Зарядное устройство

Зарядное устройство пригодно для зарядки самых различных аккумуляторов (Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55 и др.), гальванических элементов (316, 332, 343), батарей, составленных из этих элементов, а также батарей типа 3336, «Крона». Устройство не имеет миллиамперметра и вольтметра, однако позволяет в широких пределах и с достаточной точностью устанавливать необходимый ток зарядки и порог срабатывания схемы автоматического прекращения зарядки. Ток зарядки составляет 7…43 мА, а напряжение порога срабатывания 3,5…12 В.

Схема зарядного устройства приведена на рис. 3.7. Его основой служит стабилизатор тока на транзисторах VT1, VT2. Транзистор VT1 включен в цепь обратной связи регулирующего транзистора VT2. С увеличением зарядного тока напряжение на резисторе R6 увеличивается, что ведет к приоткрыва- нию транзистора VT1. Напряжение на базе транзистора VT2 уменьшается, что вызывает уменьшение зарядного тока. При снижении зарядного тока работа транзисторов VT1, VT2 происходит аналогичным образом. Наступает момент, когда зарядный ток через транзистор VT2 стабилизируется на некотором уровне, зависящем от положения движка переменного резистора R7 («Ток зарядки»).

Рис. 3.7. Зарядное устройство

Схема автоматического прекращения зарядки при достижении на батарее определенного напряжения реализована на компараторе, функцию которого выполняет ОУ DA1. Происходит сравнение опорного напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R3 («Напряжение окончания зарядки») с напряжением на батарее, поступающим с делителя R9, R10. При превышении напряжения на неинвертирующем входе ОУ (с выхода батареи) образцового напряжения на выходе ОУ появляется положительное напряжение, приводящее к закрытию стабилизатора тока VT1, VT2. Светодиод HL1 гаснет, свидетельствуя о прекращении зарядки.

Для предотвращения хаотичного срабатывания компаратора при снижении напряжения на батарее в цепь положительной обратной связи включен резистор R5. Это приводит к появлению гистерезиса в характеристике компаратора.

Резисторы Rl—R4 и стабилитрон VD2 образуют формирователь образцового напряжения компаратора. Напряжение окончания заряда аккумулятора, элемента или батареи устанавливают переменным резистором R3.

Основная часть деталей устройства смонтирована на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 3.8). Можно применить ОУ того же типа, что и в предыдущей конструкции. Постоянные резисторы MJIT, С2- 33, переменные СПЗ-4, лучше с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка (группы А). Транзистор VT2 установлен на теплоотводе с эффективной площадью теплового рассеяния около 100 см3. Кроме транзисторов, указанных на схеме, можно использовать КТ361А—КТ361Е (VT1), КТ814Б—КТ814Г, КТ816Б—КТ816Г, КТ837 (VT2).

Если уменьшить сопротивление резистора R6 до 47 Ом, диапазон регулировки тока зарядки составит 14…84 мА. В случае, если необходимо уменьшить минимальный ток зарядки, в качестве VT1 следует использовать германиевый транзистор, например МП25, МП26.

В качестве сетевого трансформатора Т1 можно использовать любой понижающий трансформатор, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 18…20 В при токе нагрузки 100 мА.

Налаживание устройства начинают со стабилизатора тока. К гнездам XI, Х2 с соблюдением полярности включают цепочку из последовательно включенных миллиамперметра и резистора мощностью 0,5 Вт сопротивлением 20…30 Ом. Резистором R3 устанавливают такой уровень напряжения окончания зарядки, чтобы светодиод HL1 («Зарядка») постоянно светился. Градуируют шкалу резистора R7. Устанавливают движок резистора R7 в левое по принципиальной схеме положение. Миллиамперметр должен показать 6…7 мА. При смещении движка в правое положение ток через миллиамперметр должен увеличиться до 43…44 мА.

Рис. 3.8. Печатная плата и размещение элементов зарядного устройства

После градуировки шкалы резистора R7 приступают к налаживанию системы автоматического прекращения зарядки источника питания. Временно выпаивают диод VD3, а к гнездам XI, Х2 с соблюдением полярности подключают регулируемый источник питания, например такой, как на рис. 3.5. Шкалу резистора R3 («Напряжение окончания зарядки») градуируют следующим образом. Устанавливают с помощью вспомогательного регулируемого источника питания максимальное напряжение (12 В). Постепенно переводя движок резистора R3 в верхнее по принципиальной схеме положение, отмечают положение, при котором светодиод HL1 гаснет («Зарядка окончена»). Нижний предел напряжения (3,5 В) корректируют подбором резистора R4, а верхний — резистора R2. Подавая с источника регулируемого напряжения различные напряжения, градуируют шкалу резистора R3.

Устанавливают диод VD3 на свое место и проверяют устройство в работе с аккумулятором, гальваническим элементом или батареей. Целесообразно устанавливать ток зарядки примерно равным одной десятой части от емкости аккумулятора (батареи или гальванического элемента).

Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником / В. В. Мосягин