02.04.21

[Домашняя]

Обычно в зарядных устройствах узел регулирования тока зарядки выполняют на мощном тиристоре или транзисторе, который приходится монтировать на громоздкий теплоотвод. Это увеличивает массу устройства, снижает его КПД и надежность. В описываемом ниже зарядном устройстве использован импульсный регулятор зарядного тока, что дало возможность существенно улучшить эксплуатационные показатели прибора. Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (см. схему на рис. 1) и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель - инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий элемент — полевой транзистор VT1.

При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора — около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1 очень мало (0,017 0м) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5 А транзистор практически не нагревается — рас­сеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт. В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное напряжение 16... 17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А. Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 — сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 — одиночные 10TQ045. Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от них можно уменьшить вдвое. Конструктивно зарядное устройство показано на фото рис. 2.

Блок управления собран на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1 мм. Диоды выпрямителя смонтированы на жесткой пластине из алюминиевого сплава, привинченной к литому штыревому теплоотводу размерами 160x45 мм. Диоды прикреплены к пластине через изолирующие прокладки из тонкой слюды, покрытые теплопроводящей пастой. Теплоотвод привинчен к задней стенке корпуса устройства. Транзистор VT1 установлен на небольшой (50x50x1 мм) пластине из меди, латуни или алюминиевого сплава, прикрепленной двумя винтами к печатной плате блока управления. Чертеж платы представлен на рис. 3.

Индикаторная лампа накаливания EL1 — МН26-0,12, (26 В, 0,12 А). Амперметр РА1 — М476/2 от бытовых магнитофонов, шунт R6 — намотанный на оправке диаметром 8 мм медный обмоточный провод ПЭВ-2 1,5, число витков — 16 (сопротивление — около 0,1 Ом). Полное отклонение стрелки амперметра с шунтом — при токе 10 А. Конденсатор С1 — импортный, а С2 можно собрать и из двух К73-17 емкостью по 2,2 мкФ, включенных параллельно, или использовать оксидный емкостью 10 мкФ на напряжение 16 В (соответствующие отверстия в плате предусмотрены). Габариты и массу зарядного устройства можно в значительной степени уменьшить, применив для понижения сетевого напряжения так называемый "электронный трансформатор", используемый для питания галогенных ламп напряжением 12 В. Он представляет со­бой высокочастотный преобразователь на транзисторах с трансформаторным выходом (именно этот конструктивный вариант зарядного устройства показан на фото рис. 2). О подобных преобразователях журнал писал в [1]. Я использовал электронный трансформатор торговой марки TASCHIBRA" мощностью 150 Вт с выходным напряжением 12 В. Вторичная обмотка его выходного трансформатора, намотанного на ферритовом магнитопроводе, содержит 9 витков жгута из четырех эмалированных проводов диаметром 1 мм (сечение жгута — примерно 3 мм2). Для работы в зарядном устройстве трансформатор необходимо подвергнуть несложной доработке. Для этого его аккуратно выпаивают из платы, снимают внешнюю изоляцию и доматывают вторичную обмотку в ту же сторону аналогичным жгутом из четырех таких же проводов еще тремя витками, которые соединяют последовательно с имеющейся обмоткой. Место на каркасе позволяет выполнить эту операцию без разборки магнитопровода (он склеен). После доработки трансформатор впаивают в плату на прежнее место. Теперь выходное напряжение на конденсаторе фильтра С1 повышается до 17 В при максимальном токе зарядки 5,5 А (для батареи СТ-55). При использовании электронного трансформатора оксидный конденсатор С1 следует заменить другим, емкостью 10 мкФ на номинальное напряжение не менее 250 В, подключив к нему параллельно несколько конденсаторов К73-17В общей емкостью 1—2 мкФ на номинальное напряжение не менее 250 В каждый. Описанный узел управления можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеи­ваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N. По сравнению с регулятором мощности, описанным в [2], предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.

Радио №5 2011г стр. 44