|
|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Зарядное устройство с таймером
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы В настоящее время, с развитием MP3 технологии звуковоспроизведения появилось
очень много портативной техники, питающейся от гальванических элементов.
Конечно, же питать миниатюрный MP3 плейер от аккумуляторов выгоднее.
Зарядные устройства, продающиеся в магазинах обычно очень просты и обеспечивают
быстрый режим заряда, при котором аккумулятор стареет значительно быстрее.
Более безопасно заряжать аккумулятор номинальным зарядным током (0,2 от
паспортной емкости), но это требует много времени, и это время необходимо
контролировать.
На рис. 1 показана схема зарядного самодельного устройства для
зарядки "пальчиковых" аккумуляторов типа "АА" и "AAA", в котором имеется таймер,
позволяющий установить время зарядки от двух до десяти часов. Время задается с
помощью переменного резистора, поэтому точность установки невысокая, но ошибка в
несколько минут, в данном случае существенного значения не имеет.
 Собственно зарядное устройство состоит из источника постоянного напряжения около
20V на элементах Т1, VD1-VD4, С1 и стабилизатора тока на транзисторе VT1.
Величина тока зарядки зависит от сопротивления резисторов R1 (для
аккумуляторов "AAA") и R2 (для "АА"). Выбор типа аккумуляторов - переключателем
S2.Зарядка происходит только тогда, когда открыт транзистор VT2 и, естественно,
подключен аккумулятор. При этом горит светодиод HL1.
Светодиод HL3 служит индикатором включения в сеть.
Таймер сделан на микросхемах D1 и D2. Элементы D1.3 и D1.4 образуют RS-триггер.
Зарядка происходит только тогда, когда на выходе D1.3 единица (при этом открыт
VT2). В момент включения питания цепь R7-C5 устанавливает триггер в состояние
нуля на выходе D1.3 и единицы на выводе D1.4.
При этом, зарядки нет, так как закрыт VT2, и таймер не работает, так как единица
на выводе 6 D1.2 тормозит мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2.
Чтобы начать зарядку нужно переменным резистором R5 установить нужное время,
нажать и отпустить кнопку S3 ("пуск"). Счетчик D2 установится в нулевое
положение, а триггер D1.3-D1.4 в положение с единицей на выходе D1.3 и нулем на
выходе D1.4. Теперь транзистор VT2 открыт и идет зарядка, а мультивибратор
D1.1-D1.2 расторможен.
Импульсы от него считает счетчик D2.
Спустя заданное время единица возникает на самом старшем выходе счетчика -
выводе 3. Конденсатор С5 разряжается через R7 и на вывод 8 D1.3 поступает
единица. Триггер D1.3-D1.4 выключает зарядку и тормозит мультивибратор.
Открывается ключ на VT3, и загорается светодиод HL2 - "Заряжено". На этом
зарядка завершена.
Если во время зарядки произойдет отключение электроэнергии, то после
возобновления электроснабжения схема перейдет в выключенное состояние (горит
только HL3).
Схему можно доработать, введя в нее резервный источник для микросхем (рис.2).
 Резервный источник - батарея напряжением 9 В, типа "Кроны".
Еще нужно два диода.
Один включить последовательно резистору R3, а другой последовательно резервному
источнику.
Стабилитрон VD6 нужно выбрать на напряжение немного больше напряжения резервного
источника (Д814В на 9,5 В). Датчиком наличия сетевого напряжения служит
дополнительный транзистор КТ315. Когда напряжение в сети есть, напряжение на его
базе велико, и он открыт.
На выводе 1 D1.1 логический ноль, что не мешает работе мультивибратора. Если же
сетевого напряжения нет, транзистор закроется и через резистор 9,1 К, на вывод 1
D1.1 поступит напряжение логической единицы, которое затормозит мультивибратор.
Выключатель питания S1 теперь должен быть двойным, - одна его половина выключает
электросеть, а вторая (S1.1) служит для выключения резервного источника.
Таким образом, с доработками, показанными на рисунке 2, при пропадании
напряжения в сети зарядка аккумулятора прекращается, но счетчик D2 сохраняет
свое состояние, а отсчет времени прекращается.
Поэтому, после возобновления подачи электричества заряд продолжится, и будет
длится оставшееся время. Даже если электричество будут отключать за время
зарядки несколько раз, общая сумма времени заряда будет соблюдена полностью.
Детали
Силовой трансформатор Т1 - китайский. У него выводы из монтажных
проводов.
Цвет подписан на схеме. Толстые провода - это к электросети, а тонкие - от
вторичной обмотки. Обе обмотки используются полностью.
Неиспользуемые отводы от середин обмоток заизолируйте. Микросхемы К561 можно
заменить аналогами других КМОП-серий. Диоды КД209 можно заменить любыми на ток
не ниже 0,З А. Диоды КД522 - любые маломощные, например, 1N4148. Светодиоды
-любые индикаторные. Замену транзисторам выбирайте согласно мощности и
проводимости.
Монтаж выполнен на печатной макетной плате размерами 75x60 мм (трансформатор,
мост и С1 за пределами платы). Транзистор VT1 установите на радиатор
поверхностью не меньше 25 см2.
Резистор R5 желателен с линейным законом регулировки сопротивления (группа А).
На его вал нужно надеть ручку с стрелкой, а под ней сделать шкалу в единицах
времени (от 2 часов до 10 часов, с шагом в 30 мин).
Точность таймера, если в этом есть необходимость, можно выставить подбором R4 и
С2.
При этом, чтобы не ждать несколько часов временной интервал можно контролировать
по уровню на выводе 4 D2.
Здесь единица возникнет ровно в 128 раз быстрее, чем на выводе 3.
То есть, минимальный интервал 2 часа здесь равен 53 секундам, а интервал 10
часов - 4 минуты 25 сек.
Измеряют время с момента отпускания кнопки S3 и до появления единицы на этом
выводе.
Зарядный ток устанавливают подбором сопротивлений R1 и R2, соответственно.
Подключите миллиамперметр вместо аккумулятора и выставите подбором
соответствующего резистора ток, равный 0,2 от номинальной емкости аккумулятора.
Автор: Щеглов В.Н.
раздел сайта Параметры радиодеталей журналы Наука и жизнь (годовые архивы) книга Новые распределительные устройства до 35 кВ. Дорошев К.И., 1972 книга Сто схем с индикаторами. Быстров Ю.А., 1990 статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Siemens S10, S11, S1018 справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия 5
|
Смотрите другие статьи раздела