Предложенное зарядное устройство имеет два режима зарядки — стандартный, током 0,1С ( где С — это номинальная емкость аккумулятора) в течение 14 часов, и ускоренный, током 0,25С в течение 5 часов. Оно снабжено таймером, который по истечении времени переключает аккумулятор на дозарядку током примерно 0,01С, компенсирующим его саморазрядку. В таком состоянии аккумулятор может находиться долгое время. Поэтому, если вы случайно забыли отключить зарядное устройство, не волнуйтесь, аккумулятор не перезарядится.
Однако это зарядное устройство имеет одно негативное свойство: если в процессе зарядки на некоторое время напряжение в сети пропадет, а затем восстановится, отсчет времени начнется сначала и в итоге аккумулятор перезарядится. Поэтому, если в вашей местности перебои в подаче электроэнергии не редкость, следую принять соответствующие меры, предотвращающие возможность перезарядки аккумулятора, например, контролировать время окончания зарядки. Если по его истечении устройство не выключилось автоматически, следует это сделать вручную.
Номиналы элементов приведены для случая зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов типоразмера АА емкостью 600 мА*ч в стандартном режиме током 60 мА в течение примерно 14 часов или 150 мА в течение 5 часов. Однако номиналы элементов этого зарядного устройства можно пересчитать для зарядки других аккумуляторов.
Функционально устройство состоит из таймера и токозадающих цепей. Таймер собран на микросхеме К176ИЕ5 (DD1). Питание микросхемы стабилизировано параметрическим стабилизатором R4VD3VD4. Частоту тактового генератора определяют номиналы элементов R10 и С5, когда выключатель SA2.2 разомкнут, и элементов R10, С5-С7, когда выключатель замкнут. Одновременно переключатель SA2.1 подключает к заряжаемому аккумулятору разные зарядные цепи: VD5R5R6 и R7HL4, если время зарядки 5 часов (выключатель SA2.2 разомкнут); VD2R3R5R6 и R2HL2 при 14-часовой зарядке (выключатель SA2.2 замкнут). Светодиоды HL2 и HL4 индицируют соответственно стандартный и ускоренный режимы зарядки. Резисторы R3, R5 и Н6 специально выбраны с запасом по мощности рассеяния, чтобы уменьшить степень их нагревания.
Работает устройство следующим образом. После включения питания выключателем SA1 счетчики микросхемы DD1 сбрасываются в нулевое состояние импульсом высокого уровня, проходящим через конденсатор С4. Включается тактовый генератор, и начинается отсчет времени. Импульсы с генератора через резистор R14 поступают на базу транзистора VT3 и периодически открывают его. В такт импульсам начинает мигать светодиод HL5, наглядно индицируя частоту задающего генератора и работу зарядного устройства.
К выходу 9 микросхемы DD1 подключена еще одна цепь R13VT2 со светодиодом HL3, с помощью которого удобно контролировать общее время работы таймера, поскольку время его свечения равно 1/64 времени зарядки.
По истечении работы таймера на выходе 15 микросхемы DD1 появится высокий уровень, который откроет транзисторы VT1 и VT4. Первый остановит тактовый генератор, а второй включит реле K1, которое контактами К1.1 переключит аккумулятор на дозарядку малым током по цепи R1HL1. Одновременно светодиод HL1 сигнализирует о том, что аккумулятор полностью заряжен.
В устройстве применены конденсаторы К73-17 (С5-С7), оксидные К50-29 (С2-С4) и импортного (С1), резисторы ПЭВ (R3, R5, R6) и МЛТ — остальные, соответствующей мощности, реле РЭС59Б исполнения ХП4.500.020 или РЭС48Б исполнения РС4.590.202. Однако в последнем случае стабилизатор DA1 придется установить но теплоотвод. Первыми на плате монтируют резистор R15 и конденсатор C7.
В зарядном устройстве допустимо применить практически любые маломощные n-p-n транзисторы, например, серий КТЗ15, КТ3102. Стабилитроны КС147А (VD3, VD4) заменимы одним с напряжением стабилизации 9 В, например. Д814Б1. Диоды КД208А (VD2, VD5) можно заменить любыми с допустимым прямым током не менее тока зарядки аккумулятора, соответственно стандартного и ускоренного.
Сетевой трансформатор T1 использован готовый. Его выбирают исходя из необходимого тока зарядки и числа одновременно заряжаемых аккумуляторов. Трансформатор должен обеспечить напряжение на вторичной обмотке 14…16 В мри максимальном токе для одного заряжаемого аккумулятора, 20…23 В — для двух, 30…33 В — для трех-четырех. Кроме того, следует помнить, что в режиме холостого хода (дозарядки) напряжение на входе стабилизатора DA1 не должно превышать 35 В.
Если необходимо заряжать аккумуляторы другой емкости, подборкой резисторов R5, R6 следует установить ток ускоренного режима, а затем, подбирай резистор R3, — ток стандартного режима зарядки.
