2.3. Автоматическое зарядное устройство

2.3. Автоматическое зарядное устройство

Заряжать портативные АКБ устройств глушителей радиосигналов от автомобильных АКБ (когда номинальное напряжение портативных АКБ меньше, чем автомобильных) можно и напрямую, но такой метод чреват быстрым износом портативной АКБ, небезопасен и может быть краткосрочно применим только в чрезвычайных обстоятельствах, в полевых (и аналогичных) условиях, в качестве исключения, когда иными способами зарядить портативную АКБ невозможно. Лучше всего в такой ситуации пользоваться специальным зарядным устройством с регулируемым выходным током, электрическая схема которого представлена ниже, на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Электрическая схема зарядного устройства портативных аккумуляторов небольшой емкости от АКБ автомобиля с номинальным напряжением 12 В

Эта схема широко применяется для подзарядки от АКБ автомобиля АКБ устройств глушителей сотовой связи с номинальным напряжением 3,6–3,8 В. Как видно из схемы, в ней применен двухцветный индикаторный светодиод с общим катодом, который, соответственно, индицирует красным цветом, если АКБ сотового телефона разряжена (ток зарядки превышает 15 мА) и зеленым цветом, если АКБ сотового телефона полностью заряжена (ток зарядки менее 10 мА) или тогда, когда нагрузка (сотовый телефон) вообще не подключена. При этом если нагрузка на выходе зарядного устройства отсутствует, то выходное напряжение будет чуть больше номинального, то есть порядка 4,2–4,4 В. Оксидные конденсаторы С1, С3 сглаживают пульсации напряжения в том случае, когда включен двигатель автомобиля.

Для самостоятельного изготовления зарядного устройства можно пойти и иным путем, собрав простую схему, представленную на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Электрическая схема зарядного устройства с регулировкой выходного тока и напряжения

Это устройство заряжает Ni-Cd (никель-кадмиевые) и Ni-Mn (никель-марганцевые) аккумуляторы. Устройство способно работать как автономно (самостоятельно), так и в составе целой системы радиоаппаратуры, когда требуется источник бесперебойного питания (всегда готовый к употреблению запасной аккумулятор). В данном случае АКБ может быть постоянно подключена к зарядному устройству, независимо от того, используется АКБ для питания устройств нагрузки в данный момент или нет.

Микросхема DA1 представляет собой популярный таймер К1006ВИ1, включенный как компаратор с двумя порогами включения нагрузки. Особенность данной микросхемы – в ее мощном выходном каскаде, который позволяет выдавать на нагрузку максимальный ток до 300 мА.

Опорное пониженное напряжение для обоих компараторов (схем сравнения таймера К1006ВИ1) подается от источника опорного напряжения, реализованного на стабилитроне VD1. При этом на выходе микросхемы DA1 (вывод 3) может присутствовать напряжение в диапазоне 0–8,4 В – в зависимости от напряжения на двух пороговых входах (выводы 2 и 6 микросхемы DA1 соответственно). Напряжение на этих входах устанавливают переменными резисторами так, чтобы была задержка между появлением выходного напряжения на выводе 3 и его исчезновением (чтобы был гистерезис).

Для налаживания к выходу устройства подключают регулируемый источник постоянного напряжения. Устройство может заряжать портативные АКБ как в виде отдельных пальчиковых элементов, так и состоящих из батарей однотипных элементов, включенных последовательно. Переменный резистор R6 выполняет роль регулировки порога отключения зарядного устройства (по достижении АКБ полной емкости). С помощью него следует установить порог отключения 1,4 В (на один элемент АКБ типа АА или ААА – для других АКБ используют иное напряжение в соответствии с паспортными данными). Аналогичным образом регулируют сопротивление переменного резистора R4, в зависимости от которого включается режим зарядки. Порог включения зарядки должен быть примерно 1,1 В (если используют один элемент типа ААА).

Максимальный ток зарядного устройства определяется параметрами микросхемы DA1 и не может превышать 250 мА (так как присутствует ограничительный резистор R3).

Устройство можно дополнить усилителем тока и мощным выходным каскадом, тогда полезный ток зарядки увеличится, но это уже предмет другой статьи и предложение для радиолюбителей-новаторов.

В данном случае для заряда портативных АКБ малой емкости сопротивление резистора R3 выбирают таким, чтобы ток зарядки был не более 0,1 от номинальной емкости аккумулятора (указанной в паспортных данных АКБ или на его корпусе в А/ч). На практике сопротивление этого резистора может находиться в широком диапазоне 15-510 Ом.

Диод VD2 предотвращает разряд АКБ через выходной каскад микросхемы DA1, когда зарядного тока нет и на выводе 3 DA1 присутствует низкий уровень напряжения.

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Стабилитрон VD1 типа КС456А, КС147А. Индикаторный светодиод – любой с током до 12 мА. Свечение данного светодиода говорит о том, что зарядный ток отсутствует (нет контакта с нагрузкой – АКБ или аккумулятор полностью заряжен). Выпрямительный диод VD2 типа Д247, Д213 с любым буквенным индексом или аналогичный. Переменные резисторы R4, R6 многооборотные, например СП1-49В. Оксидный конденсатор С1 типа К50-29 или аналогичный, предотвращает помехи (сглаживает пульсации по питанию), например при работе двигателя автомобиля. Неполярные конденсаторы С2-С4 типа КМ6 или аналогичные. Их роль – предотвращать влияние помех на работу микросхемы.

С помощью данного устройства, благодаря широкому диапазону регулировки выходного напряжения при токе до 300 мА, можно заряжать разные типы АКБ, то есть применять данное устройство универсально.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.