Устройство разработано для зарядки 6 вольтовой герметичной свинцовой батареи детского электромотоцикла, однако с минимальными изменениями его можно применить для зарядки других типов аккумуляторных батарей (АКБ), с любым напряжением, для которых условием окончания заряда является достижение определённого уровня напряжения. В данном устройстве заряд батареи прекращается при достижении напряжения на клеммах 7.3В. Заряд ведётся не стабилизированным током, ограниченным на уровне 0,1С резистором R6. Уровень напряжения, при котором устройство прекратит заряд, задаётся стабилитроном VD1 с точностью до десятых долей вольта.
«Сердцем» схемы является операционный усилитель (ОУ), включённый как компаратор, и подключённый инвертирующим входом к источнику образцового напряжения (цепочка R1-VD1), а не инвертирующим к АКБ. Как только напряжение на АКБ превысит образцовое напряжение, компаратор переключится в единичное состояние, транзистор Т1 откроется и реле REL1 отключит АКБ от источника напряжения, одновременно подаст положительное напряжение на базу транзистора T1. Таким образом Т1 окажется открытым и его состояние уже не будет зависеть от уровня напряжения на выходе компаратора. Сам компаратор охвачен положительной обратной связью (R7), что создаёт гистерезис и приводит к резкому, скачкообразному переключению выхода и открыванию транзистора. Благодаря этому схема избавлена от недостатка подобных устройств с механическим реле, при котором реле издаёт неприятный дребезжащий звук из-за того, что контакты балансируют на границе переключения, но включение ещё не происходит. В случае отключения сетевого напряжения устройство возобновит работу, как только оно появится и не допустит перезаряда АКБ.
Устройство собрано из доступных деталей, начинает работать сразу, и не нуждается в настройке. Напряжение отключения зависит только от параметров стабилитрона. ОУ, указанный на схеме, может работать в диапазоне питающих напряжений от 3-х до 30 вольт и при подключении АКБ с другим напряжением, например 12V, необходимо подобрать стабилитрон на напряжение заряженной АКБ (14.4В).
Устройство собрано согласно схемы и рисунка печатной платы, проверено в работе.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Операционный усилитель | LM358 | 1 | |||
| T1 | Биполярный транзистор | 2SC2366 | 1 | |||
| VD1 | Стабилитрон | Д808 | 1 | Подобрать по напряжению стабилизации | ||
| VD2 | Диод | КД521А | 1 | |||
| VD3 | Диод Шоттки | 1N5819 | 1 | |||
| VDS1 | Диодный мост | КЦ402А | 1 | КЦ405A-E | ||
| С1 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ 25 В | 1 | |||
| С2 | Конденсатор | 0.1 мкФ 25 В | 1 | SMD 1206 | ||
| R1 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | SMD 1206 | ||
| R2-R5 | Резистор | 1 кОм | 4 | SMD 1206 | ||
| R6 | Резистор | 24 Ом | 1 | 2 Вт | ||
| R7 | Резистор | 30 кОм | 1 | SMD 1206 | ||
| Tr1 | Трансформатор | 230/12 В | 1 | |||
| Rel1 | Реле | 943-1C-12D | 1 | |||
| LED1 | Светодиод | АЛ307А | 1 | |||
| Bat1 | АКБ | 6 В | 1 | |||