Простое зарядное устройство с таймером

Чтобы предотвратить перезарядку аккумуляторов, обычное зарядное устройство можно оснастить таймером или изготовить такое устройство. Именно вариант зарядного устройства с таймером и предлагается вниманию. Он обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи в течение заданного времени, после чего зарядка прекращается.


принципиальная схема простого зарядного устройства с таймером

На конденсаторах С1, С2, диодном мосте VD1 и стабилитронах VD2, VD3 собран узел питания. Таймер выполнен на специализированной («часовой») микросхеме DD1.

Устройство работает следующим образом. После подключения его с установленной на место аккумуляторной батареей (далее для краткости батареей) к сети и нажатия кнопки «Пуск» счетчики микросхемы DD1 обнуляются и начинается отсчет времени зарядки. При этом на выводе 5 DD1 устанавливается низкий логический уровень, транзисторы VT1, VT2 закрываются и через батарею течет зарядный ток. Индикатором этого режима служит светодиод HL2 (при отсутствии батареи или нарушении контакта в ней либо в разъеме X1 он гореть не будет). Значение зарядного тока определяется емкостью конденсатора C1 и в данном случае составляет 13…14 мА. Стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на транзисторе VT1 и батарее, и в этом режиме ток через него не протекает.

Время зарядки зависит от частоты колебаний генератора микросхемы DD1, которая, в свою очередь, определяется сопротивлением резистора R3 и емкостью конденсатора С3. При указанных на схеме номиналах это время равно примерно 15 часам. По истечении его на выводе 5 микросхемы DD1 появляется напряжение с высоким логическим уровнем и транзисторы VT1, VT2 открываются. В результате через цепь VT1HL1 начинает протекать ток, напряжение на аноде диода VD5 понижается (из-за увеличения падения напряжения на конденсаторе C1) и он отключает батарею от источника питания. Горящий светодиод HL1 сигнализирует об окончании зарядки. Одновременно напряжение с вывода 5 через диод VD4 поступает на генератор и останавливает его работу.

Если в процессе зарядки сетевое напряжение пропадет на некоторое время (до нескольких десятков минут), отсчет времени продолжится (микросхема будет питаться энергией, накопленной конденсатором С2). После появления напряжения в сети зарядка возобновится, но в результате время зарядки уменьшится (фактическая длительность зарядки окажется меньше требуемой на этот интервал времени). При отсутствии сетевого напряжения в течение более продолжительного времени таймер выключится, поэтому для продолжения зарядки после появления напряжения необходимо будет нажать кнопку SB1. В этом случае процесс придется завершить раньше, чем сработает таймер (с учетом времени зарядки батареи до пропадания сетевого напряжения). Если же фактическое время зарядки неизвестно, то во избежание перезарядки батарею лучше отключить пораньше, разрядить (в питаемом от нее аппарате или в специальном разрядном устройстве) и снова поставить на зарядку.

Номиналы резисторов, конденсаторов, типы диодов и транзисторов указаны на схеме для зарядки аккумуляторных батарей типа 7Д-0,125. Однако его можно адаптировать для зарядки батарей аккумуляторов и иной емкости с напряжением от 6 до 12 В. Зарядный ток изменяют подбором емкости конденсатора C1, но при этом элементы VD1-VD3, VT1, HL1, HL2 должны быть рассчитаны на протекание этого тока. Для увеличения зарядного тока сопротивление резистора R2 надо пропорционально уменьшить.

Время зарядки tзap также можно варьировать в широких пределах подбором конденсатора С3 и резистора R3. Его величину можно найти из соотношения tзap=32768/2F, где F — частота следования импульсов генератора (в данном случае — около 0,3 Гц).

Кроме указанных на схеме, в зарядном устройстве можно использовать транзисторы КТ208А-КТ208М, КТ209Г-КТ209М (VT1), КТ315 с индексами Г-Е, И, КТ312Б и аналогичные (VT2). Вместо КЦ407А допустимо использовать (при соответствующем изменении конфигурации печатных проводников) диодный мост из серий КЦ402, КЦ405, КЦ412 (или выпрямитель из диодов КД102Б, КД105Б и аналогичных), вместо Д814Б — стабилитроны КС191А, Д818А-Д818Е (VD3). Светодиоды — любые из серий АЛ307, АЛ341 или аналогичные зарубежного производства с рабочим током до 20 мА. Конденсаторы C1, С3 — К73-17, С2 — К52-1, кнопка SB1 — любая малогабаритная без фиксации в нажатом положении, но обязательно в пластмассовом корпусе.

Налаживание зарядного устройство сводится к установке требуемой частоты генерации подбором элементов R3, С3. Контролировать ее можно вольтметром постоянного тока с пределом измерения 15…20 В, подключенным к выводу 12 микросхемы DD1 и минусовому выводу конденсатора С2: при частоте колебаний 0,3 Гц число импульсов на этом выводе микросхемы за 1 мин должно быть равно 18 (время зарядки — примерно 15 ч) При меньшем их числе R3 заменяют резистором пропорционально меньшего сопротивления при большем — большего. Стоит заменить, что поскольку зарядное устройство имеет бестрансформаторное питание, каждую замену резистора следует производить только после отключения устройства от сети.

скачать архив

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку. Для получения обновлений по электронной почте, введите ваш e-mail адрес в эту форму (Доставка от FeedBurner):

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *