Зарядное устройство (рис.1) рассчитано для автоматического заряда аккумулятора, подключенного к мобильному телефону Nokia0640. Однако без каких-либо изменений этот узел можно использовать для поддержания в постоянном рабочем состоянии любых других моделей сотовых телефонов, снабженных аккумуляторными батареями на номинальное напряжение 3,6 В.
Для аккумуляторных батарей (АБ) сотовых телефонов с другим номинальным напряжением придется скорректировать сопротивления резисторов R2–R4, R6, R7. Так, для АБ некоторых сотовых телефонов фирмы Motorola принято напряжение питания 12 В. Один из вариантов схемы для такого зарядного устройства показан на рис.2. Этот узел может быть полезен и для под-зарядки в автоматическом режиме автомобильных АБ.
Рассмотрим схему зарядного узла, показанного на рис.1.
Автоматическое устройство обеспечивает включение режима «Заряд” при падении напряжения на АБ до 3 В. Это пороговое значение регулируется переменным резистором R3. Он должен иметь линейную характеристику изменения сопротивления. Желательно применить многооборотный потенциометр типа СП50 1ВБ. Если АБ не подключена к устройству (сотовый телефон используется в мобильном состоянии), включения режима «Заряд” не произойдет. Это обеспечивает защиту также в случае короткого замыкания проводов на выходе зарядного устройства. При напряжении на клеммах АБ более 4 В происходит автоматическое отключение зарядного устройства от сети.
Узел управления реализован на диодном мосту VD2, оптопаре U1, транзисторах VT1, VT2. Заряд АБ производится на положительной полуволне напряжения, поступающей от вторичной обмотки трансформатора Т1 через выпрямительный диод VD1. На отрицательной полуволне происходит небольшой разряд АКБ из-за протекания тока в обратном направлении.
Для запуска устройства необходимо кратковременно нажать кнопку SA1.
В этот момент начинает работать выпрямительный понижающий узел на элементах Т1 и VD1. Если напряжение на АБ (в точке А) относительно общего провода более 4 В (состояние полностью заряженной батареи сотового телефона Nokia0640 или отсутствия подключенной АБ), транзистор VT2 открывается положительным потенциалом, приходящим через резистор R2. Транзистор VT1 при этом закрыт, внутренний светодиод оптопары не светится, на управляющий электрод симистора VS1 не поступает напряжение, и ток в цепи первичной обмотки трансформатора Т1 прекращается.
Если напряжение в точке А менее 4 В, согласно установленному порогу открывания транзистора VT2, он закрывается. Тогда через резистор R5 поступает достаточное напряжение для открывания транзистора VT1, и через светодиод оптопары течет ток. Сопротивление фотоприемника оптопары уменьшается, замыкается диагональ выпрямительного моста VD2, и на управляющий электрод симистора поступает напряжение, открывающее его. Выпрямитель начинает заряжать аккумуляторную батарею.
Процесс повторяется циклически. Если к выходу зарядного устройства не подключен АБ, этого не произойдет, так как при выключенном выпрямителе узел на транзисторах VT1, VT2 не получит управляющего напряжения. Светодиод HL1 сигнализирует о переходе устройства в режим «Заряд”. Мигающий светодиод для световой сигнализации заряда применять нежелательно, так как он оказывает влияние на нагрузку зарядного устройства всплесками напряжения, хорошо заметными при контроле осциллографом.
Настройка заключается в установке точного порога срабатывания узла контроля напряжения. Для этого потребуется предварительно полностью заряженный штатным зарядным устройством аккумулятор в сотовом телефоне. Перед первым включением следует установить движок переменного резистора R3 в среднее положение. Затем полностью собранное устройство с подключенными к его выходу (точки А и В) аккумуляторной батареей сотового телефона (совместно с телефоном) и тестером в режиме измерения постоянного напряжения в пределах 5…10 В включают в сеть. Регулировкой переменного резистора устанавливают порог включения-выключения автоматического зарядного устройства, который визуально контролируется по свечению светодиода HL1.
Детали.
Трансформатор Т1 любой малогабаритный с выходным переменным напряжением 4,5…5 В. Если не удастся найти указанного трансформатора, подойдет любой с выходным напряжением 6,3 В (раньше такие применяли для накала радиоламп). В этом случае последовательно с диодом VD1 включают постоянный резистор мощностью не менее 2 Вт. Его сопротивление рассчитывается по закону Ома. Необходимо учитывать, что постоянное напряжение в точке А (без нагрузки) должно быть в пределах 4…4,5 В. Падение напряжения на кремниевом диоде VD1 cоставит примерно 0,8 В. Сглаживающих конденсаторов устанавливать не надо.
Светодиод HL1 любой маломощный, например, АЛ307Б. Все постоянные резисторы типа МЛТ00,5. Выпрямительный мост VD2 типов КЦ402, КЦ405, КЦ407 с буквенными индексами А, Б. Диод VD1 – КД105 с любым буквенным индексом. Транзисторы VT1, VT2 – КТ312А, Б, КТ3102А–Е, КТ315А, Б. Оптопара U1 тиристорная типа АОУ103В. Симистор любой из серии КУ208. Переключатель SA1 типа П2К.
Заряд автомобильного аккумулятора в штатном режиме (в автомобиле) происходит автоматически при работе двигателя и электрогенератора. Однако несмотря на то, что автомобильные аккумуляторы являются приборами длительного срока действия и выдерживают тысячи циклов разряд-заряд, для них так же, как для других аккумуляторов, нежелателен перезаряд или разряд до «нуля”. Оба эти крайние случаи уменьшают емкость и сокращают срок полезной службы АБ.
Нередко приходится наблюдать, как автомобильные аккумуляторы используются не по прямому назначению, а в качестве аварийного или основного источника питания там, где не проведено электричество. В дачных массивах и садоводствах, например, автомобильные аккумуляторы очень часто применяют для питания системы проводной связи охраны садоводства или аварийного освещения, когда пропадает основное. Естественно, энергия аккумулятора не вечна, поэтому его приходится подзаряжать.
Для этой цели разработано специальное устройство, схема которого показана на рис.2, позволяющее автоматизировать процесс зарядки АБ, не допуская его перезаряда. Отличие от предыдущего устройства в том, что схема контроля напряжения на транзисторах VT1 и VT2 с введением в эмиттерную цепь составного транзистора дополнительных диодов позволяет контролировать напряжение на нагрузке (АБ) до 12…17 В. Если использовать зарядное устройство для автомобильных АБ, то его можно включить принудительно, замкнув диагональ выпрямительного моста VD2 включателем SA1.
Трансформатор Т1 любой из серии ТПП или аналогичный (мощность не менее 50 Вт) с напряжением на вторичной обмотке (в трансформаторах ТПП можно коммутировать вторичные обмотки, создавая нужное выходное напряжение) 20…22 В. Резистор R6 самодельный. Он изготовлен из отрезка нихромовой проволоки диаметром 0,5 мм и длиной 6…8 см. Этот провод спиралью наматывают на карандаш (карандаш потом вынимают). Диод VD1 типа Д231, Д242, Д248 с любым буквенным индексом. Его необходимо установить на радиатор с площадью охлаждения не менее 360 см2. Диоды VD4, VD5 кремниевые типов КД521, КД522 с любым буквенным индексом. Остальные элементы такие же, как и в предыдущем варианте.
Литература
- Радiоаматор 2005_4 Автор:А.П. Кашкаров, г. Санкт-Петербург
Загрузка...