Предлагаемое зарядное устройство (ЗУ), позволяющее заряжать аккумуляторные батареи (АКБ) напряжением 12 В номинальной ёмкостью до 35 Ач, может найти применение не только в радиолюбительской практике, но и в организациях, эксплуатирующих радиоэлектронную аппаратуру с автономным питанием.
ЗУ представляет собой стабилизатор тока с использованием частотно-импульсного регулирования, что позволило обойтись без громоздкого теплоотвода для регулирующего транзистора.
Схема электрическая
Технические характеристики:
Выходное напряжение, В – 14,5;
Ток нагрузки (фиксированный на 5 значений), А: – 0.2, 0.5, 1.2, 2, 3.5;
КПД при зарядном токе 1А, % – 60;
Нестабильность выходного тока, %, при изменении напряжения питания от +15% до -15% - 1…3.
Для питания ЗУ нужен источник постоянного напряжения 15…16 В при токе от 4 А.
Схема состоит из параметрического стабилизатора R1VD1, мультивибратора на транзисторе VT2 и VT3 с усилителем тока на транзисторе VT5, составного транзистора VT6VT4, работающего в режиме переключения, индуктивно-ёмкостного фильтра L1C3, коммутирующего диода VD3.
Резисторы R13…R17, R9, стабилитрон VD2 и транзистор VT1 – цепь отрицательной обратной связи (ООС).
При включении питания конденсатор С3 разряжен, транзистор VT1 закрыт, мультивибратор генерирует импульсы, следующие с частотой около 20 кГц.
Усиленные транзистором VT5 импульсы мультивибратора открывают составной транзистор VT6VT4.
Когда VT6VT4 открыт, ток течёт через него, дроссель L1 нагрузку GB1, резисторы R13…R17 (в зависимости о выбранного переключателем SA1 предела зарядного тока) и конденсатор С3.
При закрытии транзистора VT5 ток самоиндукции дросселя L1замыкается через коммутирующий диод VD3, конденсатор C3, нагрузку и резисторы R13…R17.
После нескольких импульсов мультивибратора падение напряжения на резисторах R13…R17 достигает 0,65 В, транзистор VT1 открывается, и работа мультивибратора прекращается.
В установившемся режиме при уменьшении тока нагрузки падение напряжения на резисторах R13…R17 уменьшается, транзистор VT1 закрывается и мультивибратор вырабатывает один импульс длительностью 20 мкс. Затв1 следует пауза длительностью от 0,045 до 4,5мс (в зависимости от значения тока нагрузки) – и цикл повторяется.
Стабилитрон VD2 и резистор R9 служат для защиты транзистора VT1 на случай короткого замыкания на выходе устройства.
Наладка и детали
Налаживание устройства сводится к тщательному подбору резисторов R13…R17, определяющих токи зарядки элементов или батарей.
Дроссель L1, содержащий 250 витков провода ПЭВ-1 0,8, наматывают на магнитопроводе Ш 10×10 из феррита 2000НМ. Между его Ш-образными половинами вкладывают прокладки из текстолита толщиной 1,2 мм.
Транзистор VT4 установлен на теплоотводе площадью 25 см^2, к нему прижат транзистор VT6.