Элемент питания редко считают критичным компонентом — до первого отказа. Разряженный литиевый элемент в узле часов реального времени сбрасывает настройки контроллера, вздувшийся аккумулятор выводит из строя плату, а неподходящая химия перестаёт отдавать ток на морозе. Разбираем, что фиксировать в спецификации при подборе элемента питания.
Первичные и вторичные элементы
Первичные элементы — батарейки — рассчитаны на один цикл разряда и решают две задачи: питание малопотребляющих узлов и резервное питание памяти и часов реального времени. Вторичные элементы — аккумуляторы — допускают многократный заряд и применяются при значительной нагрузке или ежедневной автономной работе. Обе группы собраны в разделе элементы питания: отдельно батарейки, отдельно аккумуляторы. Подмена одной группы другой без пересчёта схемы недопустима: различаются напряжение, внутреннее сопротивление и поведение при разряде.
Химия и номинальное напряжение
Номинальное напряжение задаётся химией, а не типоразмером. Щелочные элементы форматов AA и AAA дают 1,5 В, литий-марганцевые серии CR — 3 В, батарея 6LR61 — 9 В, никель-металлогидридный аккумулятор — 1,2 В, литий-ионный — около 3,7 В. Следствие: замена щелочного элемента аккумулятором NiMH того же типоразмера снижает напряжение примерно на пятую часть, и узел, рассчитанный на 1,5 В, может не запуститься. В спецификации фиксируются три величины — типоразмер, химия и номинальное напряжение.
Температура, саморазряд и хранение
Литиевые элементы сохраняют заряд при длительном хранении и работают в широком диапазоне температур — поэтому их применяют для резервного питания памяти и календаря. Щелочные на холоде отдают меньшую ёмкость. Никель-металлогидридные аккумуляторы саморазряжаются быстрее — кроме исполнений с пониженным саморазрядом. Складской запас хранится в прохладном сухом помещении, элементы не оставляют в приборах на длительном простое. Остаточное напряжение проверяется под нагрузкой — достаточно приборов из раздела измерительные приборы.
Заряд, монтаж и входной контроль
Аккумулятор заряжается устройством, соответствующим его химии и напряжению; универсальный подход даёт перегрев и потерю ёмкости — модели собраны в разделе зарядные устройства. Литий-ионные сборки применяются только с платой защиты от перезаряда, переразряда и превышения тока. На плате элементы ставятся в держатели и отсеки; пайка по корпусу допустима лишь для исполнений с приваренными выводами. На входном контроле проверяются маркировка, дата выпуска, напряжение под нагрузкой и отсутствие следов электролита.
Практический вывод
Элемент питания подбирается по пяти величинам: химия, номинальное напряжение, типоразмер, рабочий диапазон температур и способ монтажа. Если хотя бы одна не зафиксирована в спецификации, замена на доступный аналог превращается в скрытый отказ — от сброса настроек до выхода платы из строя. ООО «Компания «База Электроники» поставляет батарейки, аккумуляторы и зарядные устройства со складов в Москве, Санкт-Петербурге и Воронеже.