Вопрос вторичного использования элементов питания в различной литературе освещается давно с опубликованием самых различных схем и описаний. Данное устройство, разработанное автором предназначено для зарядки гальванических элементов батарей 3336 и “Рубин” и т.д. и аналогичных по типу импортных элементов питания выпускаемых промышленностью. Зарядное устройство выполнено на недорогих комплектующих, которые имеют большинство радиолюбителей. Устройство может быть выполнено в виде приставки к блоку питанию или встроенным в любую конструкцию, обеспечивающую постоянное напряжение 12В при токе нагрузки до 300 мА.
Зарядка батарей идет асимметричным током, значение которого 60 или 200 мА его устанавливают выключателем SA1 в зависимости от регенерируемого источника. Так, для элементов 316, 332 или указанных батарей нужен зарядный ток 60 мА, т.е. разрядный 6 мА, а для элементов 343 и 373 — 200 мА т.е. разрядный 20 мА. Принципиальная схема зарядного устройства приведена на рис.1.
Рис.1.
На операционном усилителе DA1 собран генератор прямоугольных импульсов, а на транзисторах VT1 и VT2 — усилитель мощности, обеспечивающий нужный зарядный и разрядный токи. В показанном на схеме положении выключателя SA1 значение зарядного тока определяется сопротивлением резистора R7 и емкостью конденсатора С3, а разрядного — только емкостью конденсатора С3.
Когда же контакты групп выключателя окажутся замкнутыми, эти токи соответственно возрастут из-за подключения параллельно резистору R7 резистора R6, а параллельно конденсатору С3 конденсатора С4. Процесс регенерации можно считать законченным, как только напряжение на элементе достигнет 1,7...1,9В, а на батарее — примерно 5В.
Но порою измерять напряжение на источнике во время работы устройства и следить за ним бывает неудобно. В этом случае достаточно дополнить устройство каскадом, показанным на рис.2 и зарядка будет прекращаться в нужный момент автоматически. Работает зарядное устройство с дополнительным каскадом на транзисторе VT3 так. Предположим, что идет зарядка элемента, и выключатель SA2 стоит в показанном на схеме положении.
Рис.2.
Напряжение с регенерируемого элемента поступает через делитель из резисторов R9, R10 на управляющий электрод тринистора VS1. Как только оно достигнет заданного значения, тринистор откроется и зашунтирует цепь сигнализации R2HL1. Светодиод погаснет, а генератор прекратит работу. Зарядка остановится.
А какова роль транзистора VT3? Когда в цепи элемента протекает зарядный ток, напряжение на элементе повышается до значения, при котором тринистор может включиться, хотя элемент, и не заряжен. Чтобы исключить ложное срабатывание автоматики, на этот момент цепь управления тринистором нужно отключать. Это и делает транзистор VT3, на базу которого поступают импульсы с генератора.
На время зарядки элемента транзистор открывается и шунтирует цепь управляющего электрода тринистора. На время же разрядного тока, когда напряжение на элементе становится равным его ЭДС, транзистор закрывается. Поэтому тринистор “следит” за напряжением элемента только в периоды между импульсами зарядки.
Когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 устройства подключают батарею, состоящую, как известно, из трех последовательно соединенных гальванических элементов, выключатель SA2 ставят в положение замкнутых контактов. Параллельно резистору R10 включается R11, изменяя коэффициент деления делителя напряжения.
Детали
В устройстве могут быть использованы, кроме указанных на схеме, операционный усилитель К553УД1, К140УД6, К140УД7 и аналогичные, транзисторы КТ815А, КТ503А — КТ503Г, КТ603А, КТ603Б (VT1), КТ361А,КТ208А — КТ208М,
МП26А, МП26Б (VT2), КТ315Б — КТ315Д, КТ312А — КТ312В (VT3) любые диоды серий КД105, Д226 (VD1), тринистор КУ107А, КУ107Б (VS1). Резисторы — МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы — К50-6, К50-12, К50-20, конденсатор С2 — любого типа. Конденсаторы С3 и С4 должны быть рассчитаны на работу в цепи переменного тока.
Замена радиодеталей на современные аналоги сходные по параметрам значительно уменьшит габариты и улучшит работу устройства.
Настройка
При налаживании устройства зарядный ток более точно можно установить подбором резисторов R6, R7, а разрядный — подбором конденсаторов С3, С4. Порог срабатывания автоматики зависит от резистора R10 для режима зарядки элементов и от резистора R11 для режима зарядки батарей.
И. Нечаев
