Каталог радиолюбительских схем

На рис. 1 приведена схема зарядного устройства(ЗУ). Оно не боится обрывов в цепи нагрузки, занимает немного места, позволяет плавно регулировать ток и поддерживать его неизменным при изменении напряжения в сети и на зажимах аккумуляторной батареи. Это устройство можно использовать не только для зарядки аккумуляторов, но и во всех других случаях, когда сопротивление нагрузки изменяется, а ток должен оставаться неизменным (например, для электролиза, который радиолюбители используют для травления печатных плат, для нанесения покрытий на металлические детали).

Рис. 1.Схема зарядного устройства с тринисторным стабилизатором тока

Основные характеристики такого зарядного устройства

Максимальный ток нагрузки, А .......................... 7

Максимальное напряжение на нагрузке, В ................... 16

Коэффициент стабилизации по току нагрузки

не менее ........................ 200

Коэффициент полезного действия, %. не менее ................... 70

Рассмотрим работу устройства по его принципиальной схеме. В стабилизированный регулятор тока дополнительно введен узел на операционном усилителе А1. В этом узле происходит сравнение значения тока, протекающего через нагрузку, с некоторым заданным, и формируется сигнал управления углом открывания тринистора V15.

Напряжение, пропорциональное току нагрузки, снимается с резисторов R17, R18 — датчиков тока и подается через резистор R16 на неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) (вывод 10 микросхемы А1). На инвертирующий вход ОУ (вывод 9) поступает образцовое (задающее) напряжение с движка переменного резистора R13.

Допустим, что по какой-либо причине ток через нагрузку увеличился. При этом увеличилось напряжение, поданное на неинвертирующий вход операционного усилителя. Сигнал рассогласования усиливается и с его выхода через резистор R15 подается на вход дифференциального каскада (база транзистора V13). В данном случае напряжение на базе V13 увеличивается, что увеличивает угол открывания тринистора V15, и ток через нагрузку уменьшается. Таким образом, за счет применения отрицательной обратной связи по току нагрузки значение этого тока поддерживается на заданном уровне.

Конденсаторы С5 и С7 сглаживают пульсации напряжения, снимаемого с датчика тока. Резисторы R11 и R14 обеспечивают подачу небольшого отрицательного (десятки милливольт) напряжения на инвертирующий вход ОУ в нижнем (по схеме) положении движка переменного резистора R13. Это позволяет регулировать ток нагрузки практически от нуля. Конденсатор С6 повышает устойчивость работы операционного усилителя.

Элементы устройства питаются от стабилизированных выпрямителей напряжением +12 и —12 В. Стабилизатор +12 В, от которого питается большая часть элементов, выполнен на стабилитроне V3 и транзисторе V2. Стабилизатор —12 В, от которого питается только одно плечо операционного усилителя и частично цепь образцового напряжения, выполнен на стабилитроне V14 и резисторе R6.

Микросхему К140УД1Б можно заменить на К140УД5, К140УД6, К140УД7, К153УД2 (с соответствующей цепью коррекции). Транзистор V2 — любой из серий КТ603, КТ608, КТ801. КТ807, КТ815; V8.V12.V13- любые из серий КТ312. КТ315, КТ316, КТ201; V11 -любой из серий КТ814, КТ208, КТ503. Конденсаторы С1, С2, С4, СБ, С7 - типов К50-6, К50-12 или К50-20; СЗ, С6 - КМ-6, К10-7в, КЛС. Резисторы R17 и R18 — типов С5-16В-2 Вт, R13 — типов СП-1, СП-0,4, остальные — типа МЛТ.

Диоды Д305 (V4 - V7) можно заменить на любые из серий Д242 — Д248, но в этом случае в 3 ... 5 раз возрастет рассеиваемая на каждом диоде тепловая мощность, и размеры радиаторов придется увеличивать. Амперметр РА1 — прибор типа М5-2 со шкалой на 10 А.

Трансформатор Т1 — стандартный типа ТС-180 (магнитопровод ПЛ20Х40Х50). Все вторичные обмотки в нем удалены, а намотаны обмотки II и III. Обмотка

II содержит 120 витков провода ПЭВ-2 0,25 с отводом от середины, обмотка

III -90 витков провода ПЭВ-2 1,95.

Большая часть элементов устройства смонтирована на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 4).

Рис. 2. Монтажная плата зарядного устройства:
а - расположение печатных проводников; б - расположение деталей на плате

Диоды V4—V7 установлены на радиаторах (четыре дюралюминиевые пластины площадью по 30 ... 40 см² каждая), тринисторV15 —на пластине площадью 200см².

Прибор смонтирован в корпусе размерами 300 Х 190 Х 160 мм (использован корпус от лампового вольтметра ВК7-9).

Налаживание стабилизатора тока несложное. К выходным зажимам подключают нагрузку — проволочный резистор сопротивлением 1 ... 2 Ом и мощностью не менее 100 Вт (удобно использовать нихромовую проволоку диаметром 0,5 ... 1 мм). Движок переменного резистора R13 устанавливают в верхнее (по схеме) положение и подбором резистора R12 устанавливают ток через нагрузку равным 7 А. При вращении оси переменного резистора ток должен плавно уменьшаться до нуля.

Проверить работу узла стабилизации тока можно следующим образом. Устанавливают определенный ток через нагрузку (скажем, 5 А), а затем замыкают накоротко гнезда Х1 и Х2. При этом ток через амперметр РА1 практически не должен измениться.