Уголок радиолюбителя
Существует много способов зарядки аккумулятора. В частности зарядка постоянным током является популярным способом для свинцово-кислотных и Ni-Cd аккумуляторов. В данной схеме аккумулятор заряжается постоянным током, величина которого обычно должна составлять одну десятую от емкости аккумулятора в ампер-часах. Таким образом, например, для аккумулятора емкостью 4,5 А/ч постоянный ток зарядки будет равен 450 мА.
Данное зарядное устройство имеет следующие функции:
- Зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторы с напряжением 6В, 9В и 12В. Аккумуляторы, рассчитанные на другое напряжение, можно заряжать, изменив значений стабилитронов ZD1 и ZD2.
- Постоянный ток можно выставить в соответствии с емкостью аккумулятора, используя один из потенциометров и мультиметр, подключенный последовательно с аккумулятором.
- После полной зарядки аккумулятора и достижении определенного напряжения (например, 13,5 — 14,2В, в случае с аккумулятором на 12 В), зарядное устройство подаст световой сигнал и заряд автоматически прекратиться. И после этого нет необходимости сразу отключать аккумулятор от зарядного устройства.
- Если аккумулятор разряжен, то устройство выдаст световой сигнал глубокого разряда.
- Ток покоя меньше 5 мА и в основном из-за стабилитронов.
- Напряжение источника питания от 9 до 24 В.
- Зарядное устройство защищено от короткого замыкания.
Диод D1 представляет собой низкочастотный диод Шоттки SB560 с пиковым обратным напряжением 60В при 5A. Можно так же поставить диод 1N5822, имеющий обратное напряжение 40В при 3A.
Для схемы минимальное напряжение источника питания должно быть не менее суммы «Падение напряжения на диоде D1 + напряжение полностью заряженного аккумулятора + VDSS полевого транзистора + падение напряжения на R2», что примерно равно «Напряжение полностью заряженного аккумулятора + 5 В». Например, если мы возьмем 12 вольтовый аккумулятор и его напряжение при полной зарядке 14В, то напряжение источника должно быть 14 + 5 = 19 В.
Для простоты эта схема зарядного устройства разделена на три блока: источник постоянного тока, защита от перезарядки и блок защиты от глубокого разряда.
Источник постоянного тока построен на MOSFET транзисторе T5, транзисторе T1, диодах D1 и D2, резисторах R1, R2, R10 и R11 и потенциометре VR1. Диод D2 — высокостабильный источник опорного напряжения LM236-5. Так же можно использовать LM336-5.
При помощи потенциометра VR1 напряжение затвор-исток (VGS) транзистора T5 необходимо выставить чуть выше 4 В. Изменяя VGS, подобрать зарядный ток в зависимости от емкости аккумулятора. Сначала определите зарядный ток (одна десятая от емкости аккумулятора Ah).
Подключите мультиметр в режиме измерения тока последовательно с аккумулятором и источником питания, медленно вращайте потенциометр VR1, пока зарядный ток не достигнет требуемого значения.
Блок защиты от перегрузки и глубокой разрядки показан в пунктирной области схемы. Все компоненты в этом блоке оценивают максимальное напряжение аккумулятора, а не напряжение источника постоянного тока. Поэтому схема работает в широком диапазоне источника напряжения и без какого-либо влияния на величину тока зарядки. Перед зарядкой установите напряжение заряда и напряжение глубокого разряда аккумулятора с помощью потенциометров VR1 и VR2.
В режиме защиты от перезарядки стабилитрон ZD1 начинает проводить ток после достижения его пробивного напряжения. Когда аккумулятор полностью заряжен (скажем, 13,5 В в случае с 12-вольтовым аккумулятором) установите сопротивление VR2 такое, чтобы транзистор T5 был заперт, что приведет к прекращению зарядки.
Свечение светодиода LED1 указывая на то, что аккумулятор полностью заряжен. Когда светодиод LED1 светится, также светится внутренний светодиод оптрона. В результате напряжение затвора (VGS) транзистора T5 становится нулевым и зарядка прекращается.
В процессе зарядки стабилитрон ZD2 проводит ток в результате чего транзистор открыт, а транзистор Т4 закрыт. Если напряжение аккумуляторной батареи упадет, скажем до 11 В (в случае с аккумулятором на 12 В) отрегулируйте потенциометр VR3 таким образом, чтобы транзистор Т3 был заперт и Т4 открыт.
Свечение светодиода LED2 указывая на то, что напряжение аккумулятора низкое. Значения стабилитронов ZD1 и ZD2 подойдут для аккумуляторов на 6В, 9В и 12В. Для других напряжений вам необходимо соответствующим образом изменить значения ZD1 и ZD2.
