Автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов

Одно из основных требований, предъявляемых к зарядному устройству (ЗУ), — это отсутствие перезаряда аккумуляторов, если ЗУ забыли вовремя выключить. Важно также, чтобы при отключении питающегося сетевого напряжения 220 В / 50 Гц, что не редкость у нас, аккумулятор не разрядился через элементы ЗУ. Предлагаемое устройство удовлетворяет этим требованиям.

Автоматическое зарядное устройство (ЗУ) позволяет заряжать от одного до четырех аккумуляторов. При подключении ЗУ к сети 220 В / 50 Гц с одним до четырех аккумуляторов потребляемый им от сети ток не изменяется. Принципиальная схема устройства показана на рисунке.

ЗУ содержит балластный конденсатор С1, мостовой выпрямитель VD1 и четыре светодиода VD2-VD5. Ток заряда конденсатора С1 в момент включения ЗУ в сеть ограничивается резистором R1. Резистор R2 разряжает конденсатор С1 после отключения ЗУ от сети. Ток заряда определяется емкостным сопротивлением конденсатора С1.

Достоинства ЗУ:

1. ЗУ позволяет заряжать аккумуляторы, не опасаясь перезаряда (владелец не определяет длительность времени заряда).
2. ЗУ позволяет одновременно заряжать разно​типные или отличающиеся по параметрам аккумуляторы (емкость аккумуляторов не должна быть меньше той, на которую рассчитывался зарядный ток). Аккумуляторы с большей емкостью просто будут заряжаться более длительное время, но ни​когда не перезарядятся.

Светодиоды VD2-VD5 включены в схеме ЗУ в прямом направлении и, следовательно, будут све​тится, если параллельно им не вставлены аккуму​ляторы. Падение напряжения на светодиоде крас​ного цвета свечения (например, АЛ307Б) в прямом направлении составляет 1,6 В, а у полностью заря​женного аккумулятора — 1,5 В. Проведенный опыт показал, что при отключенном сетевом напряжении ток разряда аккумулятора через светодиод равен 1 мкА, поэтому нет необходимости устанавливать развязывающий диод последовательно с аккуму​лятором. Таким образом, в случае пропадания напряжения сети аккумулятор не будет разряжаться на светодиод, так как его напряжение ниже напряжения зажигания светодиода.

При включении напряжения питающей сети, аккумулятор имеет меньшее внутреннее сопротивление, чем светодиод, то ток пойдет через аккумулятор. Таким образом, аккумулятор шунти​рует светодиод, поэтому он не светится. При емкости конденсатора С1 равной 0,5 мкФ величи​на зарядного тока составляет 35 мА.

Светодиоды необходимо выбрать такими, что​бы предельный прямой ток у них был больше ве​личины максимального зарядного тока, опреде​ляемого величиной емкостного сопротивления конденсатора С1 при максимально допустимом се​тевом напряжении равном 265 В. Например, ис​пользованные в данном ЗУ светодиоды АЛ 106А-В имеют предельный постоянный ток 120 мА, а пря​мое напряжение не более 1,7 В. Так как вольт-амперные характеристики имеют большой рас​брос, то необходимо выбрать из нескольких светодиодов тот, который имеет меньшее прямое падение напряжения. Этот светодиод излучает ин​фракрасный свет, и, когда он работает, внутри ви​ден красный огонек.

При необходимости величину зарядного тока можно изменить, для чего требуется пересчитать емкость конденсатора С1. Если нет светодиодов с подходящим прямым током, то можно поставить параллельно несколько однотипных, набрав необходимую величину прямого тока. Так как ак​кумуляторы имеют различную конструкцию (ци​линдрические, дисковые), необходимо разрабо​тать конструкцию ЗУ применительно к своим аккумуляторам.

Автор: Вячеслав Калашник, г. Воронеж