: HL1 — красный (полный разряд), HL2 — оранжевый (минимальный заряд), HL3 и HL4 — зеленые (аккумулятор заряжен на 50. 75%), HL5 — синий (100% зарядка). При полной зарядке GB1 включается звуковой сигнал (срабатывает звукоизлучатель ZQ1). Все радиодетали прибора — малогабаритные и размещаются на печатной плате, чертеж которой приведен на рис.2. Светодиоды крепятся в отверстиях на передней панели корпуса. Сетевой трансформатор имеет напряжение вторичной обмотки 2x9 В. Он крепится в корпусе рядом с печатной платой. В переносном варианте прибор можно питать от батареи "Крона" напряжением 9 В.
Наладку устройства начинают с проверки работы генератора на таймере DA1. Если нет осциллографа, наличие импульсов на выходе 3 таймера DA1 можно определить вольтметром или светодиодом (с подключенным последовательно резистором сопротивлением 300...500 Ом) попоявлению высокого уровня при нажатии кнопки SB1. Подключив в пра-
вильной полярности свежезаряженный аккумулятор, резистором R13 выставляется уровень сигнала на входе DA3 так, чтобы светился светодиод HL5. При диагностике аккумуляторов со сроком работы более 6 месяцев количество включенных светодиодов уменьшится.
Проверяемый аккумулятор подключается к устройству диагностики острыми наконечниками контрольных шнуров (например, от тестера). Время измерения устанавливается резистором R1, частота следования импульсов (в пределах 400...1000 Гц) —резистором R4.
