自动充电器不仅由 220 伏供电。方案、说明

自动充电器不仅由220伏供电。无线电电子电气工程百科全书

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在业余无线电文献出版物中，人们经常可以找到有关电子设备和组件的描述，这些电子设备和组件旨在通过 220 V 交流网络为各种用途的电池充电。

事实上，这种方案的流动是无限的、多种多样的。然而，最近，无线电业余爱好者的兴趣越来越被用于由其他电压源运行的各种电池的充电器所吸引——汽车电池、各种电池（电池）和个人计算机。随着镍锰和镍镉便携式电池出现在公共市场上，其外观与AA和AAA电池（各种直径和长度的手指电池）一致，工作电压为1,2 ... 1,4 V，需要对于这些电池的设备充电只会增加。

业界提供的电子充电设备已经随处可见，但其价格不太可能满足无线电爱好者或能够亲手制作充电器的人的需求。此外，这种装置不需要昂贵的零件，重复、组装简单，操作可靠（防火和电气安全），并且只需一个晚上。

对电压为 1,2 ... 1,4 V 的电池充电的最简单装置是图 7 所示的电路。 XNUMX.

该设备设计用于连接到任何现代个人计算机（以下简称 PC）的 USB 总线。大家知道，多功能USB口的4个触点的作用如下：两个-分别为电源“+”和“-”（5V），另外两个作为信息总线，与外围设备进行数据交换。根据图（图7），本例中仅使用了两个±5V电源触点。

自动充电器不仅由 220 伏供电

使用该装置，您可以以大约100mA的电流对便携式电池充电（根据图7中所示的电阻器R1的阻值）。由于不同的 AA 电池具有不同的电量，因此充电所需的时间也相应不同。因此，容量为 1400mAh、标称电压为 1,2V 的电池需要使用该电路连续充电约 14 小时，例如其他标称电压为 1,2V、但能量为 700V 的电池。容量为 7 mAh，连续运行 PC 时只需充电 XNUMX 小时，即一半的时间。这里需要记住的是，不同类型的电池（电池组）返回的有用能量会有所不同，主要是与每种特定电池的能量强度进行比较。

该电路中的充电电流流经电路R1-VD1。此外，电池通过连接器或可拆卸触点连接。电路中引入了指示器电路R2、HL1，用于直观地表示充电器的工作模式。当电池未连接时，HL1 LED 不亮，一旦电路中出现充电电流（连接负载即 GB1 时发生这种情况），指示灯 LED HL1 开始发光。它可以是任何类型和颜色，电流高达 10 mA。如果不需要指示设备的状态，这种情况并不少见，因为 100 mA 以内的电流消耗对于 USB 端口来说是安全的。 PC，甚至可以连接超亮 LED 和局部照明灯） - R2、HL1 电路被排除在电路之外。通过改变电阻R1的阻值可以调节充电电流。因此，根据图中所示元件的值，充电电流将为100mA，并且随着电阻器R1的阻值减小，充电电流将成比例地增加。

不仅是无线电爱好者，还有许多工业充电器制造商，包括国外制造商，都在遵循这一路径。上图。 8. 所示为由 PC USB 端口供电的 AAA 电池充电器。

自动充电器不仅由 220 伏供电

该设备的电路在简单性和效率方面与图 7 所示的充电器电路相当。 XNUMX.

另一个同样重要的问题是用12V和24V电压的汽车电池直流电为各种用途的便携式电池充电（后者适用于某些类型的国内外卡车，例如沃尔沃FL7）。为此，使用了各种充电器。

给无线电爱好者的信息

可以直接用汽车电池给便携式电池充电（当便携式电池标称电压小于汽车电池时），但这种方法会导致便携式电池快速劣化，不安全，且只能短期应用。在紧急情况下、在现场（和类似）条件下使用术语，但作为例外，当无法以其他方式为便携式电池充电时。

这种情况最好使用输出电流可调的专用充电器，其电路如图9所示。 XNUMX.

（点击放大）

该电路广泛用于从汽车电池为标称电压为 3,6 ... 3,8 V 的手机电池充电，例如摩托罗拉或索尼爱立信系列的手机。

这里要考虑到手机与充电器连接的接口不同，从图中可以看出，它采用了共阴极的双色指示灯LED，如果手机电池电量耗尽，则相应地显示为红色如果手机电池已充满（充电电流小于15mA）或根本未连接负载（手机），则（充电电流超过10mA）呈绿色。

同时，如果充电器输出端无负载，则输出电压会略高于标称值，即约4,2…4,4V。氧化电容C1、C3平滑了充电时的电压纹波。汽车发动机已打开。

该设备的电路基础取自摩托罗拉家庭电话的工业车载充电器，设备本身如图 10 所示。 XNUMX.

自动充电器不仅由 220 伏供电

其他类型手机的充电器也是基于类似的原理。

如果要自制充电器，则可以反其道而行之，组装一个简单的电路，如图11所示。十一。

（点击放大）

该设备为 Ni-Cd（镍镉）和 Ni-Mn（镍锰）电池充电。当需要不间断电源时（备用电池随时可用），该设备既可以自主（独立）工作，也可以作为整个无线电设备系统的一部分工作。在这种情况下，电池可以永久地连接到充电器，无论电池当前是否用于为负载设备供电。 DA1 芯片是一款流行的 K1006VI1 定时器，作为具有两个负载切换阈值的比较器。该微电路的一个特点是其强大的输出级，它允许您向负载提供高达 300 mA 的最大电流。

两个比较器（K1006VI1 定时器的比较电路）的参考低电压由 VD1 齐纳二极管上实现的参考电压源提供。在这种情况下，DA1 微电路（引脚 3）的输出可能具有 0 ... 8,4 V 范围内的电压 - 取决于两个阈值输入处的电压（分别为 DA2 微电路的引脚 6 和 1）。这些输入端的电压由可变电阻器设置，因此引脚 3 处输出电压的出现和消失之间存在延迟（因此存在迟滞）。

设立

为了进行调节，将可调恒压源连接到设备的输出。该设备可以为便携式电池充电，无论是单个手指电池的形式，还是由串联的相同类型电池组成的电池。可变电阻R6起到调节充电器关闭阈值（当电池达到满容量时）的作用。有了它，您应该将关闭阈值设置为 1,4 V（对于一节 AA 或 AAA 型电池 - 对于其他电池，根据护照数据使用不同的电压）。类似地，根据开启的充电模式来调节可变电阻R4的阻值。充电阈值应约为 1,1 V（如果使用一节 AAA 型电池）。

充电器的最大电流由DA1芯片的参数决定，不能超过250mA（因为有限流电阻R3）。

该设备可以补充电流放大器和强大的输出级，然后有用的充电电流将会增加，但这是另一篇文章的主题，也是针对创新无线电爱好者的建议。

在这种情况下，为了给便携式低容量电池充电，选择电阻器R3的阻值，使得充电电流不超过标称电池容量的0,1（在电池数据表或电池外壳上以Ah为单位指示）。实际上，该电阻器的阻值可以在15-510欧姆的较宽范围内。

当没有充电电流时，二极管VD2防止电池通过DA1芯片的输出级放电，并且DA3的1脚有低电压电平。

关于详情

所有固定电阻器均为 MLT-0,25 型。稳压二极管VD1型号为KS456A、KS147A。 LED 指示灯 - 任何电流高达 12mA 的 LED。该 LED 发光表明没有充电电流（没有与负载接触 - 电池或电池已充满电）。整流二极管VD2型号为D247、D213，带有任何字母索引或类似符号。可变电阻R4、R6为多匝，例如SP 1-49V。 K1-50 型氧化物电容器 C29 或类似电容器可防止干扰（平滑电源纹波），例如在汽车发动机运行时。无极性电容器C2-C4型。 KM6 或类似产品。它们的作用是防止干扰对微电路工作的影响。

借助该装置，由于电流高达300mA的输出电压调节范围宽，可以对不同类型的电池进行充电，即该装置可以通用。

作者：卡什卡罗夫 A.P.

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