Применив принцип построения выпрямителей с умножением напряжения “задом наперед” - с понижением напряжения, получилось компактное (массой менее 1 кг) Бестрансформаторное зарядное устройство (рис.1) мощностью 150 Вт со средним выходным током до 7А, предназначенное для зарядки 12-вольтовых автомобильных аккумуляторных батарей емкостью до 70 А-ч.

 

При положительной полуволне сетевого напряжения через открытые диоды VD3 - VD15 происходит зарядка конденсаторов С1 - С12.

Рис.1.

Ввиду равенства их емкости каждый заряжается до 1/12 амплитуды сетевого напряжения.

В отрицательную полуволну сети диоды VD3 - VD15 закрыты, а конденсаторы С1 - С12 оказываются через открытые диоды VD16 - VD37 соединенными параллельно и могут отдавать в нагрузку при в 12 раз меньшем напряжении в 12 раз больший ток, что эквивалентно понижающей в 12 раз трансформации.

Остальные элементы схемы предназначены для синхронизации подключения нагрузки только в отрицательный полупериод, а также стабилизации тока заряда. Синхронизацию выполняет цепочка из оптрона U1 -ОУ DA1 - VT3, а также VT2 - U2, подключающие нагрузку только в отрицательной полуволне сети (когда светодиод U1 освещает транзистор U1). Питание ОУ DA1 осуществляется от выпрямителя VD38C13 и стабилизатора R3VD40.

Стабилизация основана на том, что средний зарядный ток (его регулируют R7) пропорционален скорости уменьшения напряжения на блоке конденсаторов. Напряжение с блока конденсаторов через R5 поступает на не инвертирующий вход ОУ и в момент равенства его опорному (на движке R7) закрывает VT3 и U2. Чем больше ток, тем быстрее упадет напряжение и быстрее отключится нагрузка и наоборот. Диод VD4 и оптрон U2 служат только для отвязки нагрузки от сети и в случае выполнения мер предосторожности могут быть (вместе с R9, R10 VT2) из схемы исключены, это нисколько не отразится на работоспособности схемы, но аккумулятор окажется под потенциалом сети

Н. Казаков и А. Петров

Материал подготовил Ю. Замятин (UA9XPJ).