Oпубліковано безліч схем пристроїв для зарядки нікель-кадмієвих пальчикових (Ni-Cd) акумуляторів. Але коли виникла необхідність зібрати зарядку для себе, нічого на свій смак не знайшов. Можна звичайно купити готове, але це не для радіоаматора. Довелося розробити своє. Пропоноване пристрій призначений для заряду пальчикових акумуляторів всіх типів, працює в автоматичному режимі, просте в повторенні, має малі розміри і не містить дефіцитних деталей. Зовнішній вигляд конструкції показаний на Рис.1. Пристрій доступний для повторення початківцями радіоаматорами.

Рис. 1.

Пристрій містить два ідентичних каналу заряду акумуляторів, оскільки проектувалося конкретно під своми потреби. Один розрахований на заряд двох акумуляторів типу "АА" ємністю до 2600 ма / год, інший трьох типу "ААА" ємністю до 900 ма / год. Принципова схема представлена ​​на Рис.2. Пристрій працює осущесвлять від мережі 220в через малогабаритний трансформатор Т1 і випрямляч VD1, напруга на виході якого при повному навантаженні становить близько 9 вольт. Індикація роботи здійснюється двома двоколірними світлодіодами, червоне свічення яких сигналізує про процес заряду, зелене - про його закінчення.

Рис. 2. Принципова схема

На мікросхемі DA4 TL431 (аналог LM431) зібраний прецизійний джерело опорного напруги, на мікросхемах DA1 і DA2 LM317T стабілізатор зарядного струму, величина якого визначається ємністю акумулятора і становить від неї десяту частину. Схема управління і індикації зібрана на DA3 LM393, що складається з двох компараторів з відкритим колектором, ключів для управління стабілізаторами зарядного струму на транзисторах VT1, VT2, індикатором роботи на транзисторах VT3, VT4 і двоколірних світлодіодах VD6, VD7.

Опис роботи.

При підключенні виряджених акумуляторів напруга на прямих входах компараторів нижче, ніж опорна на інверстних. На виходах компараторів відповідно присутній нульовий потенціал, що призводить до відкриття транзисторів VT1 і VT2. Чи включаються стабілізатори струму, величина якого визначається резисторами R29-R32. Величина опору резистора в Омасі, згідно специфікації виробника, розраховується за формулою 1.25v / Ia. На платі передбачено місце під два резистора для зручності підбору. R32 у мене відсутня, не знадобився. Транзистори VT3 і VT4 закриті, світлодіоди VD6, VD7 світяться червоним кольором.

Після закінчення заряду транзистори VT1 ​​і VT2 закриваються, заряд акумуляторів припиняється. Транзистори VT3 і VT4 відкриваються, світлодіоди світяться зеленим кольором. Далі акумулятори знаходяться під невеликим струмом близько 1 ма, який практично абсолютно безпечний для них але необхідний для стійкої роботи компараторів, і в такому стані можуть залишатися тривалий час.

Компаратори мають невеликий гістерезис близько 10 мв, який визначається резисторами R16, R17, R19 і R20. За два резистора закладено для зручності підбору і резервування ІМЕСТ на платі при її розведенні. Практично вистачило по одному на компаратор. При проектуванні використовувалася програма PCAD 4.5.

Деталі й налагодження.

Трансформатор зібраний на сердечнику розмірами 40 * 32 * 18 мм. Первинна обмотка містить 4020 витків дроту діаметром 0.08мм, вторинна обмотка намотана дротом діаметром 0.38мм і містить 198 витків. Резистори RP1 і RP2 дротові багатооборотні типу СП5-1. Транзистори VT1 ​​і VT2 складові, можна замінити звичайними середньої потужності. Треба тільки підібрати коефіцієнт посилення побільше і може бути доведеться зменшити опір резисторів R4 і R7 до 1 кому. Також необхідно врахувати їх цоколевку пріразводке. Транзистори VT1 ​​і VT2 будь-які малопотужні, так само як і діоди VD2-VD5. Світлодіоди будь двоколірні на свій смак. Резистор R1 номіналом 10-30 ом виконує роль запобіжника, оскільки споживаний струм від мережі близько 15-20 ма, і на такий струм запобіжника не знайшлося. Резистори застосовані типу МЛТ-0.05, можна використовувати і МЛТ-0.125, встановивши їх вертикально. R29-R32 типу МЛТ-0.25. Налагодження полягає в установці напруги на інвестних входах компараторів рівним напрузі повністю заряджених акумуляторів. У літературі часто зустрічається величина цієї напруги рівної 1.48 вольта. Мені цього досягти не вдалося. Чи то тестер такий, чи то акумулятори. Я робив наступним чином. Розрядив акумулятори до 1 вольта (на 1 елемент), потім заряджав їх протягом 12-14 годин. Цього достатньо для повного заряду. Далі заміряв реальна напруга і встановив поріг спрацьовування компараторів на 5-10 мв нижче заміряного. У мене воно склало 1.44в на елемент.

Мікросхеми DA1 і DA2 встановлені на невеликих радіаторах, на платі вони показані прямокутниками, і впаяні проводами.

Корпус конструкції розрахований на установку відразу в розетку, виконаний з листового полістиролу і склеєний діхлоретаном. Для охолодження деталей в корпусі висвердлені відвести.

На Рис.3 показано розташування деталей на платі, на Рис.4 друкована плата з боку деталей, на Рис.5 - зі зворотного боку.

Чернов С.В