«ЗАРЯДНИК» ДЛЯ ВСЕХ

Предлагаемое устройство позволяет заряжать любые аккумуляторы напряжением от 1,2 до 15 В и номинальной емкостью от 0,05 до 20 А·ч и может найти широкое применение у радиолюбителей, автовладельцев и даже пользователей электронной техники. Прибор представляет собой зарядное устройство (стабилизатор тока), использующее частотно-импульсное регулирование, что позволяет обойтись без громоздкого теплоотвода от регулирующего транзистора.

Принципиальная схема устройства определяет его элементную базу, которая содержит 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 VT5 VT6, работающий в режиме переключения, индуктивно-емкостный фильтр L1C3, коммутирующий диод VDЗ. Резисторы R14 — R25, R7, транзистор VT1 образует цепь отрицательной обратной связи.

Устройство работает следующим образом При включении питания конденсатор C3 разряжен, транзистор VT1 закрыт, мультивибратор генерирует импульсы, следующие с частотой около 20 кГц. Усиленные транзистором VT4, импульсы мультивибратора открывают составной транзистор VT5 — VT6. Когда этот транзистор открыт, ток течет через него, дроссель L1 нагрузку GB, подключенную к разъемам Х1 и Х2, резисторы R14 — R25 (в зависимости от выбранного переключателем ЭА1 предела зарядного тока) и конденсатор C3. При закрывании транзистора VT4 ток самоиндукции дросселя L1 замыкается через коммутирующий диод VD3, конденсатор C3, нагрузку и резисторы R14 — R25.

Принципиальная электрическая схема зарядного устройства

Монтажная схема

Топология печатной платы

После нескольких импульсов мультивибратора падение напряжения на резисторах R14 — R25 достигает 0,65 В, транзистор VT1 открывается и работа мультивибратора прекращается. В установившемся режиме, при уменьшении тока нагрузки, падение напряжения на резисторах R14 — R25 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). После этого цикл повторяется.

Налаживание устройства сводится к тщательному подбору резисторов R14 — R25, определяющих токи зарядки элементов или батарей. Большая часть деталей описанного устройства смонтирована на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Транзистор VT6 установлен на теплоотводе и к нему прижат транзистор VT5.

Конструктивно устройство состоит из основания, панели, крышки.

Основание размерами 240x120x6 мм изготовлено из винипласта. На нем крепятся: трансформатор Т1, дроссель L1, конденсаторы С1, С3, радиатор с платой, радиатор с диодами. Радиаторы ставят на основание через втулку высотой не менее 5 мм. Снизу основания крепятся резиновые «подпятники». Желательно под радиаторами для улучшения вентиляции просверлить несколько отверстий.

Компоновка деталей, плат и контрольно-измерительных приборов зарядного устройства на основании и передней панели

Панель размерами 240x120x3 мм изготовлена из алюминия AMr 3. На ней крепятся: сетевой тумблер S1, держатель предохранителя, светодиод HL1, переключатель тока зарядки SA1, вольтметр, амперметр, выходные клеммы. Надписи на панели сделаны гравировкой. Панель крепится к основанию винтами М4.

Крышка изготовлена из стального листа толщиной 0,5. Она имеет вентиляционные отверстия и крепится к основанию винтами М3.

Радиатор под транзисторы имеет размеры 90x70x14 мм с высотой ребра 10 мм. Радиатор под диоды КД213А имеет размеры 70x70x14 мм с высотой ребра 10 мм.

Транзисторы ставят на радиатор на пасте КПТ-8. Диоды ставят на радиаторы на пасте КПТ-8 через прокладки. Диод VDЗ монтируют с обратной стороны платы и приклеивают к радиатору транзисторов через прокладку тоже пастой КПТ-8.

В данной конструкции использованы (или могут быть применены) следующие детали. Трансформатор Т1 — ТПП-220-50. Возможно применение самодельного трансформатора со следующими данными: магнитопровод Ш20х20, обмотка 1 должна содержать 2000 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,25 мм, а обмотка 2 — 300 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,75 мм. Дроссель L1 — Д237В, но можно использовать самодельный. Он должен иметь индуктивность 5,5 мГн, магнитопровод Ш20х20 из феррита марки 2000НМ с 250 витками провода ПЭВ-1 диаметром 1,5 мм. Между его Ш.-образными половинками помещают прокладку из текстолита толщиной 1,2 мм.

Резисторы типа С2-33, МЛТ, ОМЛТ. Резисторы R22 — R25 типа С5-16МВ. Конденсатор С2 типа К10-17а-М750. Конденсаторы С1, СЗ типа К50-6, К50-16, К50-24, К50-29, рассчитанные на напряжение не менее 50 В. Тумблер S1 — типа МТД1. Переключатель SА1 — типа ПГК, ПГГ-11П-1Н. Держатель плавкой вставки — типа ДВП4-1В. Вольтметр и амперметр — типа М4203. Выходные клеммы ЗМЗ.

Транзистор КТ815А можно заменить на КТ817А, а КТ817 на КТ819 в пластмассовом корпусе.

Плата рассчитана на установку диодного моста типа КЦ410А. В данной конструкции использован мост, собранный на диодах КД2213А, установленных на радиатор Светодиод HL1 — типа АЛ307 или ему подобный с рабочим током 10 мА.

Основные технические характеристики

Амперметр — на ток 3 А. Вольтметр — на напряжение не менее 50 В, так как при включении зарядного устройства без нагрузки на выходе будет около 42 вольт. При включении нагрузки вольтметр будет показывать напряжение, которое в данный момент есть на клеммах батареи.

Следует помнить, что заряжать батарею следует током 0,1 от номинальной емкости батареи.

Ю. КУРБАКОВ, г. Тула