Напевно ви в курсі яка зараз обстановка зі світлом в Криму, вечорами при виключенні світла змушені сидіти при лампах і світлодіодних стрічках. Але для того що б їх живити потрібні акумулятори постійно заряджені. Звичайно, є у мене зарядка на LM317 , Але її не універсальні мене не влаштовує, так як доводиться заряджати різні типи АКБ. Серед яких і гелієві, і LI-Ion і кислотні автомобільні АКБ.

Зарядний пристрій, який мені захотілося, має заряджати всі типи акумуляторів, з напругою зарядки до 15В і струмом до 4А. Найбільш підходящим для мене варіантом стало зібрати два стабілізатора на компараторах. Стабілізатор струму і стабілізатор напруги. Як для мене все просто, напруга з виходу зарядки і датчика струму має порівнюватися з опорною напругою.

Основою схеми став набір операційних підсилювачів LM324, обв'язка до якого підбиралася тиждень. І в один прекрасний ранок вийшла робоча схема

У розробці схеми мені дуже допоміг MULTISLIM, як для початківця саме воно. І якби не він я б досі збирав би цю схему.
І спасибі хлопцям з Радіокота, де була схожа схема, завдяки якій зарядка доведена була до розуму. Посилання на форум внизу статті
І так подробней зі схемою.

Схема харчується у мене від трансформаторного блоку живлення з виходом 22В, далі йде міст діодний 15А з запасом узятий і фільтр з 3х електролітичних конденсаторів по 4700мФ зашунтувати плівкою 0.1мФ.

Джерело опорного харчування 12В зібраний на регульованою КРЕН TL431, посиленою транзистором для надійності, та й не відомо скільки ще чого підключу до цієї схеми, навіть залишив на платі клему для харчування інших плат. Транзистор VT1 брав КТ805 , Так як у мене їх валом зі старих телевізорів. Але можна і інші, такі як КТ815 / КТ817 , Їх буде достатньо для живлення цієї схеми

На першому компараторе зібраний стабілізатор струму, що порівнює напруга з потенціометра з напругою падіння на шунт. Шунт 0,1Ом, тому що інших не було і для легкого підрахунку зручний, але можна і інші застосовувати, пам'ятаємо тільки про рассеиваемую потужність P = I * I * Rш. Із закону Ома на 1А навантаження падіння 0.1В. Відповідно для 4а 0.4В. Знаючи це значення можна порахувати дільник для регулювання, тобто в крайньому правому положенні на середньої ніжці потенціометра має бути 0.4В. При харчуванні 12В, коефіцієнт ділення повинен бути 12 / 0.4 = 30. Виберемо як на моєму прикладі змінний 50К, тоді R8 1,5Мом. R12 підбирається за мінімальним струму споживання, до якого ще додасться ток харчування всієї схеми. Але тут сунув 3ц, що б не морочити себе розрахунками. Мені мінімальний струм не так важливий. До речі харчування схеми зроблено через шунт, що б уникнути негативного напруги на ОУ.

На другому компараторе зібраний стабілізатор напруги все як в першому. Напруга з дільника, що дорівнює половині від виходу зарядки порівнюється з опорним. Тобто на виході 15В, на дільнику 7,5 В. На змінному резисторі 20К в крайньому правому положенні 7,5 В при R10 12.5кОм
Керуючі ноги з потенціометрів зашунтовані плівкою 470нФ на загальний, що б уникнути шерехів.

Ці два стабілізатора працюють паралельно, кожен через свій струмообмежуючі резистор управляють транзисторним каскадом. Транзисторний каскад зібраний на трьох транзисторах. Керуючий VT3 я ставив C945 з плати монітора ПК. Вони є різною цоколевки, є з базою посередині, а є з базою на правій ніжці (випадково помітив :))

Підсилювач по току на VT2 керуючий силовим ключем. VT2 був узятий КТ837Ф з того ж телика, але можна так само замінити на КТ814 / КТ816. Між базою VT2 і колектором VT3 повинен бути обов'язково токоогранічительний резистор, щоб уберегти від пробою каскад. Резистор я поставив 2,9К.

І силовий VT4 Складовою КТ827А посаджений на радіатор через термопасту. До речі корпус транзистора це колектор, на ньому 22В, так що його доведеться ізолювати.

Вихід зарядки зашунтірован плівкою 470нФ і електролітом 10мФ для стабільності, від перешкод і зашунтувати резистором 10К для швидкого встановлення вихідної напруги

В принципі можна було збирати, але у мене не задіяні 2 ОУ. Щоб добро не пропадало, на одному зібраний підсилювач напруги з шунта з КУ10. Тепер струм можна буде міряти напругою на виході ОУ.

На другому зібраний індикатор зарядки. По суті це компаратор. Порівнює опорна напруга з напругою з виходу підсилювача, саме з підсилювача для більш простого підрахунку, адже там напругу в 10 разів вище ніж на шунт. Для розрахунку опорного, дільник розраховуємо виходячи з напруги ХХ на виході підсилювача. У мене наприклад при ХХ напруга була 24мВ, значить дільник розраховую з КД 12 / 0,024 = 500. Застосуємо значить R27 470к, а R28 940Ом

Тепер коли всі виразно розводжу друковану плату. З огляду на всі моменти, де може знадобитися додаткові резистори. Вийшла така плата, вже просвердлена і пролуженая. Як виготовити друковану плату ось інструкція.

Ну і звичайно ж малюнок печатки з боку детальок

Завантажити друковану плату
прочитайте Отримати пароль від архіву
Можна приступати до складання. Збірку робив поетапно
Першим збираю випрямляч і підпоюю до плати. Ставимо електролітичний конденсатор в фільтр, шунт і споюють джерело опорного напруги. Роблю пробний пуск і перевіряю опорна напруга. У мене вийшло 12.1В, що цілком нормально. Для зручності вимірювань і настройки я використовував Штиркові роз'єми з плат материнських ПК. Джампери або як називаються не знаю точно

Далі збираю транзисторний каскад, шунтуючі кондери і резистор ну і подільники для управління струмом і напругою. Пробно включаю харчування, на делителях напруга повинна бути максимально наближено до розрахункових, а на виході схеми повинні бути одні нулі. Якщо все так рухаю далі

Далі можна впаивать залишилася обв'язку і саму мікросхему. Запускаю схему і перевіряю ще раз напруга на опорному, все стабільно 12.1В.

Перевіряю стан переменніков, виставляємо на максимум напруження і перевіряю

Вийшло 14.7В, що майже відповідає расчетному.Но для мене це знову ж таки не принципово, для 12В АКБ напруга заряду 14.4В

Покрутив ручки, подивився вихід від 0 до 14В, можна під навантаженням перевірити. Виставляю 14В, струм на мінімум підключаю лампу розжарювання дальнє світло з авто (75Вт начебто). Напруга просіло невідомо на скільки, так і повинно бути. Зараз схема в режимі стабілізації струму. Плавно навалюється ток поки напруга не підніметься до встановленого максимуму, але цього не сталося через те що лампа могутніше, і при струмі в 4А напруга на ній 13,5В. А це 54Вт

В принципі все працює. Можна запаювати підсилювач для амперметра і індикатор споживання
Проводжу тест на тривалість роботи. Струм на максимум, напруга 14В. Включаю на годину лампу.

Амперметр бреше на 100мА, але це знову ж таки не страшно. Підібрати резистор і проблема зникне

Фото роботи індикатора під навантаженням і в режимі очікування

Тест пройшов вдало, схема жива. Силовий транзистор терпимо гарячий, діодний міст теплий. Всі деталі на платі норм температури. Можна і в корпус збирати.

В якості корпусу використовував корпус від блоку живлення комп'ютера.

Радіатор для силовика прикручують на шматочок текстоліту, так як корпус транзистора це колектор. Що б не було іскор непотрібних, хоча блок живлення відмінно тримає КЗ.

На діодний міст так само через термопасту чіпляю дрібної радіатор, знятий з "мамки" з південного моста.

І "запихають" все добро в корпус

Кріпив все на гвинти і гайки. Стійки зробив з зламаного щупа від мультиметра. Напиляємо його ножем будівельним 🙂
у статті саморобний щуп для мультиметра писав про цей щуп. Але він став у нагоді в результаті)

На лицьову сторону виніс ручки потенціометра, закріпив контактну площадку зняту зі старого мого усилка. Залишилося закриття перемикач для вольтметра і амперметра і власне сам вольтметр потрібно ще купити, а поки і так зійде для польових випробувань.

Ну і на останок тести з зарядкою. Тести вже 4 дні, схема майже цілодобово в роботі поки політ нормальний.

PS Під час налагодження схеми виявився неприємний момент, що приблизно в діапазоні 40-60% ручки потенціометра струму, з'являється невеликий дзвін на силовому транзисторі. Причиною дзвону є ланцюга в негативного зворотного зв'язку ОП, які переводять його роботу в ПІ-регулятор. Як мені це пояснив Starichok з форуму RadioKot.Ru.
Формули розрахунку для цього ланцюга немає, її треба підібрати експериментально. Але як я розумію ці викиди треба дивитися осцилографом, якого у мене немає. Тому я перебрав ємності що б добитися мінімального дзвону, 47нф в стабілізаторі напруги і 470нф в стабілізаторі струму. Залишу так, поки не куплю осцилом. А Потім все налаштується як годинник. Вже на перед продумав замість резисторів поставити переменікі і налаштовувати, налаштовувати і налаштовувати
До речі є ще ідеї про поліпшення цього блоку, але це іншим разом.

Оновлення. Після написання цієї статті була створена тема на форумі Радіокота . Хлоп'ята знову ж сказали, що проблема саме в цих ланцюгах в зворотного зв'язку оу. Після пошуків інформації в інтернеті я знайшов дуже схожу схему на мою, а потім виявилося, що ця схема давно себе добре зарекомендувала.
Після зміни ланцюгів на номінали з знайденої схеми, моя схема запрацювала як годиться, дзвін транзистора зник. Схема стала працювати набагато швидше, що і мультіслім підтвердив.
Значить я на правильному шляху і можна далі поліпшувати схему. До речі схема може бути використана як лабораторний блок живлення.
Не хочеться вникати в рутини радіоелектроніки? Рекомендую звернути увагу на пропозиції наших китайських друзів. За цілком прийнятну ціну можна придбати досить таки якісні зарядні пристрої

Зарядний пристрій 12В 1.3а

Простеньке зарядний пристрій з світлодіодним індикатором зарядки, зелений батарея заряджається, червоний батарея заряджена.

Є захист від короткого замикання, є захист від переполюсовки. Відмінно підійде для зарядки Мото АКБ ємністю до 20А \ ч, АКБ 9А \ ч зарядить за 7 годин, 20А \ ч - за 16 годин. Ціна на це зарядний всього 403 рубля, доставка безкоштовна

Повністю автоматичний зарядний пристрій 12В 6А для мото та авто АКБ

Цей тип зарядного здатний автоматично заряджати практично будь-які типи автомобільних і мото акумуляторів 12В до 80А \ Ч. Має унікальний спосіб зарядки в три етапи: 1. Зарядка постійним струмом, 2. Зарядка постійною напругою, 3. Крапельна дозарядки до 100%.
На передній панелі два індикатори, перший вказує напругу і відсоток зарядки, другий вказує ток зарядки.
Досить якісний прилад для домашніх потреб, ціна за все 781,96 руб, доставка безкоштовна. На момент написання цих рядків кількість замовлень 1392, оцінка 4,8 з 5. При замовленні не забудьте вказати євровилкою

Універсальний зарядний пристрій 12-24В 10А

Зарядний пристрій для найрізноманітніших типів акумуляторів 12-24В з струмом до 10А і піковим струмом 12А. Вміє заряджати Гелієві АКБ і СА \ СА. Технологія зарядки як і у попереднього в три етапи. Зарядний пристрій здатний заряджати як в автоматичному режимі, так і в ручному. На панелі є РК індикатор вказує напругу, струм заряду і відсоток зарядки.

Хороший прилад якщо вам треба заряджати всі можливі типи АКБ будь-яких ємностей, аж до 150А \ ч

Ціна на це чудо 1 625 рублів, доставка безкоштовна. На момент написання цих рядків кількість замовлень 23, оцінка 4,7 з 5. При замовленні не забудьте вказати євровилкою

Якщо якийсь товар став недоступний, будь ласка напишіть в коментар внизу сторінки.
Хай щастить. С ув. Admin-чек

Корисні матеріали по цій темі: