Простое малогабаритное автоматическое зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов
Простое малогабаритное автоматическое зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов.
Oпубликовано множество схем устройств для зарядки никель-кадмиевых пальчиковых (Ni-Cd) аккумуляторов. Но когда возникла необходимость собрать зарядку для себя, ничего на свой вкус не нашел. Можно конечно купить готовое, но это не для радиолюбителя. Пришлось разработать свое. Предлагаемое устройство предназначено для заряда пальчиковых аккумуляторов всех типов, работает в автоматическом режиме, простое в повторении, имеет малые размеры и не содержит дефицитных деталей. Внешний вид конструкции показан на Рис.1. Устройство доступно для повторения начинающими радиолюбителями.
Рис. 1. Устройство содержит два идентичных канала заряда аккумуляторов, поскольку проектировалось конкретно под своми нужды. Один расчитан на заряд двух аккумуляторов типа "АА" емкостью до 2600 ма/ч, другой трех типа "ААА" емкостью до 900 ма/ч. Принципиальная схема представлена на Рис.2. Питание устройства осущесвляется от сети 220в через малогабаритный трансформатор Т1 и выпрямитель VD1, напряжение на выходе которого при полной нагрузке составляет около 9 вольт. Индикация работы осуществляется двумя двухцветными светодиодами, красное свечение которых сигнализирует о процессе заряда, зеленое - о его окончании.
Рис. 2. Принципиальная схема На микросхеме DA4 TL431 (аналог LM431) собран прецизионный источник опорного напряжения, на микросхемах DA1 и DA2 LM317T стабилизатор зарядного тока, величина которого определяется емкостью аккумулятора и составляет от нее десятую часть. Схема управления и индикации собрана на DA3 LM393, состоящей из двух компараторов с открытым коллектором, ключей для управления стабилизаторами зарядного тока на транзисторах VT1, VT2, индикатором работы на транзисторах VT3, VT4 и двухцветных светодиодах VD6, VD7. Описание работы.При подключении разряженных аккумуляторов напряжение на прямых входах компараторов ниже, чем опорное на инверстных. На выходах компараторов соответственно присутствует нулевой потенциал, что приводит к открытию транзисторов VT1 и VT2. Включаются стабилизаторы тока, величина которого определяется резисторами R29-R32. Величина сопротивления резистора в омах, согласно спецификации производителя, расчитывается по формуле 1.25v/Ia. На плате предусмотрено место под два резистора для удобства подбора. R32 у меня отсутствует, не пригодился. Транзисторы VT3 и VT4 закрыты, светодиоды VD6, VD7 светятся красным цветом. По окончании заряда транзисторы VT1 и VT2 закрываютя, заряд аккумуляторов прекращается. Транзисторы VT3 и VT4 открываются, светодиоды светятся зеленым цветом. Далее аккумуляторы находятся под небольшим током порядка 1 ма, который практически совершенно безопасен для них но необходим для устойчивой работы компараторов, и в таком состоянии могут оставаться длительное время. Компараторы имеют небольшой гистерезис порядка 10 мв, определяемый резисторами R16, R17, R19 и R20. По два резистора заложено для удобства подбора и резервирования иместа на плате при ее разводке. Практически хватило по одному на компаратор. При проектировании использовалась программа PCAD 4.5. Детали и налаживание.Трансформатор собран на сердечнике размерами 40*32*18 мм. Первичная обмотка содержит 4020 витков провода диаметром 0.08мм, вторичная обмотка намотана проводом диаметром 0.38мм и содержит 198 витков. Резисторы RP1 и RP2 проволочные многооборотные типа СП5-1. Транзисторы VT1 и VT2 составные, можно заменить обычными средней мощности. Надо только подобрать коэффициент усиления побольше и может быть придется уменьшить сопротивление резисторов R4 и R7 до 1ком. Также необходимо учесть их цоколевку приразводке. Транзисторы VT1 и VT2 любые маломощные, так же как и диоды VD2-VD5. Светодиоды любые двухцветные на свой вкус. Резистор R1 номиналом 10-30 ом выполняет роль предохранителя, поскольку потребляемый ток от сети порядка 15-20 ма, и на такой ток предохранителя не нашлось. Резисторы применены типа МЛТ-0.05, можно использовать и МЛТ-0.125, установив их вертикально. R29-R32 типа МЛТ-0.25. Налаживание заключается в установке напряжения на инвестных входах компараторов равным напряжению полностью заряженных аккумуляторов. В литературе часто встречается величина этого напряжения равной 1.48 вольта. Мне этого достичь не удалось. То ли тестер такой, то ли аккумуляторы. Я делал следующим образом. Разрядил аккумуляторы до 1 вольта (на 1 элемент), затем заряжал их в течении 12-14 часов. Этого достаточно для полного заряда. Далее замерил реальное напряжение и установил порог срабатывания компараторов на 5-10 мв ниже замеренного. У меня оно составило 1.44в на элемент. Микросхемы DA1 и DA2 установлены на небольших радиаторах, на плате они показаны прямоугольниками, и впаяны проводами. Корпус конструкции расчитан на установку сразу в розетку, выполнен из листового полистирола и склеен дихлорэтаном. Для охлаждения деталей в корпусе высверлены отвестия. На Рис.3 показано расположение деталей на плате, на Рис.4 печатная плата со стороны деталей, на Рис.5 - с обратной стороны.
Чернов С.В |
