Зарядное устройство аккумуляторов от 1,2 до 15 В и от 0,1 до 10 А*ч

Предлагаемое устройство, позволяющее заряжать любые аккумуляторы и аккумуляторные батареи напряжением от 1,2 до 15 В и номинальной емкостью от 0,1 до 10 А*ч, может найти применение не только в радиолюбительской мастерской, но и в организациях, эксплуатирующих радиоэлектронную аппаратуру с автономным питанием.

Устройство представляет собой стабилизатор тока с использованием частотно-импульсного регулирования, что позволило обойтись без громоздкого теплоотвода для регулирующего транзистора.

Основные технические характеристики:
Максимальное выходное напряжение, В........15
Ток нагрузки, мА ...................................10, 25, 50, 100, 1000
Нестабильность выходного тока при изменении напряжения на нагрузке от 0 до 15 В, %......................... 5
КПД при токе нагрузки 1000 мА и напряжении 15 В, %................................... 60
Нестабильность выходного тока, %, при изменении напряжения питания
на +15%.....................................................1
на -15% .....................................................3
Коэффициент пульсаций выходного тока, % ...10

Принципиальная схема устройства показана на рис.1. Его образуют сетевой трансформатор Т1, выпрямитель VD1 с фильтрующим конденсатором С1, параметрический стабилизатор R1VD2, мультивибратор на транзисторах VT2 и VT3 с усилителем тока на транзисторе VT4, составной транзистор VT5VT6, работающий в режиме переключения, индуктивно-емкостный фильтр L1C3, коммутирующий диод VD4. Резисторы R13-R17, R7, стабилитрон VD3 и транзистор VT1 - цепь отрицательной обратной связи.

Рис.1

Работает устройство следующим образом. При включении питания конденсатор С3 разряжен, транзистор VT1 закрыт, мультивибратор генерирует импульсы, следующие с частотой около 20 кГц. Усиленные транзистором VT4, импульсы мультивибратора открывают составной транзистор VT5VT6. Когда этот транзистор открыт, ток течет через него, дроссель L1, нагрузку GB1, подключенную к разъемам X1 и Х2, резисторы Р13-R17 (в зависимости от выбранного переключателем SА1 предела зарядного тока) и конденсатор С3. При закрывании транзистора VT4 ток самоиндукции дросселя L1 замыкается через коммутирующий диод VD4, конденсатор С3, нагрузку и резисторы R13-R17.

После нескольких импульсов мультивибратора падение напряжения на резисторах R13- R17 достигает 0,65 В, транзистор VT1 открывается и работа мультивибратора прекращается. В установившемся режиме при уменьшении тока нагрузки падение напряжения на резисторах R13-R17 уменьшается, транзистор VT1 закрывается и мультивибратор вырабатывает один импульс длительностью 20 мкс. Затем следует пауза длительностью от 0,045 до 4,5 мс (в зависимости от значения тока нагрузки) - и цикл повторяется.
Стабилитрон VD3 и резистор R7 служат для защиты транзистора VT1 на случай короткого замыкания на выходе устройства.

Налаживание устройства сводится к тщательному подбору резисторов R13-R17, определяющих токи зарядки элементов или батарей.

Дроссель L1, содержащий 250 витков провода ПЭВ-1 0,8, наматывают на магнитопроводе Ш10х10 из феррита 2000НМ. Между его Ш-образными половинами вкладывают прокладки из текстолита толщиной 1,2 мм.
Сетевой, трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш20х20. Обмотка I содержит 2000 витков провода ПЭВ-1 0,25, обмотка II - 300 витков провода ПЭВ-1 0,75.

Большая часть деталей описанного зарядного устройства смонтирована на печатной плате (рис.2) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Транзистор VT6 установлен на теплоотводе площадью 25 кв.см, к нему прижат транзистор VT5. На плате предусмотрены места для резисторов, подключаемых параллельно резисторам R13-R17 при подгонке необходимых токов зарядки.

Рис. 2

P.S. По мнению одного из рецензентов журнала Радио, стабилитрон VD3 не нужен - он никогда не откроется, в том числе при коротком замыкании в выходной цепи, так как напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 не может быть больше 3,3 В.

Радио №5, 1994 г., стр.25

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Зарядное устройство