Буквально – это автоматический выключатель зарядки при определенном уровне напряжения на аккумуляторе. Данная приставка никак не влияет на зарядный ток, поэтому может быть использована с любым блоком питания с выходным напряжением до 30В. Её можно выполнить отдельным блоком и подключать в разрыв между блоком питания и аккумулятором. Известно, что напряжение холостого хода не стабилизированного блока питания всегда выше напряжения под нагрузкой, а в случае с аккумулятором, оно падает до напряжения самого аккумулятора, при этом ток в цепи возрастает. Именно это свойство было использовано при разработке схемы.
C чего всё началось. Попал мне в руки советский блок зарядки аккумуляторов, выполненный на основе трансформатора. Максимальный ток заряда выбирался переключением первичных обмоток трансформатора, при этом выходное напряжение менялось от 17,5 до 26В. Естественно, что оставлять аккумулятор наедине с такой зарядкой опасно. Требовалось каким-то образом отключать аккумулятор по достижении 14,5В, а так как зарядное устройство предназначалось для пожилого человека, нужна была защита от переполюсовки и замыкания клемм. Кроме того, оно должно быть "неубиваемым", иметь понятную индикацию режимов работы и автоматически продолжать зарядку при перебоях в сети 220В. И последнее требование – это малый нагрев и габариты. Исходя из этих соображений была разработана простая, но достаточно функциональная схема.
Функции приставки:
1. Индикация подключения клемм к аккумулятору
2. Защита от замыкания клемм и от переполюсовки с индикацией.
3. Ручной запуск и автоматическое продолжение зарядки при перебоях с сетевым напряжением.
4. Отключение аккумулятора от зарядного устройства по достижении на клеммах 14,7В
5. Индикация режимов «заряд» и «готов»
6. Плавно снижающийся ток заряда от 5А при использовании не стабилизированного блока питания.
Практика эксплуатации показала высокую надёжность и универсальность приставки. За месяц было разработано и испытано два варианта схемы, которые отлично показали себя в работе!
Нажмите, чтобы открыть спойлер
В первой схеме пороговый элемент - это TL431, силовой ключ выполнен на мощном полевом транзисторе. Блок питания - выпрямитель на трансформаторе с переключающимися первичными обмотками: 17.5, 19.5, 21, 23.5, 26В. Это даёт ток зарядки от 2 до 4,5А соответственно. Из этого могу предположить, что первичка была рассчитана на 220В + 4 обмотки по 50В. Трансформатор обеспечивает наиболее приятный для аккумулятора "падающий" характер зарядного тока.
Настраивается схема без блока питания. Вместо аккумулятора подключите лабораторный блок питания и установите напряжение 14,9В, затем вращайте подстроечтик R1 пока индикатор "Заряд" чуть понизит яркость - это порог срабатывания.
Как это всё работает: включите питание, загорится светодиод "питание", установите переключателем ток, подключите аккумулятор (в зависимости от полярности засветится зелёный или красный светодиод), если горит зелёный, значит аккумулятор подключили правильно и на нём больше 6В. Нажмите кнопку "заряд" и убедитесь, что амперметр показывает ток. Во время зарядки светится красный светодиод. Как только напряжение на аккумуляторе приблизится к пороговому значению, ключевой транзистор начнёт закрываться, сопротивление цепи заряда возрастёт, напряжение питания повысится, что приведёт к лавинообразному закрытию ключевого транзистора. Таким образом, мощный транзистор в линейном режиме почти не работает и при токе 6А рассеивает не более 1Вт. тепла.
Вторая схема содержит триггер Шмидта в качестве порогового элемента, в остальном она работает анологично, за исключением повторного включения. Триггер имеет гистерезис и не позводит повторно включить зарядку пока напряжение на аккумуляторе не упадёт ниже 14В. Желающие могут дополнить приставку блокирующим выключателем, который бы шунтировал ключевой транзистор, тогда появится возможность использования "ручного режима".
Нажмите, чтобы открыть спойлер
Схемы и печатки в архиве. Транзистор устанавливайте со стороны дорожек и прикручивайте к корпусу через прокладку. Плату легко переделать под SMD компоненты.
Зарядка-автомат. Приставка для трансформаторного ЗУ.
