+7 (351) 200-50-91
Категории

Способы соединения элементов питания в батареи

Батареи и аккумуляторы


При питании радиоаппаратуры от батареек и аккумуляторов полезно знать распространённые схемы соединения батарей и аккумуляторов. Дело в том, что каждый вид батареек имеет допустимый разрядный ток.



Разрядный ток – наиболее оптимальное значение тока, который потребляется от батареи. Если потреблять от батарейки ток, превышающий разрядный, то надолго этой батарейки не хватит, она не сможет полностью отдать свою расчётную мощность.



Наверное, замечали, что для электромеханических часов используютсяпальчиковые” (формата АА) или “мизинцевые” (формата ААА) батарейки, а для переносного лампового фонаря батарейки побольше (формат R14 или R20), которые способны отдать значительный ток и имеют большую ёмкость.Размер батарейки имеет значение!


Иногда требуется обеспечить батарейное электропитание прибора, который потребляет значительный ток, но стандартные батареи (например R20, R14)не могут дать необходимый ток, он для них выше разрядного. Что делать в этом случае?


Ответ прост!


Необходимо взять несколько однотипных батареек и соединить их в батарею.


Параллельное соединение элементов питания. Так, например, если необходимо обеспечить значительный ток для аппаратаприменяют параллельное соединение батареек. В таком случае общее напряжение составной батареи будет равно напряжению одного элемента питания, а разрядный ток будет во столько раз больше, сколько батареек применяется. 


На рисунке составная батарея из трёх 1,5 вольтовых батареек G1, G2, G3.Если учесть, что среднее значение разрядного тока для 1 батарейки формата АА 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), то разрядный ток составной батареи составит 3 * 7,5 = 22,5 mA. Вот так, приходится брать количеством.


Последовательное соединение элементов питания.


Бывает, что необходимо обеспечит напряжение 4,5 – 6 вольт, применяя батарейки на 1,5 вольта. В таком случае нужно соединить батарейки последовательно, как на рисунке.



Разрядный ток такой составной батареи составит значение для одногоэлемента, а общее напряжение будет равно сумме напряжений трёх батареек. 

Для трёх элементов формата АА (“пальчиковых”) разрядный ток составит 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), а суммарное напряжение – 4,5Вольт.


Итак, подведём итоги.


● Если необходимо обеспечить значительный ток, то применяется параллельное соединение элементов питания. Рассчитать значения напряжения и разрядного тока для параллельно составленной батареи питания:I=I G1 * N - общий разрядный ток параллельно составленной батареи.где N – количество однотипных элементов питания.


I G1 – разрядный ток одного элемента питания.U=U G1 - общее напряжение параллельно составленной батареи.где U G1 – напряжение одного элемента питания.Понятно, что никакого выигрыша по напряжению при параллельном соединении мы не получим.


● Если требуется обеспечить напряжение в разы большее напряжения отдельного элемента питания, то применяется последовательная схемасоединения.Рассчитать значения напряжения и разрядного тока для последовательно составленной батареи питания:U=U G1 * N - общее напряжение последовательно составленной батареи.I=I G1 - общий ток последовательно составленной батареи.В таком случае мы получаем выигрыш по напряжению.


А как быть, если необходимо получить выигрыш и по напряжению и по току? 

Тогда применяется смешанное соединение элементов питания.Взгляните на рисунок, думаю, Вам всё станет понятно.


При таком соединении составная батарейка из 6 элементов типоразмера АА обеспечит напряжение 4,5 Вольт и разрядный ток нанагрузке в 200 Ом – 2 * 7,5 = 15mA.


Рассчитывается всё довольно просто. 

Сначала, вычисляем напряжение на 3 последовательно соединённых элементах одного из плеч. Ток последовательно соединённых элементов будет равен току одного элемента.Далее складываем токи каждого плеча из трёх элементов. 

В данном случае у нас два плеча. Напряжение параллельно соединённых элементов равнонапряжению одного элемента. Здесь 3 последовательно соединённых батарейки представляют как бы один элемент питания на 4,5 Вольт.


В радиолюбительской практике не всегда необходимо вычислять разрядный ток, так как потребляемый приборами ток, как правило, нестабилен, все зависит от режима работы конкретного аппарата.


Понятно, что магнитола потребляет больший ток в режиме воспроизведения, нежели в режиме прослушивания радио. В режиме воспроизведения токпотребления возрастает из-за работы двигателя протяжки ленты, тогда как врежиме радио необходимо лишь усилить принятый сигнал.


Необходимо просто правильно оценивать токовую нагрузку на составнуюбатарею, ведь некоторые приборы могут потреблять значительный ток и втаких случаях можно добавить пару дополнительных элементов питания. Втаком случае автономное время работы Вашего прибора возрастёт.

9221
Похожие статьи
Картинка кнопки вверх
Звоните +7 (351) 200-50-91 Задайте вопрос в WhatsApp Задайте вопрос в Telegram