Используя эту электрическую схему и зная рекомендуемый для конкретного типа аккумуляторов ток заряда (I3), по приводимым ниже формулам можно определить емкость конденсаторов C1, С2 (суммарную С=С1+С2) и выбрать по справочнику тип стабилитрона VD3 так, чтобы напряжение его стабилизации превышало напряжение заряженных аккумуляторов примерно на 0,7 В.
Тип стабилитрона зависит только от количества заряжаемых одновременно аккумуляторов. Так, для заряда трех элементов Д-0,26 или НКГЦ-0,45 необходимо применять стабилитрон VD3 типа КС456А. Пример расчета приведен для аккумуляторов Д-0,26 с зарядным током 26 мА.
где Хс — реактивное сопротивление конденсаторов, I3 заряда.
где С — емкость конденсаторов.
В зарядном устройстве применяются резисторы типа MЛT или С2-23, конденсаторы С1 и С2 типа К73-17В на рабочее напряжение 400 В. Резистор R1 может иметь номинал 330...620 кОм. Светодиод VD2 можно использовать любой, при этом подобрав резистор R3 так, чтобы светодиод светился достаточно ярко. Диодная матрица VD1 может быть заменена четырьмя диодами КД102А. Топология печатной платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 2. Плата односторонняя и элементы устанавливаются со стороны печатных проводников. При использовании элементов, указанных на схеме, зарядное устройство легко размещается в корпусе от блоков питания для карманных микрокалькуляторов (рис. 3) или же может размещаться внутри корпуса устройства, где установлены аккумуляторы.
Для индикации наличия напряжения в цепи заряда используется светодиод VD2, который размещается на видном месте корпуса. Диод VD4 позволяет предохранить разряд аккумуляторов через цепи зарядного устройства при отключении его от сети 220 В.
При заряде аккумуляторов НКГЦ-0,45 током 45 мА резистор R3 необходимо уменьшить до величины, при которой светодиод светится полной яркостью.
Проверку зарядного устройства лучше проводить при подключении вместо аккумуляторов измерительных приборов и эквивалентной нагрузки (рис. 4), минимальная величина которой определяется по закону Ома:
где V — напряжение на разряженных аккумуляторах (у основной массы аккумуляторов эта величина 1 В на элемент).
При пользовании этим зарядным устройством необходимо следить за временем, т.к. приведенная схема хотя и снижает вероятность получения аккумулятором избыточного заряда (за счет ограничения напряжения стабилитроном), однако полностью такой возможности не исключает при очень большом времени заряда, так же как и большинство промышленных зарядных устройств. Но если у вас нет проблем с памятью, то это простое и малогабаритное устройство поможет сэкономить деньги.
Вторая схема (рис. 5) исключает повреждение аккумуляторов из-за получения ими избыточного заряда. Схема автоматически отключает процесс заряда при повышении напряжения на элементах выше допустимой величины и состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT2, усилителя VT1, детектора уровня напряжения на аккумуляторах VT3 и стабилизатора напряжения D1. Устройство может использоваться и как источник питания на ток до 100 мА при подключении нагрузки к контактам 1 и 2 штекера Х2. Индикатором процесса заряда является свечение светодиода VD2, который при его окончании гаснет.
Настройку устройства начинают со стабилизатора тока. Для этого временно замыкают базу транзистора VT3 на общий провод, а вместо аккумуляторов подключают эквивалентную нагрузку с миллиамперметром 0—100 мА. Контролируя прибором ток в нагрузке, подбором резистора R3 надо выставить номинальный ток заряда для конкретного типа аккумуляторов.
Вторым этапом настройки является установка уровня ограничения выходного напряжения с помощью подстроенного резистора R5. Для этого, контролируя напряжение на нагрузке вольтметром, увеличивают сопротивление нагрузки до момента появления напряжения максимально допустимого — 5,6 В для четырех аккумуляторов Д-0,26. Резистором R5 добиваются отключения тока в нагрузке. При этом должен погаснуть светодиод.
При монтаже схемы можно использовать корпус от источника питания БП2-3 или аналогичный. От него же удобно взять и трансформатор. Трансформатор подойдет любой малогабаритный с напряжением во вторичной цепи 13—18 В.
Транзистор VT2 крепится к терморассеивающей пластине. Конденсаторы С1 — типа К50-16-25В, С2 — типа К50-16-16В. Для удобства настройки, резистор R5 желательно использовать многооборотный, типа СП5-2 или аналогичный. Остальные резисторы могут быть любого типа. От источника питания можно получить напряжения 6В или 9В, если на место микросхемы D1 установить соответственно КР142ЕН5Б (Г) или КР142ЕНВА(Г).
Журнал «САМ» №5, 1994 год
