Телефонная зарядка заряжает плохо и долго, что можно сделать, как немного увеличить выходное напряжение
Иногда попадаются такие зарядки, которые слишком долго могут заряжать телефон. Либо это может быть временами, один раз нормально идет заряд, быстро, а в другой раз эта же зарядное устройство этот же телефон заряжает достаточно долго. Особенно такое явление может встречаться у дешёвый телефонных зарядок. И в данной статье я постараюсь объяснить, что именно можно сделать в таком случае, чтобы решить свою проблему с медленным зарядом своего телефона, смартфона, планшета.
Дело в том, что у дешевых зарядных устройств, будь то для телефона или для какого нибудь другого устройства, сильно упрощена сама схематика. Из-за этого его и низкая стоимость. Внутренняя схема имеет только самые необходимые электронные компоненты для упрощенной работы устройства. Например, у таких зарядок никогда (возможно за очень редким исключением) не ставятся узлы фильтров на входе и выходе, защищающие внешние устройства от генерируемых высокочастотных шумов и помех. То есть, на работу самого устройства зарядки эти шумы особо не влияют, но они вредны для окружающей электронной техники.
Также вместо полноценных номиналов электронных компонентов на дешевые зарядки телефонов ставят заниженные. На пример, входной электролитический конденсатор, у которого как правило емкость чуть меньше той, которая должна быть для обеспечения заявленной мощности зарядного устройства. Вместо полноценного диодного моста (состоящий из 4х диодов) ставят всего один, из-за чего работа схемы будет отличаться не в лучшую сторону. Также происходит экономия и на импульсных трансформаторах, а именно они ставятся с меньшими размерами, и с заниженным сечением имеющихся обмоток, что занижает величину выходного тока.
Думаю в общих чертах теперь ясно, чем дешевая зарядка может отличаться от более дорогой (если стоимость этой дорогостоящей конечно изначально не завышена продавцом, хотя сама зарядка сама по себе все же дешевая). Но есть такой случай, при котором даже нормальная, уж не дешевая зарядка может долго и плохо заряжать телефон и прочие устройства. Это случай пониженного выходного напряжения. Такое может происходить по разным причинам, одной из которых может быть не совсем подходящий опорный стабилитрон.
В более дешевых зарядках для стабилизации выходного напряжения применяют обычных стабилитрон (с двумя выводами).
При этом стоит учесть, что у обычных стабилитронов имеется вполне естественный разброс параметров. И для них считается нормальным отклонение стабилизационного напряжения аж до 15%. То есть, возможно при сборке на заводе вашего зарядника в плату поставили стабилитрон, у которого напряжение стабилизации занижено на 15% (а то и вовсе попался экземпляр с еще большим отклонением). На контроле выпускаемых устройств этот момент пропустили, или же специально реализовывают некондиционную продукцию по заниженной цене. В общем наша зарядка в итоге имеет минимально допустимое выходное напряжение. А при подключении ее к телефону происходит еще большее падение напряжение на выходе и телефону попросту не хватает напряжения для нормальной, полноценной зарядки.
В итоге мы имеем, что сама зарядка в принципе способна обеспечить достаточную силу тока, чтобы заряд телефона происходил быстро, но просто не хватает выходного напряжения. Следующий момент – нормальным, стандартным напряжением для телефонных зарядок считается 5 вольт (до 5,3 В), в некоторых случаях для режима быстрой зарядки напряжение должно быть более 5 вольт. И даже недостаточность напряжения в 0,1-0,2 вольта на выходе зарядки могут переключить контроллер заряда (стоящий в самом телефоне) в режим очень медленной зарядки.
Ну, и теперь как можно решить эту проблемы, если все же мы имеем именно такую вот не совсем хорошую зарядку для телефона. А все очень просто. Нужно просто на чуть-чуть увеличить это самое выходное напряжение. Сначала мультиметром измеряем напряжение на выходе своего зарядника, и желательно это сделать сперва без подключенного телефона (узнаем величину напряжения без падения напряжения).
В моем случае напряжение без нагрузки почти 5,5 вольт. Но стоит учитывать, что под нагрузкой, то есть в момент заряда телефона, напряжение может немного снизится. Далее подключаем к заряднику телефон и снова измеряем выходное напряжение, оно может стать ниже. И сели это напряжение ниже 5 вольт, то нужно его увеличивать.
Далее разбираем свою зарядку, на плате находим стабилитрон (на платах простых телефонных зарядок он в единственном экземпляре). Мультиметром измеряем напряжение на самом стабилитроне при включенной зарядке.
Оно где-то может отличаться от выходного на 0,5-1 вольт (в меньшую сторону). Например, стабилитрон стабилизирует напряжение на уровне 4,5 вольт. Значит нам нужно заменить его на стабилитрон с напряжением где-то от 4,6 до 4,8 вольта. Даже такого незначительного прироста напряжения на стабилитроне уже позволит зарядке делать свое дело быстро и хорошо. Если же на самом стабилитроне на получается измерить напряжение (оно не лежит в пределах где-то 3,8-5,3 вольта), то тогда измерение его стабилизационного напряжения нужно делать на конденсаторе или на диоде, что относятся к его регулирующей напряжение цепи. Они показаны ниже на рисунке.
Если вы не можете найти стабилитрона на нужное напряжение, то знайте, что стабилитроны можно соединять последовательно. Тем самым их напряжения стабилизации будут суммироваться. Или можно последовательно стабилитрону еще припаять диод в противоположном направлении. То есть, при подключении на стабилитроны подается обратное напряжение (на его катод подается +, а на анод подается -), а на диод нужно подавать прямое напряжение (на катод подаем -, а на анод подаем +). И при прямом включении обычного диода на нем образуется напряжение порядка 0,6 вольт. Следовательно если мы имеем стабилитрон на 3,6 вольт и последовательно к нему припаять обычный диод, то у нас уже получится стабилизационное напряжение в сумме равное 4,2 вольта. Ну, думаю смысл понятен, как можно получить нужное напряжение стабилизации.
И другой случай с другим видом зарядок. А именно, если у дешевых телефонных зарядок выходное напряжение стабилизируется опорным стабилитроном, и напрямую от него зависит, то более дорогостоящие зарядки сделаны по другой схеме. То есть, у другого типа зарядок стабилизация выходного напряжения происходит за счет цепи, состоящей из управляемого стабилитрона типа TL431, нескольких резисторов, стоящих параллельно и последовательно этому стабилизатору и оптопаре. У таких зарядок редко бывает заниженное выходное напряжение (точность управляемого стабилитрона всего около 1%, то есть, он достаточно точный), хотя все же бывает. В этом случае напряжение стабилизации управляемого стабилитрона зависит от пропорциональности двух резисторов, представляющие собой делитель напряжения и подключенные между анодом, катодом и управляющим выводом этого стабилитрона. Следовательно, чтобы изменить выходное напряжение нам достаточно изменить одно из сопротивлений (либо одно сопротивление нужно будет немного увеличить либо второе немного уменьшить). Для этого можно вместо одного из них поставить подстроечный резистор чуть большего номинала и путем его вращения подобрать на выходе нужное напряжение. Но, повторюсь, у таких зарядов редко бывает заниженное выходное напряжение.
P.S. Учтите, что слишком сильно поднимать напряжение не стоит. Максимальное значение может быть до 5,5 вольт. Лучше если его сделать в пределах от 5,1 до 5,3 В. Некоторые виды телефонов (а точнее их контроллеры заряда) в лучшем случае просто не будут работать (сработает защита от перенапряжения), а в худшем случае они могут даже выйти из строя. Так что слишком завышать выходное напряжение не стоит!
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Телефон или смартфон плохо и долго заряжается, что можно сделать с зарядным устройством для решения этой проблемы, повышаем Uвых
Можно ли повысить силу тока на выходе у зарядного устройства?
Есть ЗУ для шуруповерта Makita DC1414T(фото). Вход 220 V, выход 7.2-14.4 V, 2.6 А. Хочу сделать зарядку для автомобильного аккумулятора. Там 12 V и 60 Ач. В гнезде 5 выходов и я не могу понять, с какого взять +, а с какого -. Суть вопроса в том, можно ли из этой зарядки сделать выпрямитель для АКБ, и если да, то как. Заранее большое спасибо!
Лучший ответ
Надо думать, что при выходном токе 2,6 А выходное напряжение составит 7,2 В; при 14,4 В — меньше 1 А.
И автомобильный АКБ, если зарядное устройство не сгорит, нужно будет заряжать непрерывно около 3-х суток.
Проще сделать ЗУ с применением трансформатора 220/12-14 В и выпрямительным мостом.
Остальные ответы
Выше головы не подпрыгнешь. Там обмотка не рассчитана на 6 Ампер.
Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Купил китайскую зарядку 5В 2А. При проверке резистором на 5 Ом выявлено падение напряжения до 4,5В и падением силы тока до 0,78А. Что говорит о том, что он максимум выдает 780мА. При подключении нагрузки 2,5 Ом уходит в защиту (ну или отключается), а должен показать 2А.. Вопрос: Можно ли увеличить силу тока уменьшив номинал резистора R1. Если «да», то насколько. И что можно сделать для увеличения мощности (силы тока) этого БП. Очень грелся диод 1n5819. Я его заменил на 5822, теперь норм. И еще. Если я меняю транзистор 13003 на 13009, то даже при при проверке резистором на 5 Ом уходит в защиту.
- Maykill
- Сообщений: 73538
- Зарегистрирован: Вт дек 20, 2011 12:46:51
- Откуда: Петроград
- Сайт
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 14:35:21
китайские ватты можно смело делить на 4
а на практике- просто дольше будет заряжать
- Телекот
- Сообщений: 34166
- Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
- Откуда: г.Мариинск
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 14:53:29
zamgen писал(а): Можно ли увеличить силу тока
Можно, достаточно купить нормальную зарядку, а не китайскую.
- vlasovzloy
- Сообщений: 15478
- Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
- Откуда: Таксимо
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 15:25:29
13003 достаточно, 13009 не потянется там без раскачки. уменьшай ставь 4,7 Ома, конденсаторы все какие электролиты увеличивай емкость раза в два три чеиыре
- zamgen
- Сообщений: 92
- Зарегистрирован: Чт май 11, 2017 07:24:36
- Откуда: Зауралье
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 15:47:07
vlasovzloy, премного благодарен за помощь.
- Starichok51
- Сообщений: 17924
- Зарегистрирован: Сб авг 14, 2010 15:05:51
- Откуда: г. Озерск, Челябинская обл.
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 18:48:19
там еще наверняка и трансформатор не выдержит увеличения тока.
- musor
- Сообщений: 39199
- Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
- Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега
- Сайт
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 18:50:49
схема явно левая неправилно зарисована диод шотка 1а (какие нах 2а) диот 25в хотя нужен минимум на 100в.
эта на вскидку зенер во вторичке на 8v2 даст выход гжнтол 9,0-9,9в но никак не 5.
увеличить мощность там мож толко 1 путем полностью переделат с 0 начав с трана правилного
если напряг просендае несмотря на 00С значит исходный флай слишком слаб для 10вт типично взята 1а 5в зарядка(тока зене 3v9(надьбыть)и разогнана путем переклейки лейба на 2а
а если у ва и првыда стоит зене на 8,2в то это вобше не usb зарядка а какаято древняя от семена и старого мотора и ноки а те болше 500-600ма не тянули в принципе (переходили в режим СС
короче если надь чесных 2а ищи другую а эту юзай на полампера не боле
- 6ф1
- Сообщений: 2714
- Зарегистрирован: Ср ноя 20, 2013 22:57:36
- Откуда: Краснодар
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 20:16:39
Попадалось в лапы подобное ‘изделие’. Какие, нафиг два ампера — я вас умоляю, проводочки — смотреть не на что, на трансик дышать страшно — с похмела феррит растворится! ПолАмпера, и больше с него не спрашивайте, вы правильно диагностику провели. А оптимальное решение Телекот предложил. Пытаться из него выжать больше — бесполезная трата нервов, денег , и канифоли.
- vlasovzloy
- Сообщений: 15478
- Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
- Откуда: Таксимо
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 20:25:34
Да пусть попроьует, чо вы сразу
- musor
- Сообщений: 39199
- Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
- Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега
- Сайт
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 20:34:08
чем кончаются такие пробы я подскажу
1 хлопком ии выгоранием 99% горячей части после чего спокойно выкидываешь в мусорку и
2бежиш в щопинг за новой..
а если 1 фазу с симфонией Баха пропустить а сразу перейти ко второму сэкономите время +нервы+бонусом останется некая недозарядка на полампера годная питать какойнить китайпоказометр в бп
- Asaba
- Сообщений: 5635
- Зарегистрирован: Пт авг 04, 2017 19:36:00
- Откуда: постнурсултанат Боратистан
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Пн апр 22, 2019 20:43:31
Надо сначала проверить нагрев элементов при нынешних токах.
Если нагрев не сильный, то можно рискнуть. А еще можно опробовать 13005
- zamgen
- Сообщений: 92
- Зарегистрирован: Чт май 11, 2017 07:24:36
- Откуда: Зауралье
Re: Как увеличить силу тока на зарядном устройстве 5в.
Вт апр 23, 2019 04:32:49
спасибо всем. Диод шоттки стоял 5819, это я его заменил 5822. Оба они не на 25 а на 40 В., первый на на 1А, второй на 3А. Зачем там 100 В не понимаю. Диод зенера, ну если я и ошибся в маркировке, то там можно спутать 8 только с тройкой. две цифры 8.2 или 3.2. Возможно и 3,2 В, плохо видно. Зарядка на х.х.выдает 5,2В. Зарядка новая, только что с магазина. Цена 150р. под samsung внешний вид. Нагрев проверял, только 13003 греется до 60 градусов при проверке нагрузуой 5Ом. Остальное нет. Убить не жалко, все равно от нее прока никакого. 2А не взять с нее из-за транса, это я согласен, а 1А попробую выжать. Спутать по цвету стабилитрон можно только с диодом 1n4148, но даже при всей логике ему там делать нечего. А выпаивать я его не стал. А по покупке новой, я вас умоляю не нужны мне эти советы, купить можно в любой момент. Только вот гарантии что она супер — тоже нет. весь товар у нас 95% китай.
Это насчет ошибки в схеме: смотрите сами 
Последний раз редактировалось zamgen Вт апр 23, 2019 05:10:12, всего редактировалось 1 раз.
- Enman
- Сообщений: 7774
- Зарегистрирован: Сб янв 29, 2011 00:28:48
Модернизация маломощного зарядного устройства
Известно два основных варианта зарядных устройств (ЗУ), используемых для обслуживания маломощных электронных устройств с аккумуляторным питанием. Принципиальная схема первого из них представлена на Рис.1. Такими устройствами комплектовались наши приборы несколько лет назад, когда аккумуляторы, по сравнению с современными, имели существенно меньшую емкость, и ток заряда для типоразмера АА не превышал 70 – 130 мА.
Основной особенностью этого устройства является работа в режиме частотной модуляции, который реализуется следующим образом. В течение цикла заряда индуктивности трансформатора напряжение базовой обмотки приложено плюсом через R3, C2 к базе ключевого транзистора, при этом C2 заряжается примерно до напряжения базовой обмотки. Когда ключ размыкается, напряжение на базовой обмотке меняется на обратное и, суммируясь с имеющемся на конденсаторе C2, запирает ключевой транзистор. С этого момента конденсатор C2 начинает перезаряжаться током, протекающим через токозадающие резисторы R1, R2 вплоть до открывания ключевого транзистора. Изменяя этот ток, что обеспечивается за счет соответствующего включения выходной секции оптрона DA1, можно в широких пределах регулировать частоту выходного напряжения при постоянной длительности зарядного цикла и, тем самым, изменять величину выходного тока ЗУ. Основным достоинством модуляции такого типа является практически бесконечный диапазон регулировки выходного тока без какого-либо влияния на режим насыщения ключевого транзистора.
К достоинствам устройства следует отнести достаточно высокую стабильность параметров при простой схеме, а также реализованную простыми средствами индикацию выходного тока, что отличает его от большинства ЗУ серийного производства.
Основным же недостатком является возможность насыщения трансформатора, что связано с неопределенностью максимального тока через ключевой транзистор и требует либо применения трансформаторов с запасом по мощности, либо подстройки параметров элементов R3, C2 для каждого конкретного образца ЗУ под имеющийся трансформатор.
При этом следует отметить, что режим работы устройств, выполненных по такой схеме, зачастую устойчив только при гарантированном отсутствии насыщения трансформатора. В ином случае устройство может стать неуправляемым, поскольку из-за резкого возрастания амплитуды колебаний, возникающих на всех обмотках после разряда индуктивности насыщенного трансформатора, может возникнуть режим неуправляемых автоколебаний, который только в некоторых случаях удается устранить включением дополнительного конденсатора параллельно базо-эмиттерному переходу ключевого транзистора. В данном случае это конденсатор C5.
Недостатком является также тот факт, что выходная мощность устройства принципиально ограничена как из-за неопределенности режима ключевого транзистора, так и из-за недопустимого роста потерь в выходной секции ЗУ при увеличении зарядного тока.
Принципиальная схема ЗУ другого типа представлена на Рис.2. Следует отметить, что вариаций на тему этой схемы несколько, в том числе со стабилизацией и ограничением напряжения по первичной стороне, однако будем рассматривать только наиболее универсальный вариант с прямой стабилизацией по выходному току.
Основной особенностью этой схемы является использование элементов (VT1, R4, R6), которые контролируют величину максимального тока через ключевой транзистор и, соответственно, через первичную обмотку трансформатора. Такая особенность делает это устройство предпочтительным для серийного производства, т.к. при этом любая подстройка схемы оказывается ненужной, а максимальный ток через ключ однозначно определяется параметрами элементов схемы.
Однако, при введении этих элементов, конденсатор С3, в отличие от предыдущей схемы, не может создавать дополнительное запирающее напряжение на базе VT2 при разряде индуктивности, поскольку базо-эмиттерный переход этого транзистора при отрицательной полярности напряжения на базе зашунтирован прямосмещенным коллекторно-базовым переходом транзистора VT1, а кроме этого, верхний по схеме вывод базовой обмотки через диод VD6 замкнут на отрицательную шину первичного источника. Из-за этого ключевой транзистор включается сразу же по окончании цикла разряда индуктивности без дополнительной задержки, обусловленной перезарядом конденсатора C3. Поэтому устройства такого типа всегда работают в режиме неуправляемых автоколебаний и резистор R3 необходим только для начального запуска. Реализуемый в таком случае тип модуляции можно считать модуляцией смешанного типа, при которой изменяется и частота, и длительность зарядного цикла. При этом частота преобразования может быть в несколько раз более высокой, нежели у первого рассмотренного ЗУ, что создает значительно больше помех для окружающих электронных устройств.
Поскольку данное устройство работает в режиме неуправляемых автоколебаний, единственным доступным способом регулировки выходного тока является изменение максимального тока через индуктивность. Такую регулировку предположительно можно обеспечить двумя способами – за счет изменения сопротивления резистора R6 или за счет управляющего тока, создающего падение напряжения на резисторе R4, которое суммируется с падением на R6. При этом частота преобразования по мере уменьшения выходного тока должна была бы увеличиваться, поскольку индуктивность заряжается до меньшего максимального тока за меньший интервал времени.
Однако реально частота преобразования в такой схеме в значительной степени определяется параметрами насыщения ключевого транзистора, поскольку время выхода биполярного ключа из насыщения – величина фиксированная, в некоторой степени зависящая от тока через C3, R5. Поэтому попытки уменьшить выходной ток упомянутыми способами дают незначительный эффект, а при дальнейших усилиях ключевой режим нарушается и конвертер превращается в линейный усилитель класса А. Это объясняется тем, что даже при существенном увеличении номинала резистора R6 насыщающий ток базы, создаваемый базовой обмоткой через С3, R5, почти не меняется, и время пребывания VT2 в насыщенном режиме меняется весьма слабо. Если же для уменьшения максимального тока через индуктивность искусственно увеличивать падение напряжения на R4, то при некотором его значении величина насыщающего тока становится недостаточной из-за замыкания его через открытый транзистор VT1, и ключевой транзистор переходит в режим линейного усиления. Поэтому в большинстве ЗУ такого типа, в которых отсутствует обратная связь по выходному току, существенно изменить величину выходного тока почти невозможно.
Если же устройство содержит обратную связь по выходному току, как это показано на Рис.2, то по аналогии должен получаться такой же эффект, как при искусственном увеличении напряжения на резисторе R4. Однако здесь следует иметь в виду, что обратную связь в импульсных устройствах трудно сделать абсолютно линейной, а поэтому в реальных устройствах она в той или иной степени имеет импульсный характер. С учетом этого, за счет ООС регулируется не только величина выходного тока, но и временные параметры преобразования. Т.е. изменяется характер модуляции. Например, в некоторых испытанных устройствах подобного типа за счет ООС характер модуляции становится подобен частотной, в некоторых – прерывистой, что в принципе позволяет принудительно обеспечить достаточно широкий диапазон регулировки выходного тока.
Однако цепи стабилизации в этом устройстве содержат слишком много элементов. При этом за счет транзисторов VT1, VT3 обеспечивается настолько высокая электрическая стабильности выходного тока (лучше 0.2%), что она превышает более чем на порядок температурную стабильность этого параметра. Это делает некоторые элементы цепи стабилизации совершенно бессмысленными, поскольку обнаружить их влияние на фоне нестабильности при изменении температуры практически невозможно. Поэтому в некоторых серийных ЗУ такого типа цепи стабилизации по выходному току вообще не используются, а для ограничения выходного напряжения используется выпрямитель напряжения базовой обмотки, который через стабилитрон подключен к базе токоограничивающего или ключевого транзистора. Однако при этом стабильность ЗУ как источника тока в широком диапазоне входных напряжений оказывается недостаточной.
Кроме этого, поскольку зарядное устройство выполняет функцию источника тока, встроенная индикация должна соответствовать этой функции. Т.е. светодиод должен светиться только тогда, когда есть выходной ток. Однако, поскольку при больших выходных токах это сделать не очень просто из-за слишком большой рассеиваемой мощности на элементах схемы индикации, в подавляющем большинстве серийно выпускаемых устройств индицируется не ток, а выходное напряжение. Недостаток такой индикации очевиден – например, нормальный заряд индицируется, даже если Вы забыли соединить зарядное устройство с нагрузкой или в заряжаемом устройстве отсутствует аккумуляторная батарея.
Поскольку характеристики обоих рассмотренных выше устройств не оптимальны, возник вопрос, нельзя ли объединить их достоинства и исключить недостатки. Разумеется без заметного увеличения результирующей цены. То, что получилось в результате решения этой задачи, представлено на Рис.3.
Рассмотрим принципиальные изменения, которые касаются первичной высоковольтной секции модернизированного ЗУ.
Во-первых, токозадающий резистор R2+R3 подключен не к положительной шине питания, а к выходу схемы подавления выброса напряжения на индуктивности рассеяния (VD4, C2). Это не только позволило исключить из схемы один резистор большого габарита, но и помогло уменьшить амплитуду колебательного процесса на разомкнутой индуктивности, что положительно отразилось на устойчивости генерируемых колебаний при изменении первичного напряжения.
Во-вторых, чтобы избежать шунтирования базо-эмиттерного перехода ключевого транзистора в обратном направлении коллекторно-базовым переходом токоограничивающего транзистора, этот транзистор заменен на два прямосмещенных диода VD2, VD3. Заменить эти диоды низковольтным обратносмещенным стабилитроном, как это делается в некоторых ЗУ китайского производства, нельзя, поскольку при запертом состоянии VT1 стабилитрон превращается в прямосмещенный диод и это делает устройство эквивалентным изображенному на Рис. 2. При этом совокупность элементов VD2, VD3 и R5 оптимизированного ЗУ ограничивает максимальный ток через ключ VT1 практически так же, как элементы VT1, R4, R6 в устройстве, представленном на Рис. 2. И, в то же время, осуществляется режим управляемого перезаряда конденсатора C3 так же, как в устройстве, представленном на Рис.1. Следовательно, в ЗУ на Рис.3 реализована частотная модуляция, устраняющая любые проблемы с величиной выходного тока. Т.е. такое устройство с одинаковым успехом можно использовать как для зарядки аккумуляторов старого образца с зарядным током 70 мА и меньше, так и для зарядки современных, без ухудшения параметров ключевого режима коммутации при регулировке. В то же время, исключается возможность насыщения трансформатора, поскольку максимальное значение тока через ключ однозначно определяется по формуле:
Теперь рассмотрим изменения, касающиеся выходной секции ЗУ. Цепи стабилизации выполнены точно так же, как это сделано в первом рассмотренном устройстве, поскольку они достаточно эффективны. При этом выходной ток определяется сопротивлением резистора R8, и его нестабильность при изменении напряжения в сети вдвое не превышает 5%. Поэтому изменения касаются только схемы индикации выходного тока.
Здесь следует напомнить, что зарядное устройство представляет собой источник тока, выходное напряжение которого может изменяться от нуля (режим короткого замыкания на выходе) до некоторого максимального напряжения, величина которого определяется предельно допустимым напряжением питания обслуживаемого устройства, из которого извлекли аккумуляторную батарею (режим холостого хода). При этом, чтобы обеспечить индикацию зарядного тока с помощью стандартного светодиода, в выходной секции ЗУ необходим внутренний источник напряжения для его питания, причем такой, который обеспечивал бы свечение диода и при закороченном выходе ЗУ.
Однако в таком состоянии ни на одном элементе в выходной секции не имеется достаточного напряжения (~1.8 В) для обеспечения светодиодной индикации. Поэтому в большинстве серийных ЗУ это проблема решена просто – индицируется не ток, а выходное напряжение.
Для индикации наличия зарядного тока источник питания светодиода можно реализовать так, как это сделано на Рис.1, т.е. включить в цепь заряда резистор необходимого номинала, параллельно которому включить светодиод. Однако, поскольку падение напряжения на стандартном светящемся светодиоде не может быть менее примерно 1.8 В, то при зарядном токе, например 300 мА (именно на такой ток рассчитано устройство, представленное на рис. 3), рассеиваемая на этом резисторе источнике мощность составит примерно 0.6 Вт. Следовательно, для реализации такого источника необходим резистор мощностью 1 Вт, габариты которого слишком велики по отношению к объему остальных элементов зарядного устройства. Кроме того, вся эта мощность рассеивается в корпусе ЗУ, что будет способствовать повышению его рабочей температуры. Поэтому сопротивление этого резистора следует по возможности уменьшать, и те решения, которые использованы в первом рассмотренном устройстве, использовать нельзя.
Решить эту проблему можно, если к падению напряжения на резисторе R8 добавить без существенного увеличения рассеиваемой мощности примерно 0.6 В. Такое добавочное напряжение формируется с помощью R7, VD7. Следует отметить, что это напряжение импульсное, поэтому рассеиваемая на указанных элементах мощность пренебрежимо мала.
Отмечу, что представленная на Рис. 3 схема не является универсальной и пригодна лишь для реализации устройств с выходной мощностью не более единиц Ватт. Это объясняется тем, что для увеличения выходной мощности следует увеличивать емкость C3, которая совместно с R4 определяет степень насыщения транзисторного ключа и время его пребывания в таком состоянии. Но, в тоже время, следует увеличивать частоту преобразования. А для этого необходимо по возможности уменьшать емкость С3, поскольку существенно уменьшить сопротивление токозадающего резистора R2+R3 невозможно из-за роста выделяющейся на нем мощности. Эти противоречивые требования ограничивают выходную мощность устройства на указанном уровне.
