В последнее время появилось множество устройств, пропагандирующих ускоренную зарядку аккумуляторов, токами ,зачастую превышающими номинальную емкость.
Не отрицая возможность использования таких режимов в исключительных случаях, заметим, что в технической документации должна быть отражена эта возможность, и приведены характеристики режима – Ток, время, температура электролита или корпуса аккумуляторной батареи. Если этих данных нет, лучше пользоваться проверенным "дедовским" способом, который не вредит никакому виду аккумуляторов – зарядкой постоянным током (иначе говоря, от источника постоянного тока).
Что это такое?
Мы привыкли пользоваться источниками напряжения, и чем оно более постоянно, тем лучше. У идеального источника напряжения его выходное Напряжение остается постоянным, не зависимым от сопротивления нагрузки, при этом меняется ток, отдаваемый в нагрузку (то есть, его внутреннее Сопротивление равно нулю).
У идеального источника тока выходное напряжение меняется с изменением нагрузки, а ток остается постоянным (внутреннее сопротивление равно бесконечности). Простейший способ превратить источник напряжения в источник тока – включить последовательно с нагрузкой дополнительный резистор, и мы получим внутреннее сопротивление равным этому дополнительному резистору. При Rвнутр автомобильного кислотного аккумулятора 0,002 Ома достаточно включить в цепь заряда сопротивление 2 Ома для хорошей стабилизации зарядного тока. Знающие закон Ома, могут попрактиковаться в расчетах такого резистора при напряжении аккумулятора 12,6 Вольт и Rвнутр 2,5 Ома.
Использование современных интегральных стабилизаторов напряжения позволяет создавать очень простые схемотехнически источники стабильного тока.
Принципиальная схема зарядного устройства
Заметим, что стабильность соблюдается при изменении тока нагрузки, и будет незначительно меняться при изменении питающего напряжения. Подобным обстоятельством обычно пренебрегают, но если хотите получить идеальную стабильность – стабилизируйте источник питания. Расчет тока очень прост – ток в амперах равен 1,2 В деленное на сопротивление R1 в Омах. Для индикации тока использован транзистор (обязательно германиевый из-за малого напряжения открытия), позволяющий визуально наблюдать токи до 50 мА.
Детали
Диод D1 и предохранитель F2 защищают ЗУ от неправильного включения аккумулятора. Емкость С1 выбирается из соотношения: на 1 Ампер надо 2000 мкФ. Выпрямительный мост - на ток не менее 1 А и напряжение более 50 В. Транзистор - германиевыйиз-за малого открывающего напряжения Б-Э. Номиналами резисторов R1-R4 определяется ток. Микросхема КР142ЕН12 заменима на любые аналоги, выдерживающие заданный ток. Мощность трансформатора - не менее 20 Вт.
Достоинства предложенного устройства
Не боится коротких замыканий; не важно число элементов в заряжаемом аккумуляторе и их тип – можно заряжать и кислотный герметичный 12,6 В и литиевый 3,6 В и щелочной 7,2 В. Переключатель тока следует включить именно так, как показано на схеме – чтобы при любых манипуляциях оставался резистор R1. Использование переменного низкоомного резистора нежелательно из-за нестабильности подвижного контакта при токах нагрузки более 0,2 А.
Ограничения
Максимальное напряжение заряжаемого аккумулятора должно быть меньше, чем напряжение питания (зарядки), на 4 Вольта; микросхема 142ЕН12 установлена на радиатор, рассеивающий 20 Вт в случае заряда единичного щелочного элемента максимальным током 1 А.
Зарядный ток 0,1 от емкости подходит для любых видов аккумуляторов. Чтобы полностью зарядить аккумулятор, ему надо дать 120% номинального заряда, но перед этим он должен быть полностью разряжен. Следовательно, время зарядки в рекомендованном режиме – 12 часов.
К предложениям прекращать зарядку по достижению определенного напряжения следует относится с некоторой осторожностью – как правило, напряжение на клеммах аккумулятора после снятия зарядного тока постепенно падает, а это приводит к повторному включению режима зарядки, если в компараторе установлен недостаточный гистерезис; вдобавок, критерии выбора этого напряжения – разные для разных аккумуляторов. Напоминаем, что перед зарядкой аккумулятор ДОЛЖЕН БЫТЬ РАЗРЯЖЕН. "Правильные" фирменные ЗУ так и поступают – сначала по собственной инициативе разряжают подключенный аккумулятор, а потом – заряжают.
