Зарядное устройство для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Зарядные устройства

Опубликовано: 23.03.2017 21:23

Просмотров: 2366

Сотовые телефоны комплектуются собственными зарядными устройствами. Эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными. Поскольку разновидностей сотовых телефонов много, напряжение питания их аккумуляторов также различно. Так, сотовый телефон фирмы Motorola нельзя заряжать с помощью зарядного устройства для сотового телефона фирмы Samsung или Sony Ericsson не только потому, что телефоны имеют разные разъемы для подключения внешнего питания, но, главное, потому, что у этих телефонов различное номинальное напряжение аккумуляторных батарей.

Большинство современных моделей сотовых телефонов имеют встроенное «умное» устройство, автоматически прекращающее зарядку аккумулятора при достижении им полной емкости. Поэтому практически безопасно оставлять такие сотовые телефоны на постоянной подпитке от зарядного устройства для самого телефона и его аккумулятора. Это же справедливо и для зарядного устройства, включенного в осветительную сеть 220 В. Потребляемый зарядным устройством для сотового телефона ток от сети 220 В очень мал, он не превышает 8-10 мА (при полностью заряженном аккумуляторе), поэтому можно зафиксировать лишь незначительный (до +30 °С) нагрев корпуса зарядного устройства при зарядке телефона и охлаждение этого корпуса до комнатной температуры в режиме полностью заряженного аккумулятора. Для тех же, у кого по каким-то причинам нет штатного зарядного устройства, пригодится самодельное зарядное устройство с индикацией состояния и автоматической регулировкой зарядного тока. Электрическая схема этого простого в повторении и налаживании устройства представлена на рис. 1.

Рис. 1. Электрическая схема зарядного устройства для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока
На схеме показано зарядное устройство для заряда никель-кадмиевых и литиевых аккумуляторов для сотовых телефонов с номинальным напряжением 3,6-3,8 В.
Такое номинальное напряжение имеют аккумуляторные батареи сотовых телефонов Nokia различных модификаций (например Nokia 3310, Nokia 1610 и др.). Однако спектр применения этого зарядного устройства можно существенно расширить таким образом, чтобы оно стало универсальным и помогало заряжать сотовые телефоны других фирм (с иным номинальным напряжением аккумулятора). Для переделки зарядного устройства (изменения значения выходного напряжения и тока) достаточно изменить в принципиальной схеме значения только некоторых элементов (VD2, R5, R6) - об этом подробнее рассказано ниже.
Для того чтобы узнать номинальное напряжение аккумулятора вашего сотового телефона, достаточно снять верхнюю крышку аппарата и рассмотреть запись на аккумуляторе. Как правило, аккумуляторные батареи телефонов Nokia, Motorola, Sony Ericsson и некоторых моделей Samsung имеют номинальное напряжение 3,6-3,8 В. Это наиболее популярное напряжение среди современных моделей сотовых телефонов.
Первоначальный ток зарядного устройства составляет 10мА значение определяется выходным напряжением вторичной обмотки трансформатора Т1 и величиной сопротивления резистора R2. Оба эти параметра можно корректировать, подбирая другой понижающий трансформатор или иное сопротивление ограничивающего резистора.
Переменное напряжение сети 220 В понижается силовым трансформатором Т1 до 10 В на вторичной обмотке, затем выпрямляется диодным выпрямителем VD1 (собранным по мостовой схеме) и сглаживается оксидным конденсатором С1.
Выпрямленное напряжение через токоограничивающий резистор R2 и усилитель тока на транзисторах VT2, VT3 (включенных по схеме Дарлингтона) поступает через разъем XI на аккумулятор и заряжает его минимальным током. При этом свечение светодиода HL1 свидетельствует о наличии зарядного тока в цепи. Если данный светодиод не светится, значит, аккумулятор заряжен полностью или в цепи зарядки нет контакта с нагрузкой (аккумулятором).
Свечение второго индикаторного светодиода HL2 в самом начале процесса зарядки не заметно, так как напряжения на выходе зарядного устройства недостаточно для открывания транзисторного ключа VT1. В этом режиме составной транзистор VT2, VT3 находится в режиме насыщения, и в цепи через аккумулятор протекаем зарядной ток.
Как только напряжение на контактах аккумулятора достигнет значения 3,8 В (что говорит о полностью заряженном аккумуляторе), стабилитрон VD2 открывается, транзистор VT1 также открывается и загорается светодиод HL2; соответственно, транзисторы VT2, VT3 закрываются и зарядной ток в цепи питания аккумулятора (X1) уменьшается почти до нуля.
Налаживание схемы
Для полноценного и эффективного налаживания устройства потребуются два однотипных аккумулятора для сотового телефона с номинальным напряжением 3,6-3,8 В. Один аккумулятор полностью разряженный, а другой, соответственно, полностью заряженный штатным зарядным устройством, которое продается в комплекте с сотовым телефоном.
Налаживание сводится к установке максимального зарядного тока и напряжения на выходе устройства, при котором светится светодиод HL2. Этот максимальный ток устанавливается опытным путем следующим образом. • i
К выходу зарядного устройства - точки А и Б, разъем Х1| (см. рис. 1) - через последовательно соединенный миллиамперметр постоянного тока подключают заведомо разряженный сотовый телефон, например фирмы Nokia 3310, который после длительной эксплуатации выключился сам из-за разряженной аккумуляторной батареи. Подбором сопротивления резистора R2 выставляют ток 100 мА. Для этой цели удобно использовать стрелочный миллиамперметр М260М с током полного отклонения 100 мА. Однако можно использовать и иной аналогичный прибор, в том числе стрелочный авометр (Ц20, Ц4237 и подобные), включенный в режиме измерения тока на пределе 150-250 мА. Применять цифровой тестер нежелательно из-за инерции считывания и индикации показаний.
После этого (предварительно отключив зарядное устройство от сети переменного тока) эмиттер транзистора VT3 отпаивают от других элементов схемы и вместо сотового телефона с «севшим» аккумулятором к точкам А и Б на схеме подключают сотовый телефон с нормально заряженным аккумулятором (для этого переставляют аккумуляторы в одном и том же телефоне). Теперь подбором сопротивления резисторов R5 и R6 добиваются зажигания светодиода HL2. После этого эмиттер транзистора VT3 подключают к другим элементам согласно схеме.
О деталях
Трансформатор Т1 - любой, рассчитанный на питание от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц с вторичной (вторичными) обмотками, выдающими напряжение 10-12 В переменного тока, например ТПП 277-127/ 220-50, ТН1-220-50 или аналогичный.
Транзисторы VT1, VT2 - типа КТ315Б-КТ315Е, КТ3102А-КТ3102Б, КТ503А-КТ503В, КТ3117А или аналогичные по электрическим характеристикам. Транзистор VT3 - из серий КТ801, КТ815, КТ817, КТ819 с любым буквенным индексом. Нет необходимости устанавливать этот транзистор на теплоотводящий радиатор.
К точкам А и Б (см. схему на рис. 1) припаивают штатный провод от зарядного устройства сотового телефона соответствующей модели с тем, чтобы оконечный разъем на другом конце этого провода подходил к разъему сотового телефона.
Все постоянные резисторы (кроме R2) - типа МЛТ-0,25,  или аналогичные. Резистор R2 имеет мощность рассеяния 1 Вт.
Оксидный конденсатор С1 - типа К50-24, К50-29 на рабочее напряжение не ниже 25 В или аналогичный. Светодиоды HL1, HL2 - типа АЛ307БМ. Можно применять и другие светодиоды (для индикации состояния различными цветами), рассчитанные на ток 5-12 мА.
Диодный мост VD1 -любой из серии КЦ402, КЦ405; КЦ407. Стабилитрон VD2 определяет напряжение, при котором зарядной ток устройства уменьшится почти до нуля. В данном случае необходим стабилитрон с напряжением стабилизации (открывания) 4,5-4,8 В. Указанный на схеме стабилитрон можно заменить на КС447А или составить из двух стабилитронов на меньшее напряжение, включив их последовательно. Кроме того, как было отмечено выше, порог автоматического отключения режима зарядки устройства можно корректировать изменением сопротивления делителя напряжения, состоящего из резисторов R5, R6.
Конструкция
Элементы устройства монтируют на плате из фольгированного стеклотекстолита и размещают в пластмассовом (диэлектрическом) корпусе, в котором просверливают два отверстия для индикаторных светодиодов. Хорошим вариантом, использованным автором, является размещение платы устройства в корпусе от использованной батареи типа А3336 (без понижающего трансформатора).