У ЗУ є захист від короткого замикання у навантаженні. Пристрій є найпростішим джерелом струму, включає додатково індикатор опорної напруги на світлодіоді і автоматичну схему відключення струму після закінчення зарядки, яка виконана на стабілітроні VD1, компараторі напруги на ОУ і ключі на транзисторі VT1.
Принципова електрична схема.
Рівень зарядного струму встановлюється резистором R7 за формулою, яку можна подивитися в оригіналі статті на картинці (клік, для збільшення розміру).
Принцип роботи зарядного пристрою
Напруга на неінвертуючому вході мікросхеми більша за напругу на інвертуючому. Вихідна напруга операційного підсилювача близько до напруги живлення, транзистор VT1 відкритий і через світлодіод тече струм близько 10 мА. При зарядці батареї напруга на ній зростає, а значить зростає і напруга на вході, що інвертує. Як тільки вона перевищить напругу на вході, що не інвертує, компаратор переключиться в інший стан, закриються всі транзистори, згасне світлодіод і припиниться зарядка акумулятора. Гранична напруга, за якої припиняється зарядка батареї, встановлюється резистором R2. Щоб уникнути нестійкої роботи компаратора в зоні нечутливості, можна встановити резистор, показаний штриховою лінією, опором 100 кОм.
Більшість радіоаматорів користуються цифровими мультиметрами, елементом живлення яких є акумулятори або батареї типу Крона.
При цьому, враховуючи закон підлості, вони розряджаються завжди в самий невідповідний момент, коли від точності вимірювань залежить працездатність всього проекту.
Відвідавши магазин, я вирішив для себе, що використання акумулятора Крона економічніше, ніж постійно купувати та тримати в запасі батарейку. Але це лише за умови правильної експлуатації акумулятора.
Тому був потрібний простий зарядний пристрій. Його можна придбати у багатьох магазинах. АЛЕ! Як і багато хто з Вас, я не шукаю легких шляхів. Та й набагато цікавіше та корисніше придумати схему, зібрати її, налаштувавши на якісну роботу.
Ось таке зарядне в мене вийшло.
Цей пристрій дозволяє заряджати акумулятори типу Крона – 2 шт. окремими каналами з оптимальним зарядним струмом (1/10 від ємності) та має світлодіодну індикацію.
Індикація складається із двох світлодіодів. Перший означає, що акумулятор розряджений більш ніж на 50%. Другий - свідчить про те, що батарея заряджена і її можна виймати з пристрою.
Крім того, заряджання розрядженого акумулятора відбувається в два етапи: заряджання постійним струмом і заряджання постійною напругою.
Розберемо роботу схеми. Схема живиться постійною (випрямленою) напругою від 12 до 30 ст. Але підвищена напруга живлення викличе більш високу різницю напруги на LM317, що призведе до її нагрівання та потреби встановлювати радіатор. Тому рекомендую живити схему 12-15 ст.
Увімкнення LM317 в режимі стабілізації напруги дозволяє отримати постійну (незмінну) напругу на виході мікросхеми при зміні напруги живлення.
Після LM317 виконаний стабілізатор струму двох транзисторах. Коли підключаємо клеми до розрядженого акумулятора, падіння напруги на резисторі 27 ом значно перевищує поріг відкриття другого транзистора, що призводить до включення світлодіода і часткового закриття першого транзистора і, тим самим, обмеження струму заряду.
У процесі заряду акумулятора падіння напруги на резисторі 27 ом у певний момент закриває другий транзистор, що призводить до майже повного відкриття першого транзистора, а це означає, що майже вся вхідна напруга надходить емітер транзистора, тобто на вихід.
Таким чином забезпечується безпечний струм заряду для акумуляторної Крони.
Операційний підсилювач ОР(LM358) виконує роль компаратора, який відстежує напругу на клемах акумулятора та порівнює його зі встановленим змінним резистором. Як тільки напруга перевищить встановлену, загориться другий світлодіод, що сигналізує про те, акумулятор заряджений.
Налаштування починаємо з встановлення вихідної напруги. Для цього підключаємо вольтметр до вихідних клем (без навантаження) та підстроювальним резистором (у ланцюзі стабілізатора LM317) встановлюємо напругу рівну 9,1-9,2в.
Для налаштування спрацьовування світлодіода, що сигналізує про закінчення зарядки, підключаємо вольтметр до вихідних клем і підключаємо акумулятор Крона. Як тільки напруга досягне 9в, обертаючи підстроювальний резистор (у ланцюзі LM358) добиваємося включення світлодіода. Ця операція вимагає багато терпіння і точності, тому я рекомендую використовувати багатооборотні резистори.
Після налаштування дані резистори замазуються лаком або воском для виключення можливості збити раніше здійснену настройку.
Розведення плати виконано з урахуванням наявних деталей.
Багато хто використовують стандартні 9V батареї (Крона) для налаштування або випробування багатьох своїх проектів з електроніки. Звичайно, 9 вольт використовуються не завжди - колись потрібно 5, 3 або ще менше, а складати з більш низьковольтних батарей або не виходить, або немає бажання - адже простіше ткнути крону і подивитися, як там буде працювати. А надлишок напруги просто просяде через слабкість цього гальванічного елемента. Але краще зробити один раз грамотно – і далі вже не бояться, що щось вилетить на схемі. Далі пропонуємо зібрати мініатюрні насадки на батарейку – плати джерела живлення. Вони забезпечують необхідну знижену напругу і мають зручний форм-фактор для використання разом з 9В батареєю.
На друкованій платі мікросхема - регулятор з обв'язувальними компонентами з одного боку, і контакти для 9 В батареї - з іншого. Коротше ідея в тому, що блок живлення стане частиною батареї!
Декілька варіантів схем стабілізаторів
Такий варіант використовує спеціалізований понижувальний перетворювач:
Друга версія використовує понижувальний/підвищуючий перетворювач:
А це прототип, який використовує дешевий лінійний регулятор LM317:
Друковані плати труяться, свердляться (самі радіодеталі планарні) і після розпаювання плата чіпляється на Крону, забезпечуючи на виході необхідну напругу.
У цій статті я розповім як можна зібрати дуже дешевий power bank зі всякого мотлоху, який обов'язково повинен знайтися під рукою. Точніше щось схоже на power bank але основну функцію свою, він цілком виконуватиме. Цей портативний зарядний пристрій для смартфона буде працювати на акумуляторі або батареї типу "Крона", на 9 або 12 вольт.
Що потрібно для складання
- Корпус від баласту для люмінесцентних ламп
- Клема для крони
- Акумулятор або батарея Крона
- USB гніздо
- Тумблер або кнопка
- Стабілізатор напруги 7805
- Два конденсатори на 100n
Підготовка корпусу для power bank
Корпус від баласту для люмінесцентних ламп дуже зручний для подібних саморобок, принаймні для мого power bank у самий раз. У нього дуже добре заходить крона та USB гніздо. До речі, гніздо можна взяти будь-який, у мене валявся поламаний автомобільний USB зарядник і я його взяв саме від туди. Гніздо потрійне і встановлено на платі, сама хустка пряма за розмірами підійшла до мого корпусу, на фото нижче це видно. Можна взяти і одинарне гніздо, зробити для нього отвір у корпусі та зафіксувати термоклеєм!
Отже, в моєму корпусі виявилося багато зайвих частин і скориставшись ножівкою по металу і лезом, я їх успішно позбувся. А саме відрізав одне із кріплень корпусу з основою, а з іншого боку прибрав лише кріплення.
Далі робимо дрібний отвір у корпусі для виведення проводів на USB роз'єм та з іншого боку ще один отвір для тумблера. Ну або в будь-якому іншому місці, все залежить від розмірів кнопки, що використовується, у мене була велика, тому помістилася саме там.
Підготовка корпусу завершена, тепер переходимо до збирання!
Складання power bank
Для початку нам потрібно зібрати стабілізатор напруги, серце нашого банку! Для складання стабілізатора я використав таку схему:
Схема дуже проста, думаю, зібрати її буде простіше простого. Як стабілізатор можна використовувати будь-який 7805, я взяв KIA7805. Також нам знадобиться два конденсатори на 100n ну в принципі і все. Спаюємо схему навісним монтажем, відразу припаюємо два тонкі ізольовані дроти на вихід і клему для крони на вхід. Зверніть увагу, що клему потрібно припаяти в розрив на тумблер, щоб наш power bank можна було включати і вимикати!
Зібрану схему поміщаємо у корпус. Стабілізатор я приклеїв на термоклей біля дрібного отвору, щоб вивести проводи на USB гніздо.
Після того, як встановив тумблер, я зрозумів, що крона не влізе в один з відсіків, куди дуже добре поміщалася, і мені довелося зрізати перегородку.
Далі продаємо дроти через дрібний отвір і припаюємо їх до USB гнізда. Будьте уважними, не переплутайте полярність!
Саме гніздо за допомогою термоклею приклеюємо до торця корпусу.
Закриваємо задню кришку і все, наш банк готовий!))
Вийшло дуже компактно та акуратно! Хочете вірте, хочете ні, але за допомогою однієї нової батареї Крона, мені вдалося зарядити батарею смартфона, що повністю сіла, і кілька разів підзарядити з половини заряду.
Звичайно цей power bank не зрівняється із заводським, але все ж таки, працює і заряджає! У корпус могло б легко поміститися дві крони, а якщо взяти тумблер по менше, то всі три! Це я до того, що ємність такого Power Bank можна збільшити за рахунок паралельного з'єднання двох або трьох крон. Єдиний мінус цієї саморобки, це відсутність зарядного гнізда самого пристрою. Цю проблему можна вирішити шляхом використання акумуляторів Крона, можна знімати і заряджати окремо, та й батарейки не доведеться щоразу змінювати.
Ну загалом як є, виношу на суд свою саморобку, прошу не судити суворо!)) Такий power bank можна кинути в машину і зарядити свій телефон, коли він сідає в непотрібний момент або коли відключають світло.
Дякую за увагу!))
Серед безлічі схем збирання зарядних пристроїв для акумуляторів типу «Крона» знайшлася і досить проста і доступна. До речі, 9-вольтова батарейка, відома у Росії та країнах СНД як «Крона», має стандарт 6F22.
Акумулятор складається з 7 нікель-металгідридних батарей стандарту 4A, послідовно з'єднаних. Рекомендований для заряду струм не більше 20-30 мА.
Зарядний пристрій виготовляється шляхом обробки зарядника для мобільних телефонів китайського виробництва.
Існують 2 види недорогих зарядних пристроїв родом із Китаю. Вони імпульсні, і в основі обох лежать автогенераторні схеми, здатні видавати 5 на виході.
Перший вид найпоширеніший. У ньому відсутній контроль напруги на виході, але підібравши стабілітрон, що стоїть у таких схемах у вхідному ланцюзі біля діода 1N4148, можна отримати потрібну напругу. Зазвичай він двох видів - на 4,7 та 5,1 Ст.
Щоб зарядити «Крону» потрібна напруга порядку 10-11 В. Цього можна досягти, замінивши стабілітрон на той, що має відповідну напругу. Також рекомендується змінити конденсатор, розташований на виході зарядки. Як правило, він на 10 Ст. Потрібно поставити конденсатор на 16-25 В, що має ємність 47-220 мкф.
Другий різновид таких схем має контроль напруги на виході, реалізоване за допомогою установки оптопари та стабілітрона.
Погляньте на принцип переробки другої схеми.
Необхідно прибрати всі компоненти, що є після трансформатора, і залишити лише вузол, що контролює напругу на виході. Цей вузол складається з оптопари, пари резисторів та стабілітрону.
Потрібно зробити заміну діодного випрямляча, оскільки виробники заявляють струм зарядки 500 мА, а максимальний струм діода не більше 200 мА, хоча піковий струм близько 450 мА. Адже небезпечно! Загалом треба встановити діод FR107. Таким чином, зарядка видаватиме необхідну напругу.
Наступне, що потрібно зробити - це зібрати вузол стабілізації струму, взявши за основу мікросхему LM317. Взагалі, можна обійтися одним резистором, що гасить, замість того, щоб збирати вузол стабілізації.
Але в цьому прикладі перевага надається надійній стабілізації, адже акумулятор типу «Крона» не найдешевший.
Резистор R1 впливає струм стабілізації. Програму розрахунку можна завантажити в прикріплених файлах, в кінці статті.
Принцип роботи цієї схеми полягає в наступному:
При підключенні «Крони» світиться світлодіод.
На резистори R2 створюється падіння напруги. Поступово струм у ланцюгу зменшується, і напруга, що дозволяє горіти світлодіоду, раптово стає недостатньою. Він просто гасне.
Це відбувається в кінці процесу заряджання, коли напруга на акумуляторі дорівнює напругі зарядника. Процес заряду зупиняється і струм знижується майже до нуля.
Мікросхему LM317 встановлювати на радіатор не потрібно, на відміну від , адже струм заряду дуже мізерний.
Залишається прикріпити до корпусу конектор для акумулятора, який можна виготовити з батареї, що не працює.
Якщо використовувати перетворювач DC-DC, то вийде зарядний пристрій "Крони" через USB-порт. на кшталт цього.
Прикріплені файли: .
Паяємо штекер до екранованого аудіо кабелю Універсальний захист для акумуляторів
