В журнале "Радио" было опубликовано описание аналогичного устройства [1], разработанного автором. Предлагаемый вниманию читателей вариант имеет более простую схему и может заряжать независимо друг от друга сразу два аккумулятора. Схема устройства приведена на рис. 1. Оно представляет собой два канала зарядки Ni-Cd и Ni-Mh, выполненных по одной схеме и размещённых на одной плате. Устройство позволяет заряжать как один, так и два аккумулятора одновременно, в том числе различных по ёмкости.
Рис. 1. Схема устройства
Рассмотрим принцип работы устройства на примере одного канала устройства. На компараторе DA1.1, резисторах R1, R2, R5, R6, R9 собрано пороговое устройство, которое контролирует напряжение на аккумуляторе. В качестве образцового напряжения используется напряжение, поступающее на инвертирующий вход (вывод 2) компаратора DА1.1 с движка подстроечного резистора R1. После подключения заряжаемого аккумулятора и подачи питания напряжение на инвертирующем входе превысит напряжение на неивертирующем входе (вывод 3). Поэтому на выходе компаратора (вывод 1) будет низкий уровень напряжения. Это приведёт к открыванию транзистора VT3 и включению светодиода HL3. Вслед за ним откроется полевой транзистор VT5 и начнётся зарядка аккумулятора G1. За счёт положительной обратной связи через резистор R5 в переключательной характеристике компаратора присутствует гистерезис. Транзисторы VT3, VT5 и резисторы R12, R17, R19, R21 образуют стабилизатор тока, который ограничивает максимальный ток зарядки до значения 200...300 мА.
В процессе зарядки напряжение на аккумуляторе постепенно повышается. Когда оно превысит пороговое напряжение, компаратор переключится, и на его выходе установится высокий уровень напряжения. Это приведёт к закрыванию транзисторов VT3 и VT5, поэтому зарядка аккумулятора прекратится. Светодиод HL3 выключится. Одновременно с этим откроется транзистор VT1 и включится светодиод HL1, свидетельствуя об окончании процесса зарядки аккумулятора. Диод VD1 в цепи истока транзистора VT5 предотвращает разрядку аккумулятора G1 через зарядное устройство в случае отключения источника питания или прекращения подачи электроэнергии. Аналогично работает и второй канал зарядного устройства.
Компаратор LM393N можно заменить компаратором AN1393, UA393. Замена транзистора КТ312В - любой из серий КТ312, КТ201, BC337, BC546, BC547 (в корпусе ТО-92). Транзистор КТ209К можно заменить любым из серий КТ203, BC556, BC557 (в корпусе ТО-92). Полевой транзистор IPB10N03L [2] можно заменить транзистором IPB14N03LA [3]. Диод Шоттки может быть любым из серий 1N581K, 1N5820, SR106. Светодиоды - любого свечения с диаметром корпуса 3...5 мм, например, HL3, HL4 - красного, а HL1, HL2 - зелёного свечения. Оксидный конденсатор С1 - К50-35 или импортный, конденсатор С2 - любой керамический или плёночный. Подстроечные резисторы - импортные PT10MV10, CA9PW10. Постоянные резисторы - МЛТ, С2-23 или аналогичные импортные. Гнездо XS1 - DJK-02A.
Рис.2.
Рис.3.
Зарядное устройство собрано в пластмассовом прямоугольном корпусе подходящего размера. Конструктивно оно выполнено на двух печатных платах. На одной из них (рис. 2) размещены полевые транзисторы VT5, VT6, припаянные к фольге печатной платы. На другой плате (рис. 3) - все остальные элементы, кроме светодиодов и держателей аккумуляторов. Для микросхемы LM393N на плате установлена панель. Обе платы можно закрепить в корпусе устройства с помощью термоклея. На крышке устройства размещены два держателя аккумулятора и светодиоды HL1-HL4. Размещение плат внутри корпуса показано на рис. 4. Источником питания для устройства служит ЗУ от сотового телефона.
Для настройки зарядного устройства понадобится полностью заряженный аккумулятор. Его устанавливают в держатель, а движок переменного резистора R1 перемещают в верхнее положение. Подключают источник питания. В правильно собранном устройстве должен включиться светодиод HL3 (HL4). Движок подстроечного резистора R1 медленно перемещают в нижнее положение до того момента, пока не выключится светодиод HL3, а светодиод HL1 включится. После проведения аналогичного процесса в другом канале зарядное устройство можно считать настроенным и готовым к работе.
Рис. 4. Размещение плат внутри корпуса
Примечание: Поскольку в этом зарядном устройстве в качестве источника образцового напряжения для компаратора использовано напряжение питания, источник питания должен быть обязательно стабилизированным с высокой долговременной и кратковременной стабильностью. Кроме того, следует использовать тот источник питания, с которым проводилось налаживание.
Чертёж печатной платы находится здесь.
Литература
1. Косолапов Г. Зарядное устройство для Ni-Mh аккумулятора. - Радио, 2017, № 8, с. 18, 19.
2.IPP10N03L, IPB10N03L. - URL: https:// clck.ru/33VRBX (09.02.23).
3.IPB14N03LA, IPI14N03LA, IPP14N03LA. - URL: https://clck.ru/33VREj (09.02.23).
Автор: Г. Косолапов, г. Кирово-Чепецк Кировской обл.