Схема выполнена без реле и микросхем. Автоматическое отключение происходит за счёт опорного напряжения, генерируемого стабилитроном. Однако устройство предназначено в основном для зарядки новых батарей, так как процесс зарядки прерывается при достижении напряжения 14,2–14,8 В, которое указывает на «напряжение выделения газа». Старые аккумуляторы, которые уже подверглись сульфатации, могут не достичь этого напряжения и, следовательно, рискуют перезарядиться.
Подбор источника питания для схемы определяется емкостью аккумулятора. Идеальным соотношением является 10/1, однако напряжение должно быть не менее 18 В. Это объясняется тем, что при снижении мощности, обусловленном полевым транзистором, аккумулятор не сможет зарядиться полностью.
Детали
- Транзистор IRFZ44N.
- Два стабилитрона на 10 В.
- Оптрон PC817.
- Резисторы: 100 кОм, 10 кОм, 1,5 кОм, 2 резистора по 1 кОм.
- Два светодиода разных цветов.
Изготовление схемы автоматического отключения батареи от зарядника
Для создания схемы нужно отогнуть ножку стока полевого транзистора и подсоединить к ней шину, которая станет основой. Между стоком и затвором, через резистор сопротивлением 100 кОм, подключается зеленый светодиод (анод на стоке). Кроме того, затвор-исток транзистора шунтируется резистором на 10 кОм. К готовой схеме добавляется одноканальная оптопара РС817, коллектор которой подключается к стоку, а эмиттер — к затвору транзистора.
Для начала используются два стабилитрона с напряжением стабилизации 10 В и два резистора сопротивлением 1 кОм. Важно отметить, что стабилитроны с напряжением 12 В не подходят, так как это приведёт к другому падению напряжения, что может повредить батарею.
Аноды и катоды диодов «Зеннера» подключены в противофазе через резисторы. В цепь между ними вмонтирован красный светодиод, у которого катод имеет положительный потенциал.
При подаче на эту конструкцию напряжения от 8 вольт красный светодиод начинает светиться. Когда напряжение достигает 14.8 вольт, схема срабатывает, и светодиод гаснет.
Подпаиваем ее к собранной ранее сборке. Для этого плюс светодиода через резистор 1.5 кОм вешается на анод оптопары, а его минус напрямую на ее катод.
Катод стабилитрона свободен и соединён со стоком транзистора. Анод второго стабилитрона подключается к истоку полевого транзистора через конденсатор ёмкостью 10 мкФ на 25 В (отрицательная клемма конденсатора подключается к истоку).
Таким образом, вход схемы образуется между свободными катодом и анодом стабилитронов, а выход — между истоком полевого транзистора и отрицательной клеммой конденсатора.
После подключения схемы и подачи нагрузки при напряжении 8 В загорается красный светодиод, который остаётся включённым до достижения напряжения 14,8 В. Затем красный светодиод гаснет, и загорается зелёный.
Устройство отключает цепь, когда батарея полностью заряжена. Об этом также сигнализирует загоревшийся зелёный светодиод. Аккумулятор ёмкостью 60 А/ч заряжается примерно за 10 часов при токе 6 А. В процессе зарядки МОП-транзистор может сильно нагреваться, поэтому его рекомендуется установить на радиатор, чтобы избежать перегрева и возможного выхода из строя.