Зарядное устройство для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Сотовые телефоны комплектуются собственными зарядными устройствами. Эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными. Поскольку разновидностей сотовых телефонов много, напряжение питания их аккумуляторов также различно.

Так сотовый телефон фирмы Motorola нельзя заряжать с помощью зарядного устройства для сотового телефона фирмы Samsung или Sony Ericsson не только потому, что телефоны имеют разные разъемы для подключения внешнего питания, но, главное, потому, что у этих телефонов различное номинальное напряжение аккумуляторных батарей.

Большинство современных моделей сотовых телефонов имеют встроенное "умное" устройство, автоматически прекращающее зарядку аккумулятора при достижении им полной емкости. Поэтому оставлять такие сотовые телефоны на постоянной подпитке от зарядного устройства практически безопасно для самого телефона и его аккумулятора. То же касается и зарядного устройства, включенного в осветительную сеть 220 В.

Потребляемый ток (от сети 220 В) зарядным устройством очень мал, и не превышает 8...10 мА (при полностью заряженном аккумуляторе). Внешне можно лишь зафиксировать незначительный (до +30°С) нагрев корпуса зарядного устройства при зарядке телефона и охлаждение этого корпуса в режиме насыщенного аккумулятора.

Такое устройство можно собрать как по "классической" схеме, понизив сетевое напряжение обычным трансформатором и регулируя пониженное напряжение, так и по более современной импульсной схеме, поставив стабилизатор и высокочастотный преобразователь в высоковольтную часть схемы.

Преимущество "стандартной" компоновки схемы - простота схемы стабилизатора и большая безопасность при настройке схемы. Но есть и недостатки, отсутствующие в импульсной схеме - нужен трансформатор довольно больших размеров, сильный нагрев регулирующего транзистора, чувствительность схемы к колебаниям сетевого напряжения.

Импульсные источники питания работают на высокой частоте - десятки килогерц, поэтому трансформатор может быть буквально "микроскопическим" (трансформатор в виде куба со стороной 20 мм выдает в нагрузку до 3...5 Вт полезной мощности, т. е. до 1 А тока; ток в высоковольтной части схемы в коэффициент трансформации раз (30-40) меньше тока в низковольтной части).

Поэтому нагрев транзистора также значительно меньше, тем более что он работает в ключевом режиме; ну а благодаря ШИМ (широтно-импульсной модуляции) устройство будет нечувствительно к колебаниям сетевого напряжения в пределах 150...250 В и более. Для тех же, у кого нет штатного зарядного устройства (кто приобрел б/у сотовый телефон на распродаже), будет полезным самодельное зарядное устройство с индикацией состояния и автоматической регулировкой зарядного тока.

Электрическая схема этого простого в повторении и налаживании устройства представлена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Электрическая схема зарядного устройства для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока

На схеме показано "классическое" зарядное устройство для заряда никель-металлогидридных (Ni-MH) и литиевых (Li-ion) аккумуляторов для сотовых телефонов с номинальным напряжением 3,6...3,8 В. Однако спектр применения этого зарядного устройства можно существенно расширить таким образом, чтобы оно стало универсальным и помогало заряжать сотовые телефоны других фирм (с иным номинальном напряжением аккумулятора). Для переделки зарядного устройства (изменения значения выходного напряжения и тока) достаточно изменить в принципиальной схеме значения только некоторых элементов (VD2, R5, R6) - об этом написано чуть дальше.

Чтобы понять, какое номинальное напряжение аккумулятора у вашего сотового телефона, достаточно снять верхнюю крышку аппарата и рассмотреть запись на аккумуляторе. Как правило, аккумуляторные батареи телефонов Nokia, Motorola, Sony Ericsson и некоторых моделей Samsung имеют номинальное напряжение 3,6...3,8 В. Это наиболее популярное напряжение среди современных моделей сотовых телефонов.

Первоначальный ток зарядного устройства 100 мА. Это значение определяется выходным напряжением вторичной обмотки трансформатора Т1 и величиной сопротивления резистора R2.

Оба эти параметра можно корректировать, подбирая другой понижающий трансформатор или иное сопротивление ограничивающего резистора.

Переменное напряжение осветительной сети 220 В понижается силовым трансформатором Т1 до 10 В на вторичной обмотке, затем выпрямляется диодным выпрямителем (собранном по мостовой схеме) VD1 и сглаживается оксидным конденсатором С1.

Выпрямленное напряжение через токоограничивающий резистор R2 и усилитель тока на транзисторах VT2, VT3 (включенные по схеме. Дарлингтона) поступает через разъем X1 на аккумулятор и заряжает его минимальным током. При этом свечение светодиода. НИ свидетельствует о наличии зарядного тока в цепи. Если данный светодиод не светится, то значит аккумулятор заряжен полностью, или в цепи зарядки нет контакта с нагрузкой (аккумулятором).

Свечение второго индикаторного светодиода HL2 в самом начале процесса зарядки не заметно, т. к. напряжения на выходе зарядного устройства недостаточно для открывания транзисторного ключа VT1.

В это же самое время составной транзистор VT2, VT3 находится в режиме насыщения и зарядный ток присутствует в цепи (протекает через аккумулятор). Как только напряжение на контактах аккумулятора достигнет значения 3,8 В (что говорит о полностью заряженном аккумуляторе), стабилитрон VD2 открывается, транзистор VT1 также открывается и загорается светодиод HL2, а транзисторы VT2, VT3 соответственно закрываются и зарядной ток в цепи питания аккумулятора (X1) уменьшается почти до нуля.

Налаживание

Для полноценного и эффективного налаживания устройства потребуются два однотипных аккумулятора для сотового телефона с номинальным напряжением 3,6...3,8 В.

Один аккумулятор полностью разряженный, а другой соответственно полностью заряженный штатным зарядным устройством, идущим в комплекте вместе с сотовым телефоном.

Налаживание сводится к установке максимального зарядного тока и напряжения на выходе устройства, при котором светится светодиод HL2. Этот максимальный ток устанавливается опытным путем так.

К выходу зарядного устройства (точки А и Б, разъема X1, см. рис. 1.7) через последовательно соединенный миллиамперметр постоянного тока подключают заведомо разряженный сотовый телефон и подбором сопротивления резистора R2 выставляют ток 100 мА. Для этой цели удобно использовать стрелочный миллиамперметр М260М с током полного отклонения 100 мА. Однако можно использовать и иной аналогичный прибор, в том числе стрелочный ампервольтметр (тестер) Ц20, Ц4237 (и подобные им), включенный в режиме измерения тока на пределе 150...250 мА. В этой связи применять цифровой тестер не желательно из-за инерции считывания и индикации показаний.

После этого (предварительно отключив зарядное устройство от сети переменного тока) эмиттер транзистора VT3 отпаивают от других элементов схемы и вместо сотового телефона с "севшим" аккумулятором к точкам А и Б на схеме подключают сотовый телефон с нормально заряженным аккумулятором (для этого переставляют аккумуляторы в одном и том же телефоне).

Теперь подбором сопротивления резисторов R5 и R6 добиваются зажигания светодиода HL2. После этого эмиттер транзистора VT3 подключают к другим элементам согласно схеме.

О деталях

Трансформатор T1 любой, рассчитанный на питание от осветительной сети 220 В 50 Гц с вторичными (вторичной) обмотками, выдающими напряжение 10...12 В переменного тока, например, ТПП 277-127/220-50, ТН1-220-50 и аналогичный.

Транзисторы VT1, VT2 типа КТ3 15Б-КТ3 15Е, КТ3102А-КТ3102Б, КТ503А-КТ503В, КТ3117А или аналогичные по электрическим характеристикам. Транзистор VT3 - из серий КТ801, КТ815, КТ817, КТ819 с любым буквенным индексом. Необходимости в установке этого транзистора на теплоотвод нет.

К точкам А и Б (на схеме) припаивают штатный провод от зарядного устройства сотового телефона соответствующей модели с тем, чтобы оконечный разъем на другом конце этого провода подходил к разъему сотового телефона.

Все постоянные резисторы (кроме R2) типа МЛТ-0,25, MF-25 или аналогичные. R2 - с мощностью рассеяния 1 Вт.

Оксидный конденсатор С1 типа К50-24, К50-29 на рабочее напряжение не ниже 25 В или аналогичный. Светодиоды HL1, HL2 типа. АЛ307БМ. Светодиоды можно применить и другие (для индикации состояния различными цветами), рассчитанные на ток 5-12 мА.

Диодный мост VD1 - любой из серии.КЦ402, КЦ405, КЦ407. Стабилитрон VD2 определяет напряжение, при котором зарядной ток устройства уменьшится почти до нуля. В данном исполнении необходим стабилитрон с напряжением стабилизации (открывания) 4,5...4,8 В.

Указанный на схеме стабилитрон можно заменить КС447А или составить из двух стабилитронов на меньшее напряжение, включив их последовательно. Кроме того, как было отмечено ранее, порог автоматического отключения режима зарядки устройства можно корректировать изменением сопротивления делителя напряжения, состоящего из резисторов R5 и R6.

Оформление

Элементы устройства монтируют на плате из фольгированного стеклотекстолита в пластмассовый (диэлектрический) корпус, в котором просверливают два отверстия для индикаторных светодиодов.

Хорошим вариантом (использованным автором) является оформление платы устройства в корпус от использованной батареи типа. АЗЗЗ6 (без понижающего трансформатора).

Автор: Кашкаров А.П.

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Перовскитная пленка увеличивает яркость светодиодов 18.06.2025 Одним из главных претендентов на звание материала будущего остается перовскит. Этот уникальный кристаллический материал за последние годы привлек внимание ученых благодаря своей высокой эффективности в преобразовании энергии. Однако до недавнего времени его применение в светодиодах ограничивалось нестабильной работой и коротким сроком службы. Группа китайских ученых смогла изменить это представление, предложив новый подход к созданию перовскитной пленки, который открывает путь к ярким и долговечным светодиодам. Исследование было проведено командой из Китайского университета науки и технологий в Хэфэе под руководством профессора Сяо Чжэнго. Ученые сосредоточились на создании неорганической перовскитной пленки, которая отличается крупнозернистой кристаллической структурой и высокой термостойкостью. Это позволило значительно повысить не только яркость, но и стабильность работы светодиодов. Согласно данным команды, новая пленка увеличивает яркость до впечатляющих 1,16 миллиона нит и позволяет устройствам работать до 180 тысяч часов. Изначально исследователи пытались повысить характеристики светодиодов за счет уменьшения размера наночастиц и создания сверхтонких слоев. Однако такой метод не оправдал ожиданий: яркость оставалась низкой, а срок службы - коротким. Разочаровавшись в прежнем подходе, ученые пересмотрели стратегию. Они добавили в перовскит определенные химические соединения, а затем подвергли материал специальному высокотемпературному отжигу. В результате получилась пленка с улучшенной внутренней структурой, способной более эффективно передавать электрический заряд и сокращать количество дефектов. Профессор Сяо Чжэнго пояснил, что ключевым фактором успеха стало создание стабильной и упорядоченной кристаллической решетки. Именно это дало возможность добиться высокой яркости и длительной работы, которые ранее казались недостижимыми для перовскитных светодиодов. Новый материал продемонстрировал светоотдачу более 22%, что ставит его в один ряд с современными коммерческими дисплеями. Особое внимание заслуживает уровень яркости, которого удалось достичь - свыше одного миллиона нит. Это существенно превосходит параметры OLED и обычных светодиодов, применяемых в современных экранах. Такая высокая яркость делает разработку особенно ценной для применения в наружной рекламе, уличных информационных панелях и освещении специальных объектов, где необходим мощный световой поток. Более того, даже при стандартной яркости в 100 нит перовскитный светодиод способен теоретически проработать до 200 тысяч часов. Это в разы превышает срок службы большинства современных источников света. Такая долговечность, по мнению разработчиков, делает технологию перспективной не только для специализированных задач, но и для повседневного использования в быту и индустрии. Новая перовскитная пленка открывает перед светодиодными технологиями совершенно иные горизонты. Объединяя высокую эффективность, экстремальную яркость и надежность, она может сыграть ключевую роль в следующем поколении систем освещения - от телевизоров до уличных экранов. Исследование китайских ученых демонстрирует, как научные инновации способны преобразить даже, казалось бы, уже хорошо изученную область.

Другие интересные новости:

▪ MAX77950 - универсальный приемник беспроводной энергии

▪ Автомобили Ford научатся отслеживать свободные парковки

▪ Пищевые эмульгаторы вредят кишечнику

▪ Смех помогает победить стресс

▪ Переработка рыбных отходов в пищевые продукты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Патологическая анатомия. Конспект лекций

▪ статья Какой поэт не мог творить без запаха гнилых яблок? Подробный ответ

▪ статья Логист-аналитик. Должностная инструкция

▪ статья Сигнализаторы на мигающем светодиоде. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Комбинированный регулятор громкости и тембра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025