Бестрансформаторные выпрямители для зарядки аккумуляторов. Самые простейшие зарядные устройства выполнены по бестрансформаторным схемам и рассчитаны для зарядки аккумуляторов, используемых в малогабаритных приёмниках. Некоторые зарядные устройства этой группы, предназначенные для питания портативных радиоприёмников с потребляемым током до 20 – 30 мА, содержат стабилизатор выходного напряжения. Недостатком приставок данной группы является наличие гальванической связи между выпрямленным напряжением и сетью переменного тока, что требует строгого соблюдения правил техники безопасности при их эксплуатации. Кроме того данная группа зарядных устройств (ЗУ) не позволяет получить регулируемое стабилизированное напряжение и имеют сравнительно большое выходное сопротивление.
Простейшая схема выпрямителя для зарядки аккумуляторной батареи от сети показана на Рис.1. Он собран по обычной однополупериодной схеме на диоде VD1. При включении такого выпрямителя в сеть переменного тока через резисторы R1 и R2, диод VD1 и через аккумулятор GB1 протекает ток заряда, величина которого ограничена сопротивлением резисторов R1 и R2. В данном случае номиналы резисторов, указанных на схеме Рис.1 позволяет использовать это устройство для зарядки аккумуляторов типа 7Д-0,1. Переключатель В1 коммутирует питающую сеть 127/220 В.
Большое распространение получили ЗУ, в которых в качестве ограничительного сопротивления используется ёмкость конденсатора ( а точнее реактивное сопротивление ). На Рис.2 приведена схема такого устройства. Среднее значение зарядного тока через аккумулятор GB1 определяется ёмкостью конденсатора С1. Подбирая ёмкость этого конденсатора, можно регулировать величину зарядного тока.
При конструировании такого устройства можно применять только неполярные конденсаторы на рабочее напряжение не ниже 350 В для сети 127 вольт, и 600 в для сети 220 вольт. Это относится также ко всем другим ЗУ, использующим конденсаторы в качестве гасящих резисторов.
На Рис.3 приведена схема ЗУ, которое используется для зарядке аккумуляторов 7Д-0,1. В этом устройстве выпрямитель собран по мостовой схеме на диодах VD1-VD4. Для обеспечении необходимого зарядного тока применяются конденсаторы С1 и С2 сравнительно небольшой ёмкости. При напряжении сети 127 вольт оба конденсатора соединяются параллельно переключателем В1. Резистор R2 образует цепь разряда конденсаторов С1 и и С2 после отключения ЗУ от сети.
На Рис.4 приведена схема ЗУ для зарядки аккумуляторов типа 2Д-0,1. Здесь использован двухполупериодный выпрямитель на диодах VD 1и VD2. Функции гасящих сопротивлений выполняют последовательно включённые конденсаторы С1 и С2. При работе ЗУ от сети напряжением 127 В конденсатор С1 замыкается переключателем В1. Резисторы R2 и R3 ограничивают импульсы тока через аккумулятор по амплитуде и сопротивление этих резисторов определяет среднее значение зарядного тока. Изменяя величину сопротивлений этих резисторов ЗУ ( Рис.4 ) можно использовать для зарядки аккумуляторов Д-0,06; Д-0,1; 2Д-0,06; 2Д-0,1 и 3Д-0,06.
При монтаже ЗУ приведённых выше следует предусматривать вентиляционные отверстия для отвода тепла, а диоды во избежание перегрева необходимо располагать возможно дальше от резисторов. Монтировать схемы необходимо в корпусах из изоляционного материала.
Автоматическое зарядное устройство позволяет производить зарядку аккумулятора 7Д-0,1 током около 12 мА и автоматически отключить аккумулятор по окончании зарядки т.е. по достижении напряжения, равного 9,45 В. Устройство исключает возможность перезарядки аккумулятора и, следовательно, выхода из строя аккумулятора из-за повышения давления газов внутри его элементов, их деформации и нарушения герметичности.
Устройство ( Рис.5 ) состоит из однополупериодного выпрямителя, образованного диодом VD1, гасящими резисторами R1 и R2, стабилитроном VD2, электронного ключа на транзисторе VT1, диоде VD4 и порогового устройства на тринисторе VD3.
При разряженном аккумуляторе GB1, когда напряжение на нём ниже номинального ( 9,53 В ), тринистор VD3 закрыт, так как ток через его управляющий электрод, определяемый падением напряжения на резисторе R5, меньше необходимого. В этом случае транзистор VT1, через который проходит зарядный ток, открыт, так как на его базу поступает положительное напряжение смещения через сигнальную лампу EL1 и резистор R3. Как только напряжение на аккумуляторе GB1 достигнет номинального значения, возрастёт и ток через управляющий электрод тринистора VD3, и он откроется. При этом транзистор VT1 закроется ( так как база транзистора VT1через небольшое сопротивление резистора R3 и открытый тринистор окажется присоединённый к минусу выпрямителя), и зарядка аккумулятора прекратится. Об окончании зарядки будет сигнализировать лампа EL1, так как на неё будет подано почти полное напряжение с выхода выпрямителя.
Порог срабатывания автоматического зарядного устройства подбирают резистором R4. Чтобы после окончания зарядки не повредить переход эмиттер – база транзистора VT1, к которому напряжение аккумулятора подключается в обратном направлении, последовательно с эмиттером включён диод VD4.
Для увеличении стабильности порога срабатывания автоматики необходимо, чтобы температура внутри корпуса устройства не изменялась. С этой целью целесообразно резисторы R1 и R2 из схемы исключить заменив их одним конденсатором ( С ) Ёмкостью 0,2 мкФ, рассчитанным на рабочее напряжение 500 В. В этом случае конденсатор С , выполняющий роль безваттного реактивного сопротивления, включают вместо резистора R1. Точки «а» и «б» схемы замыкают между собой, а между точками «б» и «в» включают диод VD как показано на схеме.
Диоды Д226Б можно заменить на Д7Ж, стабилитрон Д813 (VD2) – на Д814Д, транзистор КТ315Б – на любой транзистор этой серии с коэффициентом передачи тока не менее 50, тринистор КУ103В – на КУ103А.
Для налаживания устройства необходимо подключить к гнёздам Гн1 и Гн2 аккумулятор и контрольный вольтметр. При зарядке проверяют силу тока и, если она отличается от 12 мА, уточняют сопротивление резистора R3. Проверку зарядного тока производят подключением миллиамперметром со шкалой 15 – 20 мА в разрыв гнезда Гн1 или Гн2. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет 9,45 В, подбором резистора R4 ( вместо него временно подключают переменное сопротивление на 100 кОм. ) добиваются зажигания сигнальной лампы EL1. Затем переменный резистор заменяют постоянным нужного сопротивления.
При эксплуатации устройства во избежание поражения электрическим током необходимо соблюдать следующее:
-включать ЗУ в сеть следует только после подключения к нему аккумулятора;
-по окончании зарядки вначале необходимо отключить от сети ЗУ и только потом аккумулятор;
-недопустимо производить подключение ( отключение ) аккумулятора при включённом в сеть ЗУ;
-недопустимо также заземлять один из выводов аккумулятора.
Соблюдение данных правил гарантирует безопасность при использовании ЗУ
И.И Андрианов «ПРИСТАВКИ К РАДИОПРИЁМНЫМ УСТРОЙСТВАМ», Москва издательство ДОСААФ СССР, 1986 г. стр. 101-106.