Что спаять начинающему радиолюбителю
С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ
Сразу скажу, что при обучении, нужно равномерно сочетать теорию с практикой. Как бы ни хотелось, побыстрее начать паять и собирать конкретные устройства, нужно помнить о том, что без необходимой теоретической базы в голове, вы в лучшем случае, сможете безошибочно копировать чужие устройства. Тогда как если будете знать теорию, хотя бы в минимальном объеме, то сможете изменить схему, и подогнать её под свои потребности. Есть такая фраза, думаю известная каждому радиолюбителю: “Нет ничего практичнее хорошей теории”.
В первую очередь, необходимо научиться читать принципиальные схемы. Без умения читать схемы невозможно собрать даже самое простое электронное устройство. Также впоследствии, не лишним будет освоить и самостоятельное составление принципиальных схем, в специальной программе Splan.
Пайка деталей
Также важно паять аккуратно, особенно расположенные близко выводы радиодеталей, и не навесить “соплей”, случайных замыканий. Всегда если есть сомнение, прозвоните мультиметром в режиме звуковой прозвонки подозрительное место.
Не менее важно, удалять остатки флюса с платы, особенно если вы паяете цифровую схему, либо флюсом содержащим активные добавки. Смывать нужно специальной жидкостью, либо 97 % этиловым спиртом.
Минусом печатного монтажа, является трудность изменения схемы готового устройства. Поэтому перед разводкой и травлением печатной платы, всегда, сначала нужно собирать устройство на макетной плате. Делать устройства на печатных платах, можно разными способами, здесь главное соблюдать одно важное правило: дорожки медной фольги на текстолите, не должны иметь контакта с другими дорожками, там, где это не предусмотрено по схеме.
Вообще есть разные способы сделать печатную плату, например, разъединив участки фольги – дорожки, бороздкой, прорезаемой резаком в фольге, сделанным из ножовочного полотна. Либо нанеся защитный рисунок защищающий фольгу под ним, (будущие дорожки) от стравливания с помощью перманентного маркера.
Также при самостоятельной разводке печатных плат, либо если распечатали готовую плату, необходимо умение работать с документацией на радиодеталь, с так называемыми Даташитами (Datasheet), страничками в PDF формате. В интернете есть Даташиты практически на все импортные радиодетали, исключение составляют некоторые Китайские.
На отечественные радиодетали, можно найти информацию в отсканированных справочниках, специализированных сайтах, размещающих страницы с характеристиками радиодеталей, и информационных страничках различных интернет магазинов типа Чип и Дип. Обязательно умение определять цоколевку радиодетали, также встречается название распиновка, потому что очень многие, даже двух выводные детали имеют полярность. Также необходимы практические навыки работы с мультиметром.
Мультиметр, это универсальный прибор, с помощью только его одного, можно провести диагностику, определить выводы детали, их работоспособность, наличие или отсутствие замыкания на плате. Думаю не лишним, будет напомнить, особенно молодым начинающим радиолюбителям, и о соблюдении мер электробезопасности, при отладке работы устройства.
После сборки устройства, необходимо оформить его в красивый корпус, чтобы не стыдно было показать друзьям, а это значит, необходимы навыки слесарного, если корпус из металла или пластмассы, либо столярного дела, если корпус из дерева. Рано или поздно, любой радиолюбитель приходит к тому, что ему приходится заниматься мелким ремонтом техники, сначала своей, а потом с приобретением опыта, и по знакомым. А это означает, что необходимо умение проводить диагностику неисправности, определение причины поломки, и её последующее устранение.
Часто даже опытным радиолюбителям, без наличия инструментов, трудно выпаять многовыводные детали из платы. Хорошо если детали идут под замену, тогда откусываем выводы у самого корпуса, и выпаиваем ножки по одной. Хуже и труднее, когда эта деталь нужна для сборки какого-либо другого устройства, или производится ремонт, и деталь, возможно, потребуется после впаять назад, например, при поиске короткого замыкания на плате. В таком случае нужны инструменты для демонтажа, и умение ими пользоваться, это оплетка и оловоотсос.
Использование паяльного фена не упоминаю, ввиду частого отсутствия у начинающих доступа к нему.
Вывод
Форум по обсуждению материала С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ
Изучение принципа действия и параметров кварцевого генератора, выбор КГ для различных устройств.
Несколько методов точного измерения емкости конденсаторов. Теория и практика.
Простые схемы для начинающих
Ниже приводятся несложные светозвуковые схемы, в основном собранные на основе мультивибраторов, для начинающих радиолюбителей. Во всех схемах использована простейшая элементная база, не требуется сложная наладка и допускается замена элементов на аналогичные в широких пределах.
Электронная утка
Игрушечную утку можно снабдить несложной схемой имитатора «кряканья» на двух транзисторах. Схема представляет собой классический мультивибратор на двух транзисторах, в одно плечо которого включен акустический капсюль, а нагрузкой другого служат два светодиода, которые можно вставить в глаза игрушки. Обе эти нагрузки работают поочередно – то раздается звук, то вспыхивают светодиоды – глаза утки. В качестве включателя питания SA1 можно применить герконовый датчик (можно взять из датчиков СМК-1, СМК-3 и др., используемых в системах охранной сигнализации как датчики открывания двери). При поднесении магнита к геркону его контакты замыкаются и схема начинает работать. Это может происходить при наклоне игрушки к спрятанному магниту или поднесения своеобразной «волшебной палочки» с магнитом.
Транзисторы в схеме могут быть любые p-n-p типа, малой или средней мощности, например МП39 – МП42 (старого типа), КТ 209, КТ502, КТ814, с коэффициентом усиления более 50. Можно использовать и транзисторы структуры n-p-n, например КТ315, КТ 342, КТ503, но тогда нужно изменить полярность питания, включения светодиодов и полярного конденсатора С1. В качестве акустического излучателя BF1 можно использовать капсюль типа ТМ-2 или малогабаритный динамик. Налаживание схемы сводится к подбору резистора R1 для получения характерного звука кряканья.
Звук подскакивающего металлического шарика
Схема довольно точно имитирует такой звук, по мере разряда конденсатора С1 громкость «ударов» снижается, а паузы между ними уменьшаются. В конце послышится характерный металлический дребезг, после чего звук прекратится.
Транзисторы можно заменить на аналогичные, как и в предыдущей схеме.
От емкости С1 зависит общая продолжительность звучания, а С2 определяет длительность пауз между «ударами». Иногда для более правдоподобного звучания полезно подобрать транзистор VT1, так как работа имитатора зависит от его начального тока коллектора и коэффициента усиления (h21э).
Имитатор звука мотора
Им можно, например, озвучить радиоуправляемую или другую модель передвижного устройства.
Варианты замены транзисторов и динамика – как и в предыдущих схемах. Трансформатор Т1 – выходной от любого малогабаритного радиоприемника (через него в приемниках также подключен динамик).
Универсальный имитатор звуков
Существует множество схем имитации звуков пения птиц, голосов животных, гудка паровоза и т.д. Предлагаемая ниже схема собрана всего на одной цифровой микросхеме К176ЛА7 (К561 ЛА7, 564ЛА7) и позволяет имитировать множество разных звуков в зависимости от величины сопротивления, подключаемого к входным контактам Х1.
Следует обратить внимание, что микросхема здесь работает «без питания», то есть на ее плюсовой вывод (ножка 14) не подается напряжение. Хотя на самом деле питание микросхемы все же осуществляется, но происходит это только при подключении сопротивления-датчика к контактам Х1. Каждый из восьми входов микросхемы соединен с внутренней шиной питания через диоды, защищающие от статического электричества или неправильного подключения. Через эти внутренние диоды и осуществляется питание микросхемы за счет наличия положительной обратной связи по питанию через входной резистор-датчик.
Схема представляет собой два мультивибратора. Первый (на элементах DD1.1, DD1.2) сразу начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 1 … 3 Гц, а второй (DD1.3, DD1.4) включается в работу, когда на вывод 8 с первого мультивибратора поступит уровень логической «1». Он вырабатывает тональные импульсы с частотой 200 … 2000 Гц. С выхода второго мультивибратора импульсы подаются на усилитель мощности (транзистор VT1) и из динамической головки слышится промодулированный звук.
Если теперь к входным гнездам Х1 подключить переменный резистор сопротивлением до 100 кОм, то возникает обратная связь по питанию и это преображает монотонный прерывающийся звук. Перемещая движок этого резистора и меняя сопротивление можно добиться звука, напоминающего трель соловья, щебетание воробья, крякание утки, квакание лягушки и т.д.
Детали
Транзистор можно заменить на КТ3107Л, КТ361Г но в этом случае нужно поставить R4 сопротивлением 3,3 кОм, иначе уменьшится громкость звука. Конденсаторы и резисторы – любых типов с номиналами, близкими к указанным на схеме. Надо иметь в виду, что в микросхемах серии К176 ранних выпусков отсутствуют вышеуказанные защитные диоды и такие зкземпляры в данной схеме работать не будут! Проверить наличие внутренних диодов легко – просто замерить тестером сопротивления между выводом 14 микросхемы («+» питания) и ее входными выводами (или хотя бы одним из входов). Как и при проверке диодов, сопротивление в одном направление должно быть низким, в другом – высоким.
Выключатель питания в этой схеме можно не применять, так как в режиме покоя устройство потребляет ток менее 1 мкА, что значительно меньше даже тока саморазряда любой батареи!
Наладка
Правильно собранный имитатор никакой наладки не требует. Для изменения тональности звука можно подбирать конденсатор С2 от 300 до 3000 пФ и резисторы R2, R3 от 50 до 470 кОм.
Фонарь-мигалка
Частоту миганий лампы можно регулировать подбором элементов R1, R2, C1. Лампа может быть от фонарика либо автомобильная 12 В. В зависимости от этого нужно выбирать напряжение питания схемы (от 6 до 12 В) и мощность коммутирующего транзистора VT3.
Транзисторы VT1, VT2 – любые маломощные соответствующей структуры (КТ312, КТ315, КТ342, КТ 503 (n-p-n) и КТ361, КТ645, КТ502 (p-n-p), а VT3 – средней или большой мощности (КТ814, КТ816, КТ818).
Наушники для телевизора без элементов питания
Катушка L1 представляет собой «петлю» из 5…6 витков провода ПЭВ (ПЭЛ)-0.3…0.5 мм, проложенную по периметру комнаты. Она подключается параллельно динамику телевизора через переключатель SA1 как показано на рисунке. Для нормальной работы устройства выходная мощность звукового канала телевизора должна быть в пределах 2…4 Вт, а сопротивление петли – 4…8 Ом. Провод можно проложить под плинтусом или в кабельном канале, при этом нужно располагать его по возможности не ближе 50 см от проводов сети 220 В для уменьшения наводок переменного напряжения.
Катушка L2 наматывается на каркас из плотного картона или пластика в виде кольца диаметром 15…18 см, которое служит наголовником. Она содержит 500…800 витков провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,1…0,15 мм закрепленного клеем или изолентой. К выводам катушки подключены последовательно миниатюрный регулятор громкости R и наушник (высокоомный, например ТОН-2).
Автомат выключения освещения
От множества схем подобных автоматов эта отличается предельной простотой и надежностью и в подробном описании не нуждается. Она позволяет включать освещение или какой-нибудь электроприбор на заданное непродолжительное время, а затем автоматически его отключает.
Для включения нагрузки достаточно кратковременно нажать выключатель SA1 без фиксации. При этом конденсатор успевает зарядиться и открывает транзистор, который управляет включением реле. Время включения определяется емкостью конденсатора С и с указанным на схеме номиналом (4700 мФ) составляет около 4 минут. Увеличение времени включенного состояния достигается подключением дополнительных конденсаторов параллельно С.
Транзистор может быть любым n-p-n типа средней мощности или даже маломощным, типа КТ315. Это зависит от рабочего тока применяемого реле, которое также может быть любым другим на напряжение срабатывания 6-12 В и способным коммутировать нагрузку необходимой вам мощности. Можно использовать и транзисторы p-n-p типа, но нужно будет поменять полярность напряжения питания и включения конденсатора С. Резистор R также влияет в небольших пределах на время срабатывания и может быть номиналом 15 … 47 кОм в зависимости от типа транзистора.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Каскадная схема ОИ-ОБ в усилителе мощности низкой частоты
Такие достоинства полевых транзисторов, как малые нелинейные искажения, высокое входное сопротивление и низкий уровень шумов, делают их весьма привлекательными для использования в каскадах предварительного усиления УМЗЧ. Однако широкое применение этих транзисторов в таких устройствах сдерживается из-за сравнительно малого предельно-допустимого напряжения сток-исток.
Показать полностью.
Избавиться от этого недостатка позволяет включение транзисторов предварительного усилителя по каскодной схеме ОИ-ОБ (общий исток— общая база). В публикуемой статье предлагается один из вариантов УМЗЧ с входным каскадом, построенным по схеме ОИ-ОБ.
Принципиальная схема УМЗЧ
Принципиальная схема УМЗЧ показана на рисунке. Симметричный входной каскад усилителя выполнен на транзисторах ѴТ1—ѴТ4, включенных по схеме ОИ-ОБ. Предоконечный каскад УМЗЧ собран на транзисторах ѴТ5, ѴТ6, а выходной — на транзисторах ѴТ8—ѴТ13 по стандартной схеме.
Усилитель охвачен цепью ООС, глубина которой по переменному току составляет 32 дБ. Все его каскады работают в симметричном режиме, что позволило получить коэффициент гармоник при выходной мощности 40 Вт без ООС около 1%.
Для питания усилителя необходимо иметь два источника: стабилизированный напряжением +34 В и нестабилизированный +32 В. При питании от указанных источников усилитель обеспечивает получение следующих технических характеристик:
номинальное входное напряжение — 0,8 В;
входное сопротивление — 440 кОм;
номинальная выходная мощность при коэффициенте гармоник 0,5% и сопротивлении нагрузки 4 Ома — 50 Вт;
коэффициент гармоник при выходной мощности 0,1. 35 Вт на частоте 1000 Гц — 0,07%, 20 000 Гц— 1%,
скорость нарастания выходного напряжения (без цепи R1C2)—40 В/мкс;
отношение сигнал/шум — 86 дБ.
Транзисторы КПЗОЗД заменят КП303Г и КП303Е; КП103М — КП103Л; КТ3102А — КТ3102Б; КТ3107А— КТ3107Б; КТ502Е — КТ502Д; КТ503Е — КТ503Д; КТ814Г — КТ814В, КТ816В и КТ816Г; КТ815Г — КТ815В, КТ817В и КТ817Г; КТ818Г — КТ818В; КТ819Г — КТ819В.
Транзисторы ѴТ2 и ѴТЗ необходимо подобрать по токам стока. При напряжении стока Uc = =8,5 В и нулевом напряжении на затворе они должны находиться в пределах 5,5. 6,5 мА.
Транзисторы VT12, VT13 размещают на теплоотводах площадью 1000 см2 каждый. К одному из теплоотводов следует приклеить транзистор VT7.
Налаживание
Налаживание усилителя начинают с установки нулевого напряжения на выходе усилителя с помощью резистора R5. Затем резистором R14 устанавливают ток покоя выходных транзисторов равным 200 мА. В заключение, подавая на вход усилителя прямоугольные импульсы амп-
литудой 0,5 В и частотой 1 кГц, подбором конденсатора С4 добиваются отсутствия выбросов на переходной характеристике усилителя.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Аудио усилитель мощности на транзисторах TIP112, TIP117 (20Вт, +40В)
Принципиальная схема простого самодельного усилителя мощности ЗЧ, выполненного на трех транзисторах, выход 20Вт, однополярное питание +40В.
Однако, УМЗЧ «по быстрому» и относительно «без лишних деталей», можно сделать и без микросхем, используя мощные разноструктурные транзисторы Дарлингтона TIP112 и TIP117. Получится очень простой УМЗЧ, всего на трех транзисторах, развивающий выходную мощность до 20W при питании от однополярного источника напряжением 40V.
Для создания напряжения смещения на базах этих транзисторов с целью устранения искажений типа «ступенька» и термостабилизации включена между их базами цепь из диодов VD1-VD3 в прямом направлении по току и дополнительного корректирующего резистора R6.
Детали и налаживание
Напряжение смещения на базу транзистора VT1 поступает с выхода УНЧ, с точки соединения эмиттеров VT2 и VT3 через резисторы R3 и R4. В процессе налаживания подстройкой резистора R4 нужно на эмиттерах VТ2 и VT3 установить постоянное напряжение, равное половине напряжения питания.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Простой УМЗЧ на двух транзисторах и ОУ КР574УД2 (8-25В, 6Вт)
Принципиальная схема двухтактного УМЗЧ, каждое плечо которого состоит изсхемы усилителя мощности на операционном усилителе и мощного эмиттерного повторителя на транзисторе.
В одном плече работает транзистор п-р-п структуры, и эмиттерный повторитель действует относительно плюса питания, а в другом плече работает р-п-р транзистор и эмиттерный повторитель действует относительно минуса питания.
Показать полностью.
Принципиальная схема
Источник питания однополярный. На прямые входы операционных усилителей поступает напряжение смещения от цепи на резисторах R1, R2 и R3. Как известно, постоянное напряжение на выходе ОУ зависит от напряжения на его входе.
А прямые входы этих ОУ, если не брать в расчет сопротивление R2, соединены вместе и на них поступает одно и то же напряжение.
При возрастании этого напряжения, соответственно возрастает напряжение и на выходах ОУ. Но, эмиттерные повторители на транзисторах разной структуры, поэтому транзистор VТ1 открывается, а VТ2 закрывается. Если напряжение снижается, то VТ1 закрывается, но открывается VТ2.
В результате изменяется напряжение на выходной точке, которой является точка соединения эмиттеров этих транзисторов.
При правильной балансировке усилителя сопротивление R1 подбирается таким образом, чтобы при отсутствии входного сигнала напряжение на эмиттерах транзисторов было равно половине напряжения питания. Усилитель в таком виде будет работать, но будут возникать искажения типа «ступенька».
Чтобы их не было и есть резистор R2, который вносит различие между постоянными напряжениями на прямых входах операционных усилителей. При налаживании, подбором сопротивления этого резистора устанавливают ток покоя усилителя, равный 10-15 мА.
В заключение
Транзисторы должны быть на радиаторах. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения питания. Выходная мощность УНЧ на нагрузке сопротивлением 4 От составила 5,5W. Коэффициент нелинейных искажений не превышал 0,2% (на сколько позволила его определить имеющаяся измерительная техника).
Усилитель работоспособен в диапазоне питающего напряжения от 8 до 25V.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Устройство контроля заряда и разряда аккумулятора 12В
Переключатель SA1 устанавливают в положение «Зарядка». При нажатии на кнопку SB 1 реле К2 срабатывает и блокирует кнопку своими контактами К2.1.
Показать полностью.
Реле К1 срабатывает и контактами К1.1 подключает батарею к зарядному устройству. Инвертирующий вход операционного усилителя DA1 подключен к источнику образцового напряжения, собранному на термокомпенсированном стабилитроне VD5 и резисторах R4 R8, а на неинвертирующий вход подают часть напряжения батареи с делителя на резисторах R1 R3.
Пиковый детектор, собранный на элементах VD1, R1, С1, уменьшает зависимость напряжения на нижнем по схеме входе DA1 от формы и значения зарядного тока, а также от падения напряжения на проводах, соединяющих зарядное устройство с аккумуляторной батареей. Диод VD1, открываясь тогда, когда напряжение на конденсаторе С1 становится больше напряжения на зажимах батареи, поддерживает напряжение на этом конденсаторе близким к ЭДС в моменты отсутствия пульсирующего зарядного тока.
При достижении заданного уровня ЭДС, устанавливаемого подстроенным резистором R6, напряжение на выходе DA1 скачкообразно увеличивается, включается тиристор VS1 и шунтирует обмотку реле К2, что приводит к отключению контрольного устройства и аккумуляторной батареи от источника зарядного тока. Конденсатор С3 предотвращает ложное включение тиристора из-за переходного процессе при включении устройства кнопкой SB1. Положительная обратная связь через резистор R9 способствует более четкому срабатыванию устройства.
В режиме контроля разрядки к зажимам X1 и Х2 вместо зарядного устройства подключают нагрузку, рассчитанную на разрядный ток около 5 А. Нагрузкой может служить лампа дальнего света от фары автомобиля. Переключатель SA1 переводят в положение «РАЗРЯД».
Входы DA1 меняются ролями для того, чтобы обеспечить срабатывание устройства при уменьшении напряжения на зажимах батареи ниже заданного порога. Порог отключения устанавливают подстроечным резистором R7.
Диод VD2 служит для защиты контрольного устройства от выхода из строя при неправильной полярности подключения зарядного устройства.
Следует убедиться в отсутствии паразитного самовозбуждения DA1. Если оно обнаружено, необходимо дополнить устройство типовыми цепями коррекции ОУ или ввести отрицательную обратную связь по переменному току, включив конденсатор между выходом ОУ и его инвертирующим входом (ёмкость конденсатора определяют экспериментально).
Проводники, подключающие устройство к батарее, должны быть минимальной длины и большого сечения (не менее 2мм^2). Подводящие проводники устройства следует подключать непосредственно к выводам батареи.
Детали
В устройстве вместо К553УД2 могут быть использованы операционные усилители К140УД6, К153УД2. Для получения высокой стабильности работы следует использовать проволочные подстроенные резисторы, например, СП5-2, СП5-16.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Зарядно-разрядное устройство для аккумуляторов емкостью до 55Ач
Как показывает практика, для профилактических работ с аккумуляторами ёмкостью до 55 Ач вполне достаточно иметь зарядное устройство, обеспечивающее выходной ток до 4 А. Несколько меньший зарядный ток, в сравнении с номинальным током десятичасовой зарядки, нетрудно компенсировать увеличением времени зарядки. Такой режим даже более предпочтителен при проведении профилактических работ.
Показать полностью.
В предлагаемом двухрежимном зарядном устройстве в сетевом трансформаторе всего одна вторичная обмотка, что упрощает его изготовление. Применение же трансформатора меньшего типоразмера позволило уменьшить массу и габариты конструкции.
Основные технические характеристики устройства:
Индикатором подключения устройства к сети служит светодиод HL1 «СЕТЬ».
На однопереходном транзисторе VT1 собран генератор, формирующий импульсы узла включения тиристора VS1. Сдвиг импульса управления относительно начала рабочего полупериода сетевого напряжения задают резисторы R3 н- R5, изменяя время зарядки конденсатора С1 до напряжения открывания эмиттерного перехода транзистора VT1.
Резистором R4 регулируют ток заряда, а резистором R3 устанавливают верхний предел регулировки в процессе настройки. Чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее конденсатор С1 заряжается до порогового напряжения и раньше открывается тиристор VS1 тем, следовательно, больше ток заряда аккумуляторной батареи, подключенной к зажимам X1 и Х2.
При пороговом напряжении на конденсаторе С1 открывается p-n переход эмиттер-база транзистора VT1 и конденсатор разряжается через него. Происходит резкое уменьшение сопротивления между базовыми выводами транзистора, и на первичной обмотке трансформатора Т2 формируется импульс, запускающий узел включения тиристора VS1. Открытое состояние тиристора сохраняется за счет тока удержания до окончания рабочего полупериода, В следующий рабочий полупериод процесс повторяется.
Характерная особенность узла управления заключается в том, что он питается от аккумуляторной батареи, подключенной к выходным зажимам зарядного устройства. Если батарея не подключена, то тиристор закрыт и не разрешает формируемым импульсам управлять транзисторами VTЗ, VT4, в результате чего зарядное устройство оказывается защищенным от короткого замыкания по выходу при отсутствии нагрузки, При ошибочной полярности подключения аккумуляторной батареи узел управления защищен от обратного напряжения диодом VD7, а закрытый тиристор не позволяет возникнуть в цепи току короткого замыкания. Таким схемотехническим решением удалось без введения специальных дополнительных мер достичь защищенности устройства от коротких замыканий и подключения заряжаемой батареи аккумуляторов в обратной полярности.
При установке переключателя SA2 в положение «ИМП» на выходе таймера (вывод 3) формируются чередующиеся высокий и низкий уровни напряжения, начиная с цикла разрядки. Высокий уровень открывает транзисторы VT2 и VT6. Открываясь, транзистор VT2 блокирует работу формирователя, а транзистор VT6 подключает к аккумуляторной батарее разрядный резистор R26.
Режим разрядки индицирует светодиод HL4 «ИМП».
При появлении на выходе таймера напряжения низкого уровня транзисторы VT2 и VT6 закрываются и начинается цикл зарядки аккумуляторной батареи.
Для непрерывной зарядки батареи переключатель SA2 переводят в положение «НЕПР». Формирователь при этом отключается. Режим непрерывной зарядки индицирует светодиод HL3 «НЕПР».
Устройство автомотического выключения тока зарядки собрано на операционном усилителе (ОУ) DA2, включенного компаратором. Образцовое напряжение на его инвертирующем входе формирует стабилитрон VD9, а на неинвертирующий вход подается часть выходного напряжения, снимаемого с движка резистора R27.
При достижении на выводах аккумуляторной батареи конечного напряжения 14,4 В на выходе микросхемы DA2 устанавливается напряжение высокого уровня, которое открывает транзисторы VT2 и VT5, тем самым блокируя работу таймера DA1 и формирователя импульсов включения тиристора VS1. Кроме того, высокий уровень через диод VD10 поступает на неинвертирующий вход, поддерживая тем самым на выходе ОУ высокий уровень.
Это состояние ОУ индицирует светодиод HL2 «КОНЕЦ ЗАРЯДА».
Для контроля зарядного тока аккумуляторной батареи в процессе её зарядки можно установить амперметр РА1.
Затем, подключив зарядное устройство к сети, движок переменного резистора R4 переводят в нижнее (по схеме) положение и резистором R3 устанавливают зарядный ток, равный 4 А. Если этими резисторами не удается добиться нужного значения зарядного тока, следует заменить резистор R5 другим, несколько меньшего сопротивления. Далее переключатель SA2 переводят на режим «ИМП» и, пользуясь вольтметром или осциллографом, проверяют длительность циклов «зарядка-разрядка».
При этом следует учитывать, что при включении питания первым наступает цикл разрядки и его длительность несколько больше, чем в установившемся режиме. Объясняется это тем, что в момент включения питания конденсатор С3 полностью разряжен.
Для налаживания автоматического выключателя потребуется регулируемый источник постоянного тока с выходным напряжением 15 В и вольтметр постоянного тока класса 1. Порог срабатывания ОУ DA2 устанавливают, отключив зарядное устройство от сети и переведя переключатель SA2 в положение «НЕПР». Па выходные зажимы X1, Х2 подают от внешнего источника, постоянного тока напряжение 14,4 В и контролируют его значение вольтметром, Движок резистора R24 смещают в сторону увеличения напряжения на неинвертирующем входе ОУ до момента загорания светодиода HL2 «КОНЕЦ ЗАРЯДА».
Чертеж платы можно посмотреть в журнале «Радио» № 2 за 1999 год, С 73.
Узел стабилизации зарядного тока
Для улучшения качеств устройства, его можно дополнить узлом стабилизации зарядного тока (рис. 2).
При этом из зарядно-разрядного устройства, следует удалить переменный резистор R4, номинал резистора R3 увеличить до 10 кОм, а номинал резистора R5 уменьшить до 680 Ом.
Нумерация вновь введенных элементов узла стабилизации тока, для исключения путаницы, продолжается с начатой в основном устройстве (кроме резистора R4).
Датчиком тока служит резистор R37, падение напряжения на котором пропорционально зарядному току. ОУ DA3.2 усиливает сигнал датчика и подает его на инвертирующий вход ОУ DA3.1, сравнивающий его с образцовым напряжением, снимаемым с движка переменного резистора R33.
Транзистор VT7 служит усилителем тока, под действием которого в оптроне U1 изменяются яркость свечения светодиода и сопротивление освещаемого им фоторезистора. Последний включен в цепь регулирования тока зарядки аккумуляторной батареи, чем и достигается стабилизация.
Переведя движок резистора R33 в крайнее верхнее (по схеме) положение, подбирают сопротивление резистора R32, добиваясь необходимого максимального значения зарядного тока. В дальнейшем этот ток регулируют переменным резистором R33.
Экспериментальная проверка показала, что установленное значение зарядного тока при колебаниях окружающей температуры в широких пределах изменяется не более чем на 5%.
Детали
Трансформатор Т1 выполнен на стальном магнитопроводе ШЛ20Х32.
Обмотка I содержит 1070 витков провода ПЭТВ-2 0,4.
Можно применить трансформатор большего типоразмера.
Для трансформаторе Т2 использован магнитопровод типоразмера К 10x6x4,5 из феррита М2000НМ. Каждая из обмоток трансформатора содержит по 45 витков провода ПЭТВ-2 0,25. Намотку их ведут одновременно двумя проводами,
Основные параметры резисторов и конденсаторов, использованных в зарядном устройстве, указаны на схеме. Следует только отметить, что конденсатор С1 зарядноразрядного устройства должен быть пленочным или металлопленочным, например, К73-11, К73-16 или К73-17. Резистор R37 состоит из двух проволочных С5-16 или С5-16МВ номиналом 0,2 Ом и мощностью 5 Вт, соединенных параллельно.
Вместо ОУ КР140УД708 подойдет К140УД7. Вместо микросхемы УР1101УД01 можно применить КР1040УД1, ВА10358, LM358 или любые другие ОУ, предназначенные для работы от однополярного источника питания и сохраняющие работоспособность при входном напряжении, близком к нулевому.
Функцию теплоотвода транзистора VT6 может выполнять металлическое основание корпуса.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Схема зарядного устройства для аккумулятора от GSM-телефона (LM317)
Приведена принципиальная схема зарядного устройства,именно для аккумулятора, а не для сотового телефона, оно построено на микросхеме-стабилизаторе LM317. Разница в том, что схема зарядки сотового телефона состоит из внешнего блока питания, обычно, напряжением 5-5,5V и внутренней схемы контроллера зарядки.
Показать полностью.
Если потеряно, так называемое, зарядное устройство, его можно купить или использовать любой другой источник постоянного тока напряжением 5-5,5V и током 0,5-1 А. Это особенно просто сейчас, когда у всех сотовых телефонов для зарядки используется один из стандартных USB-разъемов.
Схема зарядного устройства
Вот простейшая схема этого стабилизатора тока и показана на этом рисунке. Схема работает в двух режимах, режиме быстрой зарядки и режиме медленной, щадящей зарядки.
Применение
При быстрой зарядке выходной ток, поступающий на аккумулятор, ограничивается на уровне 0,5А. Что, в большинстве случаев, составляет от 0,3 до 0,7 номинального тока аккумулятора, и укладывается в допустимые пределы тока быстрой зарядки.
Однако, при этом, нужно внимательно следить за временем зарядки и за температурой батареи. Время зарядки можно рассчитать, разделив номинальный ток аккумулятора на 0,5 А. То есть, если ток на аккумуляторе указан, например, 800мА (0,8А), то время зарядки будет 0,8/0,5=1,6 часа. То есть, примерно, 1 час и 35 минут.
В режиме «Осторожно» ток всего 0,1 А, и заряжаться им аккумулятор можно оставить 8-10 часов. То есть, на ночь, особо не беспокоясь за перезарядку или перегрев.
Схема проста, остается только подобрать блок питания, им может быть, например, блок питания («зарядное устройство») для сотового телефона или лабораторный блок питания.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ. Радиосхемы. Начинающим. запись закреплена
Мощный стабилизированный блок питания с защитой 5-15В, 20А (LM723, 2N3055)
Блок питания. схема которого рассмотрена здесь, дает напряжение от 5 до 15V, стабильное установленное в этихпределах, при максимальном токе 20А. При токе более 22А срабатывает защита. Напряжение переменного тока 220V от электросети подается через 4-амперный предохранитель F1 на первичную обмотку силового трансформатора Т1.
Показать полностью.
Это готовый трансформатор с первичной обмоткой на 230V и вторичной на 20V при токе до 20А. При необходимости такой трансформатор можно изготовить самостоятельно на основе силового трансформатора от старого цветного лампового телевизора, либо на основе силового низкочастотного трансформатора мощностью не ниже 500W для питания галогенных ламп (12V), либо для получения 36V для питания оборудования, перемотав соответственно его вторичную обмотку.
Принципиальная схема
С вторичной обмотки напряжение 20V поступает на выпрямительный мост VD1. Это готовая мостовая сборка типа МВ356, рассчитанная на максимальный постоянный ток 35А. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С1 емкостью 22000 мкф. При отсутствии конденсатора такой большой емкости его можно заменить несколькими конденсаторами меньшей емкости, включенным параллельно, так чтобы в сумме давали не менее 20000 мкФ.
Постоянное напряжение на конденсаторе С1 на холостом ходу составляет 28V. Стабилизатор состоит из схемы стабилизатора на ИМС А1 и выходного регулятора напряжения на транзисторах VТ1-VТ5, мощные транзисторы VТ2-VТ5 которого включены параллельно.
Резисторы R5-R8 служат для уравнивания тока через транзисторы, так как в результате различий в коэффициентах передачи они могут при равных условиях открываться в разной степени. Резисторы, включенные в эмиттерных цепях помогают автоматической установке напряжений база-эмиттер под действием тока нагрузки, при которых транзисторы открываются в равной степени.
Микросхема LM723 представляет собой интегральный стабилизатор с регулируемым выходным напряжением и схемой защиты от перегрузки. Регулировка выходного напряжения происходит при помощи резистора R3, который вместе с резисторами R2 и R4 образует делитель выходного напряжения.
Регулировкой устанавливается зависимость напряжения на выводе 4 А1 от выходного напряжения. Компаратор микросхемы работает так, что напряжение на выходе (вывод 10) регулирует таким образом, чтобы напряжение на его выводе 4 было неизменным. Соответственно, напряжение на выводе 10 почти равно выходному. Но максимально допустимый ток выхода мал, поэтому для получения максимального тока нагрузки 20А необходим усилитель тока, которым является схема на транзисторах VТ1-VТ5.
Схема защиты от перегрузки по току работает по измерению напряжения на сопротивлении, включенном последовательно нагрузке. Входами датчика тока являются выводы 2 и 3 А1. Эти выводы подключены параллельно сопротивлению, образованному резисторами R9-R12, которое включено последовательно с нагрузкой.
Понятно, что следуя закону Ома напряжение на сопротивлении будет расти с увеличением тока. Пока напряжение между выводами 2 и 3 ниже 0,6V защита не срабатывает, воспринимая это как то, что ток нагрузки не превышает максимально допустимого значения.
При токе приближающимся к отметке 22-23 А напряжение между выводами 2 и 3 достигает величины 0,6V и более. Это приводит к срабатыванию защиты, которая снижает напряжение на выводе 10 А1 до нуля, и, таким образом, отключает нагрузку.
Максимальный выходной ток можно установить и другим, соответственно изменив результирующее сопротивление R9-R12, которое в данном случае, при условии выбора верхнего порога тока нагрузки 23А равно 0,025 Ом.
Или можно даже организовать регулировку максимального выходного тока, если параллельно низкоомным резисторам R9-R12 включить один переменный резистор сопротивлением, где-то 10-100 Ом, а контрольное напряжение снимать с его движка и одного из крайних выводов.
Резистор будет являться делителем напряжения на R9-R12. Но в этом случае, сопротивления R9-R12 нужно рассчитывать на нижний предел регулировки максимального тока нагрузки. Схема обеспечивает достаточно хорошую стабильность установленного выходного напряжения, например, при выходном напряжении 13V, под нагрузкой 20А напряжение снижается всего на 40-60 mV.
Светодиод HL1 служит для индикации включенного в сеть состояния. Светодиод HL2 индицирует нормальный режим выхода источника питания. То есть он горит когда есть напряжение на выходе. Если он не горит, но горит HL1 это говорит о том, что на нагрузке есть КЗ или перегрузка и выход стабилизатора отключился системой защиты по току, или о перегорании предохранителя F2, включенного на выходе выпрямителя.
Выпрямительный мост можно заменить другим на постоянный ток не ниже 30А, либо собрать его на диодах, рассчитанных на такой же ток, например, 2Д2997, КД2997, КД2998. Транзисторы 2N3055 можно заменить на КТ819. Нужно транзисторы брать как можно близкие по параметрам. Желательно, с одним буквенным обозначением, из одной партии, и еще лучше перед монтажом подобрать их по как можно более близким коэффициентам h21э.
Если параллельно резисторам R9-R12 подключить стрелочный милливольтметр, то по его шкале можно будет определять ток нагрузки (соответственно, переделав его шкалу в единицах силы тока).