Обычно в зарядных устройствах узел регулирования тока зарядки выполняют на мощном тиристоре или транзисторе, который приходится монтировать на громоздкий теплоотвод. Это увеличивает массу устройства, снижает его КПД и надежность. В описываемом ниже зарядном устройстве использован импульсный регулятор зарядного тока, что дало возможность существенно улучшить эксплуатационные показатели прибора.

Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (рис. 3.44) и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель - инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий элемент - полевой транзистор VT1. При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора - около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1 очень мало (0,017 Ом) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5А транзистор практически не нагревается - рассеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт.

В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное напряжение 16-17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А.

Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 - сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 - одиночные 10TQ045. Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от них можно уменьшить вдвое.

Блок управления собран на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1 мм. Диоды выпрямителя смонтированы на жесткой пластине из алюминиевого сплава, привинченной к литому штыревому теплоотводу размерами 160x45 мм. Диоды прикреплены к пластине через изолирующие прокладки из тонкой слюды, покрытые теплопроводящей пастой. Теплоотвод привинчен к задней стенке корпуса устройства. Транзистор VT1 установлен на небольшой (50 х 50 х 1 мм) пластине из меди, латуни или алюминиевого сплава, прикрепленной двумя винтами к печатной плате блока управления. Индикаторная лампа накаливания ELI - МН26-0,12 (26 В, 0,12 А). Амперметр РА 1 - М476/2 от бытовых магнитофонов, шунт А6 - намотанный на оправке 08 мм медный обмоточный провод ПЭВ-2 01,5 мм, число витков - 16 (сопротивление около 0,1 Ом). Полное отклонение стрелки амперметра с шунтом - при токе 10 А. Конденсатор С1 - импортный, а С2 можно собрать из двух К73-17 емкостью по 2,2 мкФ, включенных параллельно, или использовать оксидный емкостью 10 мкФ на напряжение 16 В (соответствующие отверстия в плате предусмотрены). Габариты и массу зарядного устройства можно в значительной степени уменьшить, применив для понижения сетевого напряжения так называемый электронный трансформатор, используемый для питания галогенных ламп напряжением 12 В. Он представляет собой высокочастотный преобразователь на транзисторах с трансформаторным выходом. Здесь использован электронный трансфор-

Рис. 3.44. Зарядное устройство с широтно-импульсным регулированием тока матор торговой марки «Taschibra» мощностью 150 Вт с выходным напряжением 12 В. Вторичная обмотка его выходного трансформатора, намотанного на ферритовом магнитопроводе, содержит 9 витков жгута из четырех эмалированных проводов диаметром 1 мм (сечение жгута - примерно 3 мм2). Для работы в зарядном устройстве трансформатор необходимо немного доработать.

Для этого его аккуратно выпаивают из платы, снимают внешнюю изоляцию и доматывают вторичную обмотку в ту же сторону аналогичным жгутом из четырех таких же проводов еще тремя витками, которые соединяют последовательно с имеющейся обмоткой. Место на каркасе позволяет выполнить эту операцию без разборки магнитопровода (он склеен). После доработки трансформатор впаивают в плату на прежнее место. Теперь выходное напряжение на конденсаторе фильтра С1 повышается до 17 В при максимальном токе зарядки 5,5 А (для батареи СТ-55). При использовании электронного трансформатора оксидный конденсатор С1 следует заменить другим емкостью 10 мкФ на номинальное напряжение не менее 250 В, подключив к нему параллельно несколько конденсаторов К73-17В общей емкостью 1-2 мкФ на номинальное напряжение не менее 250 В каждый.

Описанный узел управления можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток-исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N.

Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от ноля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.