Одно из основных требований, предъявляемых к зарядному устройству (ЗУ), отсутствие перезаряда аккумуляторов, если забыли вовремя выключить. Важно также, чтобы при отключении сетевого напряжения 220В/50Гц, что не редкость у нас, аккумулятор не разрядился через элементы ЗУ. Предлагаемое устройство удовлетворяет этим требованиям.
Автоматическое зарядное устройство (ЗУ) позволяет заряжать от одного до четырех аккумуляторов. При подключении ЗУ к сети 220В/50Гц с одним до четырех аккумуляторов потребляемый им от сети ток не изменяется.
Принципиальная схема устройства показана на рис.1.
ЗУ содержит балластный конденсатор С1, мостовой выпрямитель VD1 и четыре светодиода VD2 – VD5. Ток заряда конденсатора С1 в момент включения ЗУ в сеть ограничивается резистором R1. Резистор R2 разряжает конденсатор С1 после отключения ЗУ от сети. Ток заряда определяется емкостным сопротивлением конденсатора С1.
Достоинство ЗУ:
1.ЗУ позволяет заряжать аккумуляторы, не опасаясь перезаряда.
2. ЗУ позволяет одновременно заряжать разнотипные аккумуляторы (емкость аккумуляторов не должна быть меньше той, на которую рассчитывался зарядный ток). Аккумуляторы с большей емкостью просто будут заряжаться большее время, но никогда не перезарядятся.
Светодиоды VD2 – VD5 включены в схему ЗУ в прямом направлении и, следовательно, излучают свет, если параллельно им не вставлены аккумуляторы (дополнительно контроль контактов аккумуляторов с держателями ЗУ).
Падение напряжения на светодиоде красного цвета свечения (например АЛ307Б) в прямом направлении составляет 1,6В, а у полностью заряженного Ni-Mn аккумулятора - 1,5В.
Проведенный опыт показал, что отключенном сетевом напряжении ток разряда аккумулятора равен 1мкА, поэтому нет необходимости устанавливать развязывающий диод последовательно с аккумулятором. Таким образом, в случае пропадания сетевого напряжения аккумулятор не будет разряжаться через светодиод, так как его напряжение ниже напряжения зажигания светодиода.
При включении напряжения питания сети, аккумулятор, имея меньшее внутреннее сопротивление, чем светодиод, то ток пойдет через аккумулятор. Таким образом, аккумулятор шунтирует светодиод, поэтому он не светится. При емкости конденсатора С1 равной 0,5мкФ величина зарядного тока составит 35мА.
Светодиоды необходимо выбрать такими, чтобы предельный прямой ток у них был больше величины максимального зарядного тока, определяемого величиной емкостного сопротивления конденсатора С1 при максимальном допустимом сетевом напряжении 265В.
Например, светодиоды АЛ106А – В имеют предельный ток 120мА, а прямое напряжение не более 1,7В. Так как их вольтамперные характеристики имеют большой разброс, то необходимо выбрать из нескольких светодиодов тот, который имеет меньшее прямое падение напряжения. Этот светодиод излучает инфракрасный свет, и, когда он работает, внутри виден красный огонек.
При необходимости величину зарядного тока можно изменить, для чего требуется пересчитать емкость конденсатора С1. Если нет светодиодов с подходящим прямым током, то можно поставить параллельно однотипных, набрав необходимую величину прямого тока. Так как аккумуляторы имеют разную конструкцию (дисковые, цилиндрические и т.д.), необходимо разработать конструкцию ЗУ применительно к своим аккумуляторам.
Этим ЗУ очень хорошо заряжаются подсевшие гальванические элементы, что позволяет продлить их работу в аппаратуре.
