Одно из основных требований, предъявляемых к зарядному устройству (ЗУ), — это отсутствие перезаряда аккумуляторов, если ЗУ забыли вовремя выключить. Важно также, чтобы при отключении питающего 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 реактивным сопротивлением конденсатора С1.
Достоинства ЗУ:
- ЗУ позволяет заряжать аккумуляторы, не опасаясь перезаряда (владелец не определяет длительность времени заряда).
- ЗУ позволяет одновременно заряжать разнотипные 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 никогда не перезарядятся.
Светодиоды VD2-VD5 включены в схеме ЗУ в прямом направлении и, следовательно, излучают свет, если параллельно им не вставлены аккумуляторы. Падение напряжения на светодиоде красного цвета свечения (например, АЛ307Б) в прямом направлении составляет 1,6 В, а у полностью заряженного 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 аккумулятором. 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, поэтому ток пойдет через аккумулятор. Таким образом, аккумулятор шунтирует светодиод, и он не светится. При емкости конденсатора С1 равной 0,5 мкФ величина зарядного тока составляет 35 мА.
Светодиоды необходимо выбрать такими, чтобы предельный прямой ток у них был больше величины максимального зарядного тока, определяемого величиной емкостного сопротивления конденсатора С1 при максимально допустимом сетевом напряжении равном 265 В. Например, использованные в данном ЗУ светодиоды АЛ106А-В имеют предельный постоянный ток 120 мА, а прямое напряжение не более 1,7 В. Так как вольтамперные характеристики имеют большой разброс, то необходимо выбрать из нескольких светодиодов тот, который имеет меньшее прямое падение напряжения. Этот светодиод излучает инфракрасный свет, и, когда он работает, внутри виден слабый 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 аккумуляторы имеют различную конструкцию (цилиндрические, дисковые), то в каждом конкретном случае необходимо разработать конструкцию ЗУ применительно к своим аккумуляторам.
Автор: Игорь Рашитов, г. Смоленск
Источник: Радиоаматор №5, 2015
