Схема и описание самодельного зарядного устройства для зарядки никель-кадмиевых батарей.
По-прежнему большое внимание радиолюбители уделяют созданию автоматических устройств для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей. В предлагаемой статье описано зарядное устройство, контролирующее напряжение на заряжаемой батарее и автоматически отключающее ее при достижении номинального значения. Простота схемотехнического решения, легкость в настройке и эксплуатации делают эту конструкцию доступной для повторения широким кругом радиолюбителей.
Зарядные устройства (ЗУ) по своим схемотехническим решениям можно разделить на две группы: с зарядкой постоянным током и контролем напряжения и с зарядкой при постоянном напряжении и контролем тока. Предпочтительнее использовать первый вариант, поскольку в этом случае практически полностью исключается перезарядка аккумуляторов и выход их из строя.
В описываемом устройстве напряжение на аккумуляторной батарее измеряется непрерывно в процессе зарядки (см. схему). На транзисторах VT1, VT2 собран триггер Шмитта, который сравнивает напряжение на заряжаемой аккумуляторной батарее GB1 с образцовым, которое поступает с делителя R1-R3. Если к ЗУ подключена разряженная аккумуляторная батарея, транзистор VT2 закрыт, а транзисторы VT1 и VT3 открыты. Коллекторный ток транзистора VT3, значение которого определяется сопротивлением резистора R9, заряжает аккумуляторную батарею. Как только напряжение на ней достигнет заданного порогового значения, срабатывает триггер. Транзисторы VT1 и VT3 закрываются, а транзистор VT2 открывается и включает светодиод HL1, сигнализирующий об окончании зарядки.
Кнопочный выключатель SB1 предназначен для принудительного запуска ЗУ (например, если батарея разряжена не полностью). Нажатие выключателя SB1 в этом случае приводит к установке триггера в состояние, соответствующее режиму зарядки.
Самодельное зарядное устройство предназначено для зарядки батареи из двух никель-кадмиевых аккумуляторов типоразмера AA (обычно столько используется для питания плейера, радиоприемника или фотовспышки) номинальной емкостью 750 мА.ч. Зарядный ток около 75 мА.
Некоторое несоответствие зарядного тока номинальному значению, вызванное неточной подборкой сопротивлений резисторов R4, R5, R6, R9, а также выбранным напряжением срабатывания триггера, сильно не скажется на качестве зарядки. Для установки тока включают переменные резисторы - параллельно R4 и последовательно с R6 или R9, а в коллекторную цепь транзистора VT3 вводят амперметр.
По приведенной схеме можно собрать самодельное зарядное устройство практически для любого типа аккумуляторных батарей. При расчете параметров устройства следует учитывать следующие моменты:
1. Ток делителя, формирующего образцовое напряжение, должен в 10 раз превышать ток базы открытого транзистора VT1.
2. Необходимо, чтобы ток коллектора транзистора, определяемый сопротивлением резистора R6, обеспечивал нормальную яркость свечения светодиода HL1.
3. Сопротивление резисторов R4 и R5 должно быть достаточным для насыщения транзистора VT1.
4. Суммарное сопротивление резисторов обратной связи R7 и R8 должно быть больше сопротивления резисторов R4 и R5, чтобы токи, протекающие через резисторы R4, R5, R7, переход база-эмиттер транзистора VT2, резистор R6 и резисторы R4, R5, R7, R8, аккумуляторную батарею GB1 были как можно меньше (необходимо исключить открытие транзистора VT3 падением напряжения на резисторе R4 с одной стороны, и частичную перезарядку батареи GB1 током через резистор R8 с другой).
Источник питания устройства собран на микросхеме КР142ЕН5А. Для данного устройства является принципиальным использование стабилизированного источника питания. Возможны другие варианты его построения: главное, чтобы стабилизированное напряжение питания обеспечивало стабильный зарядный ток.
В устройстве применены резисторы МЛТ, кнопочный выключатель - КМ1-1. Вместо транзисторов КТ315Б и КТ626В можно использовать любые с подобными параметрами. Теплоотвод для транзистора КТ626В не требуется.
Налаживание устройства (установку уровня образцового напряжения при установленном, как описано выше, токе) необходимо проводить следующим образом. Вывести движок переменного резистора R2 в верхнее по схеме положение, подключить свежезаряженную батарею и подать напряжение питания. Перемещать движок потенциометра до тех пор, пока не включится светодиод HL1. Такой способ хорош тем, что не нужно знать конкретное значение устанавливаемого образцового напряжения, которое зависит от типа аккумуляторной батареи, а в описываемом устройстве - еще и от зарядного тока и сопротивлений обратной связи.
ЗУ также успешно применялось для частичного восстановления гальванических элементов (в этом случае необходимо установить другой уровень срабатывания).
