К сожалению, в мире существует обратная зависимость качества товара от производимого количества. Чем больше производиться товара, тем чаще попадается брак, хуже качество и больше подделок. Это касается и аккумуляторов, а поскольку спрос на этот товар с каждым годом будет увеличивается, то естественно качество их будет падать. Кроме того используемые батареи стабильно стареют и нуждаются в периодическом контроле внутреннего состояния. Поэтому спрос на тестеры аккумуляторных батарей будет постоянно расти, а для радиолюбителей он уже давно стал необходим как обычный тестер.

Только когда аккумуляторная батарея состоит из элементов с максимально близкими параметрами, гарантируется максимальный КПД и заявленный срок ее эксплуатации.

В итоге, для оптимального заряда и восстановления эксплуатируемых аккумуляторов возникла необходимость оперативного контроля состояния как аккумуляторных батарей в целом, так и отдельных их элементов.

Как всегда времени и средств на разработку и изготовление необходимых измерительных приборов выделено не было, но надо было быстро и максимально дешево сделать простой, стабильный и надежный измерительный прибор, которому можно верить, прибор для быстрого контроля состояния аккумуляторов для широкого диапазона напряжений.

В процессе работы вспомнилась статья, автора Б. Степанова из Москвы, напечатанная в журнале "Радио", № 9 за 2001 год, в рубрике "Источники питания", под названием "Измерение параметров аккумуляторов". В статье описывался опыт применения генератора стабильного тока в качестве токовой нагрузки для измерения реактивного сопротивления. Идея подкупала простотой получения стабильного тока, одинакового для широкого диапазона напряжений и уже была испытана на практике.

Действительно, для измерителя внутреннего сопротивления АБ вполне подходят схемы источников тока, управляемых напряжением. Источники тока, управляемые напряжением, предназначены для питания нагрузки током, сила которого не зависит от выходного напряжения ОУ и регулируется только входным напряжением схемы. Из источников тока управляемых напряжением, для данного прибора наиболее подходят источники тока для заземленных нагрузок.

С помощью операционного усилителя и подключенного к нему транзистора можно построить простой и высококачественный источник тока для заземленной нагрузки; небольшое дополнение к схеме операционного усилителя позволяет использовать на управляющем входе напряжение, измеряемое относительно земли (рис. 4.11). В первой схеме обратная связь создает на резисторе R падение напряжения, равное Uкк - Uвх, которое в свою очередь порождает эмиттерный ток (а следовательно, и выходной ток), равный Iэ = (Uкк - Uвх)/R. При работе с этой схемой не приходится беспокоиться о напряжении Uбэ и его изменениях, связанных с изменениями температуры, Iк, Uкэ и т.п.

По падению напряжения на резисторе датчика тока в эмиттере силового транзистора, контролируется эмиттерный ток, а ток в цепи коллектора отличается от него на величину тока базы транзистора подключенного к выходу ОУ. Устранить эту зависимость можно многими способами, например.

Если в качестве транзистора Т1 использовать составной транзистор Дарлингтона, то погрешность будет уменьшена на несколько порядков.

Если в этой схеме вместо биполярного использовать полевой транзистор, то проблема будет полностью решена, так как затвор полевого транзистора тока не потребляет.

В рассматриваемой схеме выходной ток пропорционален величине, на которую напряжение, приложенное к неинвертирующему входу операционного усилителя, ниже, чем напряжение питания Uкк; иными словами, напряжение, с помощью которого программируется работа схемы, измеряется относительно напряжения питания Uкк, и все будет в порядке, если напряжение Uвх является фиксированным и формируется с помощью делителя напряжения; если же напряжение на вход должно подаваться от внешнего источника, то возможны неприятности. Этого недостатка лишена вторая схема, в которой аналогичный первый источник тока с транзистором n-p-n - типа служит для преобразования входного управляющего напряжения (измеряемого относительно земли) во входное напряжение, измеряемое относительно Uкк, для оконечного источника тока. Операционные усилители и транзисторы недороги, поэтому запомните такой совет: не раздумывая, включайте в схему дополнительные компоненты, если они позволяют улучшить ее работу и упрощают разработку.

На рис. 4.12 представлен интересный вариант схемы источника тока на основе ОУ и транзисторов. Преимущество этой схемы состоит в том, что базовый ток, приводящий к ошибке в случае использования полевых транзисторов, здесь равен нулю, выходной ток не ограничивается значением Iси(вкл). В этой схеме (фактически - это не источник, а потребитель тока) транзистор Т2 начинает проводить когда через транзистор Т1 протекает ток стока величиной приблизительно 0,6 мА. При минимальном значении Iси для Т1 равном 4 мА, и подходящем значением ? для Т2 величина тока, протекающего через нагрузку, может достигать 100 мА и более (для получения больших токов транзистор Т2 можно заменить транзистором Дарлингтона, при этом нужно соответственно уменьшить R1. В данном схеме были использованы полевые транзисторы с p-n - переходом, но еще лучше было бы использовать полевые МОП - транзисторы, так как для ОУ на полевых транзисторах с p-n - переходом требуется расщепленный источник питания, обеспечивающий диапазон напряжения на затворе, достаточный для перехода транзистора в режим отсечки. Ничего не стоит с помощью простого мощного полевого МОП - транзистора (МОП - структура с V-образной канавкой) получить ток по-больше, однако мощным полевым транзисторам присущи большие межэлектродные емкости, а представленная здесь гибридная схема как раз и позволяет при одолеть связанные с этим проблемы.

Если на управляющий вход ОУ подать образцовое постоянное напряжение от отдельного стабилизированного источника питания, промодулированное на 1-5% переменным напряжением частотой 10-100 кГц, а в коллекторно - эмиттерную цепь выходного транзистора включить проверяемую аккумуляторную батарею, получиться базовый блок измерительного прибора. Теперь, уже имея начальное представление об существующих схемных решениях, построим логику работы прибора для измерения внутреннего сопротивления химических источников тока.

Быстро и относительно точно измерить внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи можно подав на ее клемы переменное напряжения известной стабильной амплитуды и частоты. Чем больше внутреннее сопротивление аккумулятора, тем меньше посадится измеряемое переменное напряжение на его клемах, то есть, стрелка измерительного прибора отклониться на больший угол шкалы. Все гениальное просто, - подключаем последовательно с новой аккумуляторной батареей постоянное сопротивление номиналом 1 Ом и выставляем отклонение стрелки прибора на последнее деление шкалы. При такой настройке, полное отклонение стрелки прибора будет соответствовать внутреннему сопротивлению батареи равному 1 Ому, а если прибор на 10 делений, то каждое деление будет соответствовать реактивному сопротивлению аккумуляторной батареи равному 0,1 Ому. Если внутреннее сопротивление аккумулятора будет порядка 1 Ом, то по закону Ома I=U/R можно подсчитать какие будут последствия, например, при токе нагрузки 50 или 100 Ампер.

А теперь самое главное.

Внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается с ростом тока нагрузки. Следовательно, внутреннее сопротивление аккумулятора нужно измерять при определенном токе нагрузки. А чтобы получать стабильные пропорциональные результаты измерений, нужно добиться, чтобы ток нагрузки был одинаковый на всем измеряемом диапазоне напряжений, например, от 1 Вольта до 15 Вольт ток нагрузки должен быть всегда равным 1 Амперу. Вот для реализации этой задачи и нужен генератор стабильного тока.

Минимальное проверяемое напряжение прибора такой конструкции будет определяться минимальным напряжением, при котором выходной транзистор может работать в линейном режиме. Другими словами, минимальное проверяемое напряжение прибора такой конструкции будет определяться напряжением насыщения перехода коллектор - эмиттер выходного силового транзистора при заданном токе нагрузки, а максимальное ограничиваться максимальным напряжением проверяемых батарей.

Если напряжение одного аккумуляторного элемента равно 1,2 Вольта, а при посаженном - 1,1-1,0 Вольт, то чтобы иметь возможность измерить внутреннее сопротивление такого элемента, необходимо чтобы выходной транзистор генератора тока имел напряжение насыщения коллектор - эмиттер не более 0,9 вольт при заданном рабочем токе. Здесь многие начнут возражать, что измерять внутреннее сопротивление необходимо при полностью заряженном аккумуляторе. Конечно, они правы, но для полной картины лучше произвести замеры при полностью заряженном и на 50% разряженном аккумуляторе, но это уже придет с опытом работы.

Для полного анализа состояния аккумуляторных батарей тестер был дополнен измерителем емкости.

Измеритель емкости аккумуляторных элементов работает по принципу измерения времени полного разряда аккумуляторной батареи известным стабильным разрядным током.

Для удобства измерений и упрощения конструкции тестера был составлен алгоритм измерения параметров аккумуляторов в процентном отношении, завязанный на измерительном стрелочном приборе.

При измерении внутреннего сопротивления батареи совсем не важно знать какое у нее напряжение. Не играет роль напряжение и при измерении емкости батареи. Величину разряда можно с абсолютной точностью определить, в процентном отношении, производя отсчет от уровня полностью зараженного состояния. При процентном отношении напряжений важно не напряжение батареи, а ее полный заряд - точка отсчета. Для этого перед проверкой аккумулятор необходимо зарядить. При таком подходе упрощается конструкция прибора и становится быстрее, проще и нагляднее процесс измерения.

Если при измерении емкости прировнять напряжение полностью заряженного аккумулятора к 100%, то напряжение того же полностью разряженного аккумулятора будет соответствовать 83%. При таком методе тестирования мы уходим от необходимости точно измерять напряжение проверяемых батарей.

Процентное измерение напряжения легко осуществить на стрелочном или цифровом индикаторе. Для этого берем любой прибор на 100 делений, калибруем его на напряжение 1 В. Подключаем этот прибор параллельно измеряемой аккумуляторной батарее через переменный резистор для регулировки угла отклонения стрелки прибора. Метим деление 83 красным штрихом, можно разделить шкалу прибора на два сектора, сектор от 0 до 83 закрашиваем красным цветом, а сектор от 83 до 100 закрашиваем зеленым. При такой маркировке шкалы прибора мы, по отклонению стрелки, сразу наглядно видим и представляем потенциальный ресурс исследуемого аккумулятора, а главное, имея такой входной формирователь нам совершенно не нужно знать напряжение аккумулятора, следовательно, можно с одинаковой точностью проверить любую батарею от 1 Вольта и до любого необходимого вольтажа.

Исходя из выстроенных теоретических соображений был разработан и собран данный экспресс тестер химических источников тока, который стабильно работает из 2001 года.

Для увеличения кликните мышкой по схеме.

Тестер аккумуляторных батарей состоит из следующих блоков.

· Генератора переменного напряжения частотой 100 Герц, собранного на таймере 1006ВИ1. Генератор позволяет получить на выходе меандр Ти=Тп, где частота сигнала вычисляется по формуле F=1/(1.4*R1*C1). R1, C1 частотозадающие элементы должны иметь минимальный ТКЕ. R4, R5 - регулируемый делитель выходного напряжения.

· В генераторе можно применить таймер NE555. По параметрам они одинаковые, только1006ВИ1 может работать с меньшими, в два раза, входными токами.

Уровень выходного переменного напряжения должен быть на грани влияния на показание стрелочного прибора и выставляется подстроечным резистором R5 при подключенном заведомо хорошем аккумуляторе, при заданном токе нагрузки.

Конденсатор С4 разделительный.

· Стабилизатора тока разряда, собранного на микросхеме К140УД12 и составном транзисторе, собранном по схеме Дарлингтона, Т1-КТ644А, Т2-ГТ905А. Для справки, транзистор Дарлингтона -это комбинация двух биполярных транзисторов работающий как один биполярный транзистор с высоким коэффициентом усиления по току.

Из - за того, что планировалось будущим прибором проверять одиночные аккумуляторные элементы, то выходной транзистор должен устойчиво работать в линейном режиме при напряжениях от 0,9 Вольт.

Для обеспечения стабильности режимов необходимо обеспечить с минимальным дрейфом температурный режим элементов схемы, в частности и выходного транзистора. Для этого необходимо выбрать выходной транзистор с большим запасом по току коллектора и с большим коэффициентом усиления по току.

Чем больше будет запас по токам выбранных элементов, тем легче будет режим работы, тем меньше будет выделение тепла.

Коэффициент усиления транзистора определяет величину управляющего тока, меньший ток - меньший нагрев.

Например, если взять выходной транзистор с постоянным током коллектора равным 10 Амперам и статическим коэффициентом усиления равным 10, мы получим следующую картину.

У нас рабочий ток источника тока будет стабилизирован на уровне 0,6 Ампер, если сравнять транзисторы с коллекторными токами 1 и 10 Ампер, то при коллекторном токе 10 Ампер у нас будет 16 кратный запас, следовательно, мощный транзистор будет раз в 10 греться меньше, а если он в большом металлическом корпусе, его можно ставить без радиатора.

По коэффициенту усиления получается вот что.

Из двух уже выбранных транзисторов даже при одинаковом коэффициенте усиления равным 10, мощный даст во много раз больший КПД. Чтобы получить ток нагрузки 0,6 Ампер надо на базу мощного транзистора подать в 10 раз меньший ток чем ток коллектора, в соответствии с коэффициентом усиления, это получиться около 0,006А или 6 Миллиампер. Для маломощного нужно приблизительно 60 Миллиампер. Снова в разы меньший нагрев.

Если применять элементы производства стран СНГ, это будет при использовании самого худшего экземпляра, который допускается в этой марке транзисторов, в большинстве случаев показатели будут гораздо лучше.

Дальше.

При такой конструкции источника тока на выход микросхемы не желательно подключать мощную нагрузку базового электрода силового транзистора. Для операционного усилителя К140УД12 сопротивление нагрузки 1 кОм. Кроме того УД12 это усилитель с токовой защитой выхода, ограничение тока происходит на уровне 5 миллиампер, при шести вольтовом питании.

Чтобы в базовую цепь управляющего транзистора поставить резистор 1 кОм, необходимо чтобы он имел достаточный, с 5-10 кратным запасом, коэффициент усиления. В данном случае можно применить составной транзистор по схеме Дарлингтона.

Но в составных транзисторов есть существенный недостаток, у них напряжение насыщения К/Э равно сумме напряжения насыщения перехода К/Э входного транзистора и напряжению насыщения перехода Б/Э выходного транзистора.

Исходя из заложенных ограничений по напряжению насыщения, которое должно быть на уровне 0,9 Вольта, выбираем соответствующие элементы по справочной литературе. С таким запасом по мощности запирающие резисторы в коллекторные цепи составного транзистора ставить не нужно, они греться не будут, следовательно, и опасности их лавинного отрывания не будет.

Для схемы я предпочел отечественные элементы, у них больше гарантированный запас по параметрам и лучше описаны характеристики.

КТ644 имеет напряжение насыщение К/Э при

IК=150мА, IБ=15мА ---0,14-0,18 Вольт, при условии не превышении постоянной рассеиваемой мощности коллектора 1 Ватт.

IК=500мА, IБ=50мА ---0,45-0,55 Вольт, при условии не превышении постоянной рассеиваемой мощности коллектора 1 Ватт.

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при Uкб=10В, Iэ=150мА при температурах 25-70 градусов Цельсия равен 40-120.

Постоянный ток коллектора = 0,6 Ампер.

Постоянный ток базы = 0,2 Ампера.

ГТ905А имеет максимальное напряжение насыщения Б/Э

IК=3А, IБ=0.5А ---0,46-055 Вольт, при температуре корпуса до +30 градусов Цельсия.

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при Uкб=10В, Iэ=3А при температурах 25-70 градусов Цельсия равен 20-110.

Постоянный ток коллектора = 3 Ампера.

Постоянный ток базы = 0,6 Ампера.

ГТ906А, ГТ906АМ имеет максимальное напряжение насыщения Б/Э

IК=5А, IБ=0.5А ---0,7 Вольт, при температуре корпуса до +30 градусов Цельсия.

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при Uкб=10В, Iэ=5А при температурах 25-70 градусов Цельсия равен 20-150.

Постоянный ток коллектора = 5 Ампер.

Постоянный ток базы = 1,5 Ампера.

Эти параметры даны для гораздо больших токов и для худших экземпляров, при меньших токах амплитуда напряжение насыщения будет еще меньше приведенных значений, а худшие экземпляры попадаются 1 из 100 штук, кроме того перед установкой можно их проверить простейшим пробником.

В случае применения составного транзистора в выходном каскаде стабилизатора тока разряда, по рабочим режимам не будет никаких натяжек, параметры всех элементов, от которых зависит стабильность работы схемы, соответственно с паспортными данными, выбраны с большим запасом. При таком конструктивном решении, в схему можно смело ставить все элементы с 10% допуском.

Можно было бы вместо составного транзистора поставить одиночный, выбрав из ряда однотипных экземпляров, например из серии ГТ806Б-В, один, устойчиво обеспечивающий ток нагрузки 0,6А при токе базы до 5 мА., с небольшим запасом по режимах, но для массового производства такой вариант не подходит.

ОУ можно заменять любым, с пяти вольтовым питанием.

Реле отключает измеряемый аккумулятор от нагрузки при достижении максимального разряда, может быть любое слаботочное на напряжение до 5 Вольт, лучше с минимальным током управления.

Сопротивление задающего токового резистора лучше выбирать кратным 10. При таком варианте проще вычислить ток стабилизации. От величины резистора датчика тока будет зависеть его нагрев, величина разрядного тока и максимальный разрядный ток при минимальном напряжении элемента аккумулятора, в данном случае это будет 1А при 1В.

Чем больший будет разрядный ток, тем большей амплитуды переменное напряжение можно подавать на клемы аккумулятора без заметного влияния его на параметры тока стабилизации. Кроме того, большее переменное напряжение проще измерить, а это заметно снизит сложность прибора.

Например, при сопротивлении резистора датчика равном 1 Ому, максимальный ток разряда аккумулятора с напряжением в 1 Вольт будет равен 1 Амперу, нагрев при разрядном токе 0,6 А. не будет превышать 40 градусов Цельсия и очень легко можно пересчитать измеряемые параметры по закону Ома, I=U/R, U=I*R, R=U/I. При выбранном токе разряда 0,6 Ампер, падение напряжения на датчике тока сопротивлением 1 Ом должно быть 0,6 Вольт. Какое напряжение на нагрузке, такой и ток разряда, и считать ничего не надо!

Резистор датчика тока должен быть проволочный со стабильным и известным ТКС. Если датчик тока гарантировано будет работать при температурах, не превышающих 80 градусов Цельсия, его можно намотать манганиновым проводом, если нет манганина или рабочая температура будет выше 80 Градусов Цельсия, то лучше мотать нихромом. Константан в данном случае применять не стоит из за его большой термоЭДС, напряжение которой будет существенно влиять на результат измерения, так как этот резистор стоит в усиливаемой обратной связи. Точность номинала резистора датчика тока определяет точность всего прибора. Если точность прибора планируется получить порядка 1%, то соответственно величина его сопротивления должна быть в пределах 0,5% - 1 %.

· Вольтметра переменного напряжения, собранного на микросхеме К140УД12.

Подстроечным резистором выставляется чувствительность вольтметра. Для этого необходимо последовательно измеряемому, заведомо хорошему, аккумулятору подключить сопротивление необходимого номинала и вращением движка резистора выставить отклонение стрелки прибора на последнее деление шкалы.

Например, если планируется браковать аккумуляторы внутреннее сопротивление которых превышает 0,5 Ома, то последовательно с тестовым аккумулятором нужно ставить резистор сопротивлением 0,5 Ом и с подключенным резистором установить отклонение стрелки прибора на последнее деление шкалы. При такой настройке прибора полное отклонение стрелки вольтметра будет свидетельствовать, что внутреннее сопротивление контролируемого аккумулятора равно пяти Омам, его можно выбрасывать или восстанавливать. ОУ в вольтметре может быть любой, с пяти вольтовым питанием.

Диоды Д311, примененные в детекторе вольтметра, желательно ставить только такого типа, в крайнем случае маломощные германиевые или с барьером Шотки.

· Компаратора напряжений, собранного на ОУ LM311.

Компаратор напряжения применяется для отключения нагрузки при достижении максимального разряда проверяемой аккумуляторной батареи в режиме измерения емкости.

На прямом входе компаратора переменным регулятором, находящемся на передней панели прибора, выставляется напряжение полного отклонения стрелочного индикатора Омметра, равное одному вольту.

На инверсном входе компаратора выставляется напряжение равное 0,83 Вольта, соответствующее оптимально допустимому напряжению разряда батареи.

Микросхема К561ЛН2 представляет буферный элемент. Его можно не ставить. При разработке прибора вначале для управления работой реле, применялась логическая микросхема, в дальнейшем, для фиксированного отключения нагрузки при достижении максимального уровня разряда был применен тиристор, который управляет работой реле и зуммера.

ОУ можно применять любой с пяти вольтовым питанием.

Зуммер с внутренним генератором и питанием в пределах 3-12 Вольт.

Диоды любые, лучше импульсные. Тиристор любой, лучше с минимальным током управления.

· Стабилизатор питающего напряжения собран на интегральном регулируемом стабилизаторе.

Напряжение стабилизации выставляется равное 4 Вольтам.

Напряжение 4 Вольта выбрано из-за применения в качестве источника питания прибора шести вольтовой аккумуляторной батареи. При этом нужно учитывать, что для гарантированных параметров микросхемы, необходимая разность напряжений на участке вход-выход интегрального стабилизатора должна быть около двух вольт.

· Переключатель режимов измерения должен быть двух галетным трехпозиционным.

Переменный резистор установки напряжения должен быть с плавным, мягким ходом, группы "А" (с линейной зависимостью коэффициента изменения сопротивления от угла поворота ручки). Лучше применять новые импортные с соответствующим номиналом. От характеристик этого резистора зависит быстрота и точность установки напряжениия и удобство работы с прибором.

· Щупы должны иметь минимальное сопротивление иметь надежный контакт с гнездами и твердые острые наконечники из цветных металлов, чтобы гарантировано прокалывать оксидный слой аккумуляторных клемм. В приборе используются фирменные, с распорными обоймами для постоянного надежного контакта с гнездами, провода сечением 2-3 квадратных миллиметра, длиной 30 сантиметров.

· Шкалы для стрелочных приборов можно красиво нарисовать в компьютерной программе Frontplatten-Designer.

При замене деталей на импортные нужно знать, что приводимые данные наших деталей соответствуют ХУДШИМ значениям параметров и режимов, у подавляющего большинства приборов параметры намного лучше, а в зарубежных эти параметры будут соответствовать типовым значениям, поэтому зарубежные элементы нужно выбирать с запасом рабочих характеристик.

На передней панели тестера аккумуляторов расположен выключатель питания, галетный переключатель режимов измерения на три положения (омметр, вольтметр, измеритель емкости), переменный резистор R12 установки рабочего напряжения, стрелочный вольтметр и стрелочный омметр.

Порядок проведения измерений.

1. Ставим галетный переключатель режимов в исходное, среднее положение, в режим вольтметра.

2. Включаем прибор.

3. Подключаем щупы прибора к клеммам измеряемого аккумулятора соблюдая полярность.

4. Переменным резистором R12 устанавливаем стрелку вольтметра на последнее деление шкалы.

5. Переключаем галетный переключатель режимов в левое крайнее положение омметра и измеряем внутреннее сопротивление батареи.

6. Переключаем галетный переключатель режимов измерения в правое крайнее положение измерителя емкости и включаем секундомер. После подачи звукового сигнала засекаем время разряда в часах и множим на 0,6, это будет емкость батареи, переведенная в Ампер/часы.

И в заключении несколько слов о причинах роста внутреннего сопротивления аккумуляторных элементов.

Аккумулятор (от лат. accumulator - собиратель), устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования. Электрический аккумулятор преобразует электрическую энергию в химическую и по мере надобности обеспечивает обратное преобразование. Аккумулятор используют как автономный источник электроэнергии.

Термин "сопротивление" применим только для пассивных элементов. Если двухполюсник содержит в себе источник энергии, то понятие "сопротивление" к нему не применимо, поскольку закон Ома в формулировке U=Ir не выполняется.

Для двухполюсников, содержащих источники энергии, в том числе все генераторы напряжения и генераторы тока, необходимо говорить именно о внутреннем сопротивлении или импедансе.

· Внутреннее сопротивление невозможно убрать из двухполюсника.

· Внутреннее сопротивление не является стабильной величиной: оно может изменяться при изменении каких-либо внешних условий.

· Нулевым внутренним сопротивлением обладает только идеальный источник напряжения.

· Бесконечным внутренним сопротивлением обладает только идеальный источник тока.

· Отрицательное внутреннее сопротивление Существуют двухполюсники, внутреннее сопротивление которых имеет отрицательное значение. В обычном активном сопротивлении происходит диссипация энергии, в реактивном сопротивлении энергия запасается, а затем выделяется обратно в источник. Особенность отрицательного сопротивления в том, что оно само является источником энергии. Поэтому отрицательное сопротивление в чистом виде не встречается, оно может быть только имитировано электронной схемой, которая обязательно содержит источник энергии.

Отрицательное внутреннее сопротивление может быть получено в схемах путём использования:

· обратной связи

· элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, например, туннельных диодов.

Системы с отрицательным сопротивлением потенциально неустойчивы, могут быть использованы для построения автогенераторов.

· Величина внутреннего сопротивления кислотных аккумуляторов невелика и зависит от конструкции и размеров аккумуляторов. Внутреннее сопротивление аккумулятора уменьшается во время заряда и возрастает при разряде. Особенно сильно возрастает внутреннее сопротивление аккумуляторов при наличии засульфатированных пластин, так как при образовании крупных кристаллов сульфата свинца происходит отставание активной массы от решеток.

· Внутреннее сопротивление аккумулятора (сопротивление источника тока) определяет его способность отдавать в нагрузку большой ток. При низком значении внутреннего сопротивления, аккумулятор способен отдать в нагрузку больший пиковый ток (без существенного уменьшения напряжения на его выводах), а значит и большую пиковую мощность. Зависимость между величинами тока нагрузки, напряжения на выводах аккумулятора и его внутренним сопротивлением определяется законом Ома. Высокое значение сопротивления приводит к резкому уменьшению напряжения аккумулятора при резком увеличении тока нагрузки. Такой коллапс (уменьшение) напряжения характеризует "слабость" внешне хорошего аккумулятора, потому что запасенная энергия не может быть полностью выдана в нагрузку. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от типа его электрохимической системы, емкости, числа элементов в аккумуляторе, соединенных последовательно, и возрастает к концу срока эксплуатации.

· Внутреннее сопротивление аккумулятора измеряется в миллиомах (мОм, mOm) и в значительной степени определяет длительность его работы. Точно внутреннее сопротивление можно измерить методом заряда известным током и разряда известным током, нахождением зарядной и разрядной ёмкости аккумулятора.

· В заключении приведу приблизительный график зависимости Вольт - Амперной характеристики аккумулятора от величины его внутреннего сопротивления.

Голубая кривая соответствует старому, разряженному или засульфатированному аккумулятору.

С ув. Белецкий А. И.       02.2001г.     Кубань Краснодар.