Opisywany układ służy do ładowania aku−
mulatorów kwasowo−ołowiowych. Może też
współpracować z akumulatorem w roli zasi−
lacza buforowego, zapewniającego bezprzer−
wowe zasilanie urządzeń.

Prezentowana konstrukcja ma szereg bar−

dzo cennych cech, rzadko spotykanych w ła−
dowarkach akumulatorów. Przede wszystkim
1. Uniemożliwia przeładowanie akumula−
tora. Gdy akumulator zostanie w pełni nała−
dowany, prąd ładowania spada do znikomej
wartości, więc nawet wielodniowe ładowanie
nie grozi niczym złym.
2. Prąd ładowania można łatwo dostoso−
wać do pojemności współpracującego aku−
mulatora.
3. Zanik napięcia sieci podczas ładowania
nie spowoduje szybkiego rozładowania
akumulatora – prąd rozładowania wynosi
wtedy około 2,5mA.
4. Nie boi się odwrotnego dołączenia aku−
mulatora. Większość ładowarek i prostow−
ników przy odwrotnym podłączeniu akumu−
latora ulega poważnemu uszkodzeniu wsku−
tek przepływu ogromnego prądu przez obwo−
dy wyjściowe.
5. Nie boi się także zwarcia zacisków wyj−
ściowych ładowarki. Zastosowane rozwią−
zanie układowe powoduje, że przy takich
skrajnie niekorzystnych błędach nie dzieje
się nic złego, a prąd „zwarciowy” ma wartość
pojedynczych miliamperów. Na pewno nie
zapewni tego zwykły bezpiecznik umie−
szczony na wyjściu.
6. Dwukolorowa dioda LED pokazuje stan
pracy, a płynne zmiany koloru świecenia od
czerwonego do zielonego odzwierciedlają
proces ładowania.

Wszystkie te cechy osiągnięto w bardzo

prostym układzie, zawierającym garstkę po−
pularnych i tanich elementów.

Montaż jest prosty, więc budowy urządze−

nia mogą podjąć się także osoby mało zaa−
wansowane, nawet te, które nie do końca ro−
zumieją wszystkie szczegóły jego działania.

Uwaga! Ładowarka jest opracowana

i optymalizowana dla małych akumulatorów
(żelowych) o napięciu 12V i pojemności
1...30Ah. Dla akumulatorów o pojemno−
ściach 10...200Ah opracowano inny układ,
pracujący na zasadzie impulsowej, który zo−
stanie zaprezentowany w jednym z najbliż−
szych numerów EdW.

Opis układu

Układ jest rodzajem zasilacza prądu stałego
o regulowanym napięciu wyjściowym z wbu−
dowanym ogranicznikiem prądowym. Gdy
napięcie akumulatora jest niższe od nasta−
wionego napięcia zasilacza, działa ogranicz−
nik prądu i akumulator jest ładowany prądem
o ustalonej wartości. Gdy napięcie na akumu−
latorze wzrośnie do nastawionego napięcia
zasilacza, prąd ładowania stopniowo maleje.
Taki sposób ładowania jest zalecany przez
producentów akumulatorów. Niniejszy pro−
jekt jest uzupełnianiem cyklu artykułów
Akumulatory w praktyce elektronika, które
niedawno ukazały się w EdW.

Przebiegi prądu i napięcia występujące

podczas ładowania pokazane są na rysunku 1.
Kluczową rolę w regu−
lacji napięcia gra po−
pularny od lat układ
scalony TL431 – patrz
rysunek 2a. Jak poka−
zuje rysunek 2b, dzia−
ła on podobnie jak
zwykły tranzystor
NPN, tylko napięcie
progowe „emiter−ba−
za” wynosi nie około

0,6V, tylko 2,5V. Choć na schematach symbo−
lem stabilizatora TL431 słusznie jest regulo−
wana dioda Zenera, niemniej tak jak w tran−
zystorze, jeśli napięcie na wejściu REF jest
niższe od napięcia progowego (2,5V), nie
płynie prąd „kolektora”, a jeśli napięcie na tej
końcówce wzrośnie do napięcia progowego,
prąd „kolektora” popłynie przez stabilizator
od końcówki oznaczonej K (katoda) do
A (anoda). „Wzmocnienie prądowe” tego nie−
codziennego tranzystora jest bardzo duże –
prąd „bazy” (I

REF

) w typowych warunkach pra−

cy wynosi około 2

µA, ale nie jest to w tym za−

stosowaniu istotne. Niewiele ważniejszy jest
fakt, że „napięcie nasycenia”, czyli najniższe
napięcie między „kolektorem” (K) a „emite−
rem” (A) nie będzie nigdy mniejsze niż około
2V . W rzeczywistości kostka TL431 zawiera

13

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Projekty AVT

2

2

2

2

6

6

6

6

2

2

2

2

8

8

8

8

H

H

H

ŁŁ

ŁŁ

a

a

a

a

d

d

d

d

o

o

o

o

w

w

w

w

a

a

a

a

rr

rr

k

k

k

k

a

a

a

a

a

a

a

a

k

k

k

k

u

u

u

u

m

m

m

m

u

u

u

u

ll

ll

a

a

a

a

tt

tt

o

o

o

o

rr

rr

ó

ó

ó

ó

w

w

w

w

o

o

o

o

łł

łł

o

o

o

o

w

w

w

w

ii

ii

o

o

o

o

w

w

w

w

yy

yy

c

c

c

c

h

h

h

h

1

1

1

1

2

2

2

2

V

V

V

V

1

1

1

1

..

..

..

..

..

..

3

3

3

3

0

0

0

0

A

A

A

A

h

h

h

h

Z

Z

Z

Z

a

a

a

a

ss

ss

ii

ii

ll

ll

a

a

a

a

c

c

c

c

zz

zz

b

b

b

b

u

u

u

u

ff

ff

o

o

o

o

rr

rr

o

o

o

o

w

w

w

w

yy

yy

Rys. 1

Rys. 2

12 tranzystorów, rezystory, diody i kondensa−
tory – rysunek 2c pokazuje bardzo upro−
szczony schemat wewnętrzny.

Zasadę działania obwodu stabilizacji na−

pięcia pomoże zrozumieć rysunek 3. Jeśli
napięcie ładowanego akumulatora jest niskie,
mniejsze od nominalnego, na rezystorze RE
napięcie jest mniejsze niż napięcie progowe
U1 (2,495V±55mV). Przez stabilizator U1
prąd nie płynie. Płynie natomiast prąd przez
tranzystor TA, który tu pracuje w układzie
wspólnej bazy. Napięcie na jego bazie jest
ustalone i wynosi połowę napięcia akumula−
tora. Rezystory RD, RE są tak dobrane, że
napięcie na RF jest duże, wynosi kilka wol−
tów, co gwarantuje otwarcie MOSFET−a T1.
Prąd ładowania płynie przez akumulator
i tranzystor T1, a napięcie na akumulatorze
stopniowo wzrasta. Jeśli napięcie akumula−
tora wzrasta, wzrasta też napięcie na rezysto−
rze RE. Gdy zwiększy się do wartości napię−
cia progowego, przez układ U1 popłynie
prąd. Prąd ten wywoła dodatkowy spadek na−
pięcia na RC. Napięcie w punkcie A spadnie,
więc tranzystor TA zostanie przytkany (jego
prąd zmaleje). Mniejszy prąd wywoła mniej−
szy spadek napięcia na RF, co spowoduje
przytkanie tranzystora T1 i takie zmniejsze−

nie prądu ładowania, by napięcie akumulato−
ra nie rosło.

Taki układ nie pozwoli na nadmierny

wzrost napięcia na akumulatorze, ale nie ma
ograniczenia prądu ładowania. Wystarczy
jednak dodać niewielki rezystor szeregowy
RS i jeden tranzystor według rysunku 4.
Wartość RS wyznacza prąd ładowania. Gdy
prąd chce wzrastać i napięcie na RS wzrośnie
do wartości napięcia progowego tranzystora
(około 0,6V), otwiera się tranzystor TB (też
pracujący w układzie wspólnej bazy),
zmniejsza napięcie na RA, a tym samym na
RC. W rezultacie maleje prąd tranzystora TA
i tranzystor T1 zostaje przytkany na tyle, że−
by utrzymać stałą wartość prądu płynącego
przez RS i akumulator.

Należy zauważyć, że taki układ nie jest kla−

sycznym zasilaczem, bo bez akumulatora po
włączeniu zasilania „nie wystartuje”. Bez aku−
mulatora, w pierwszej chwili po włączeniu
napięcia sieci, tranzystor T1 jest zatkany
i nie zostanie otwarty, bo do tego potrzebny
jest przepływ prądu przez tranzystor TA. A prąd
przez TA nie popłynie, jeśli nie otworzy się T1.

Ma to ważne konsekwencje praktyczne

i jest wyjątkowo cenną zaletą ładowarki.
Oznacza między innymi, że po zwarciu zaci−
sków wyjściowych (bez akumulatora) pomi−
mo zwarcia prąd w ogóle nie będzie płynął.
Także przy rozwarciu zacisków, bez akumu−
latora, napięcie na zaciskach nie pojawi się.
Warunkiem rozpoczęcia pracy jest dołącze−
nie „obcego” napięcia” – napięcia akumula−
tora. Napięcie akumulatora wyższe niż
6V umożliwi pracę tranzystora T3 i T1.
Oznacza to, że układ nie może służyć do „re−
animacji” akumulatorów kompletnie wyłado−
wanych. Nie ma to zresztą większego sensu,
bo taki akumulator rozładowany do zera mo−
że być nieodwracalnie uszkodzony i trzeba
najpierw spróbować go „ruszyć”. Przez roz−
ładowany do zera akumulator prąd nie chce
płynąc i do „ruszenia” go zwykle wykorzy−
stuje się źródło napięcia znacznie wyższego
od 15V i rezystor o odpowiedniej mocy.
Przykład pokazany jest na rysunku 5. Aku−
mulator trzeba podłączyć na kilka...kilkana−
ście godzin z nadzieją, że „ruszy” i odzyska
przynajmniej część pierwotnej pojemności.

Układ z rysunku 4 może pełnić przewi−

dzianą rolę ładowarki, ale warto go nieco roz−
budować, by zyskać dodatkowe cenne funk−
cje. Schemat proponowanej, ostatecznej we−
rsji pokazany jest na rysunku 6. Aby umożli−
wić regulację prądu ładowania, przewidziano
nie jeden, a kilka rezystorów RS. Dodatkowa

dioda Schottky’ego D8 po−
zwala zmniejszyć wymaga−
ny spadek napięcia na sze−
regowym rezystorze RS
z wartości 0,6V do około
0,3V, co zmniejsza straty
mocy w rezystancji RS i po−
wala zastosować typowe

14

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Projekty AVT

Rys. 3

Rys. 4

Rys. 5

Rys. 6 Schemat ideowy

miniaturowe rezystory o oporności 0,47

Ω

...1

Ω. Dodatkowy rezystor R1 zwiększa nieco

prąd płynący przez D8 i zapewnia na niej spa−
dek napięcia około 0,3V.

Obecność dwóch połączonych równolegle

rezystorów R3 i R4 wynikła tylko z kaprysu.
Właśnie dla kaprysu w układzie wykorzysta−
no wyłącznie rezystory o czterech nomina−
łach: 62k

Ω, 15kΩ, 1kΩ i 1Ω.

Kondensator C1 zapobiega samowzbu−

dzeniu układu (warto sprawdzić działanie
bez tego kondensatora – samowzbudzenie
nie zawsze jest szkodliwe; w modelu powo−
dowało odmienne działanie sygnalizacyjnej
diody LED).

Pożyteczną rolę sygnalizatora stanu pracy

pełni dwukolorowa dioda LED D10. Podczas
ładowania świecą obie struktury, przez co ko−
lor świecenia jest zbliżony do pomarańczo−
wego. Jeśli napięcie na akumulatorze dojdzie
do wartości nastawionej potencjometrem
PR1, napięcie na R5 zwiększy się, zostanie
otwarty tranzystor T5 a zatkany T6. Struktu−
ra czerwona zgaśnie. Zielony kolor lampki
D1 świadczy więc tylko o tym, że układ nie
pracuje już w trybie ogranicznika prądowe−
go i że utrzymuje na zaciskach akumulatora
nastawione napięcie. Uwaga! Jak pokazuje
rysunek 1, zaświecenie zielonej lampki na−
stąpi w punkcie oznaczonym literą A. Choć
ogranicznik prądowy nie będzie już działał,
akumulator nie będzie jeszcze pełny – zgro−
madzony ładunek wyniesie 70...80% pojem−
ności nominalnej. Dla pełnego naładowania
akumulator trzeba pozostawić w ładowarce
jeszcze przez co najmniej dwie...trzy godziny
(można dowolnie długo). Choć zielona lamp−
ka nie oznacza pełnego naładowania, jej
wskazania są bardzo pożyteczne, bo powala−
ją szacunkowo określić stan akumulatora.

Gdyby zielona lampka zaświeciła się po

bardzo krótkim czasie ładowania albo nawet
tuż po dołączeniu akumulatora, oznacza to, że
albo akumulator jest w bardzo kiepskim sta−
nie (ma dużą rezystancję wewnętrzną) albo
rezystancja styku zacisków ładowarki z kle−
mami akumulatora jest zbyt duża. W każdym
przypadku wskazuje to na konieczność bliż−
szego zbadania problemu.

W każdym wypadku, gdy napięcie sieci

zostanie włączone, a akumulator nie, wtedy
świecić będzie tylko czerwona struktura
świadcząca o braku akumulatora. Warto zau−
ważyć, że wcześniejsze rozważania dotyczą
zasilania ładowarki napięciem stałym (filtro−
wanym), a nie tętniącym. Przy zasilaniu ła−
dowarki napięciem stałym) czerwona dioda
będzie świecić do chwili dołączenia akumu−
latora – później włączy się struktura zielona
i dioda zaświeci kolorem pomarańczowym.
Jednak po odłączeniu akumulatora... zaświe−
ci dioda zielona.

Byłaby to istotna wada ładowarki, bo aku−

mulator może się rozłączyć (np. wskutek sła−
bego styku zacisków z klemami) i zielona

lampka mylnie pokazałaby, że jest on już na−
ładowany. Aby usunąć tę wadę wystarczy...
zasilać ładowarkę przebiegiem tętniącym.
Wtedy w każdym półokresie prąd ładowania
będzie zmniejszał się do zera. Jeśli akumula−
tor zostanie usunięty, najbliższy zanik prądu
i spadek napięcia na zaciskach w układzie
wyłączy tranzystor T1 i spowoduje zaświece−
nie lampki czerwonej. Warunkiem takiego
działania jest brak w układzie pojemności –
zarówno dołączenie pojemności filtrującej do
przekątnej mostka prostowniczego, jak i do
punktów P, N zmienia działanie układu
i odłączenie akumulatora podczas ładowania
nie będzie już sygnalizowane. W proponowa−
nym układzie nie ma kondensatorów i aku−
mulator jest ładowany prądem tętniącym.

Dioda świecąca D10 jest zasilana nietypo−

wo napięciem wprost z transformatora. Moż−
na byłoby (wspólną) katodę diody D10 dołą−
czyć wprost do punktu N. Ale wtedy, po za−
niku napięcia sieci, świeciłaby się lampka
zielona, a akumulator rozładowywałby się
prądem o wartości kilkunastu miliamperów.
Zasilenie diody D10 wprost z transformatora
zagwarantuje po pierwsze, że po zaniku na−
pięcia sieci dioda D10 zgaśnie całkowicie,
sygnalizując awarię, a akumulator będzie się
rozładowywał prądem w wartości nie więk−
szej niż 2,5mA.

Obwód D7, Y1, jak się łatwo domyślić,

jest sygnalizatorem odwrotnego dołączenia
akumulatora. Głośny pisk brzęczyka natych−
miast ostrzeże roztargnionego użytkownika.
Odwrotne dołączenie akumulatora, nawet na
dowolnie długi czas, nie grozi jednak niczym
złym. Niezależnie, czy układ jest zasilany,
czy nie, pobór prądu z akumulatora wyniesie
przy takim błędnym połączeniu tylko około
8...9mA, co nie będzie mieć żadnych nega−
tywnych skutków ani dla akumulatora, ani
dla ładowarki. W trakcie testów modelu ko−
nieczne okazało się dodanie diody D9. Bez
niej przy odwrotnym zasilaniu tranzystor T1

zostałby otwarty i popłynąłby duży prąd roz−
ładowania akumulatora. Może się to wydać
dziwne – przyczynę wyjaśnia rysunek 7, po−
kazujący kluczowe fragmenty układu przy
odwrotnym włączeniu zasilania (i dla upro−
szczenia, przy braku napięcia sieci). Zgodnie
z rysunkiem 2c, stabilizator TL431 w kierun−
ku przewodzenia zachowuje się jak zwyczaj−
na dioda, a z kolei tranzystor T2 pełni rolę
diody Zenera o napięciu 5...6V. Umożliwia to
przewodzenie tranzystora T3 i otwarcie T1.
Prąd byłby wtedy związany ze spadkiem na−
pięcia na RS, z napięciem „Zenera” T2 i na−
pięciem progowym U

GSth

tranzystora T1.

W praktyce oznaczałoby to uszkodzenie re−
zystora(−ów) RS, diod mostka prostownicze−
go, a nawet tranzystora T1.

Dodanie diody D9 rozwiązuje problem,

uniemożliwiając pracę tranzystora T2 i T1.

Ostatecznie układ jest odporny na wszel−

kie zagrożenia.

Montaż i uruchomienie

Układ ładowarki można zmontować na płyt−
ce drukowanej, pokazanej na rysunku 8.
Montaż nie powinien sprawić kłopotu nawet
początkującym. Należy zwrócić uwagę na
właściwe wlutowanie końcówek brzęczyka
Y1, który ma działać przy odwrotnym dołą−
czeniu akumulatora.

Stosownie do pojemności ładowanego

akumulatora należy dobrać prąd ładowania.
Jest o bardzo łatwe. Trzeba wlutować tyle 1−
omowych rezystorów, żeby uzyskać potrzeb−
ny prąd. Jeden rezystor RS o wartości 1

Ω

Ω

zapewnia prąd ładowania około 0,15A.
Przykładowo dla akumulatora żelowego
o pojemności 2Ah, maksymalny prąd łado−
wania wynosi 0,6A (0,3*2), więc trzeba wlu−
tować cztery 1−omowe rezystory RS.

Po zmontowaniu i sprawdzeniu całości,

do zacisków P, N trzeba dołączyć akumulator
i ładować go. Podczas ładowania pustego

15

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Projekty AVT

Rys. 7

Rys. 8 Schemat montażowy

akumulatora napięcie na nim będzie rosnąć,
ale po pewnym czasie ustabilizuje się na war−
tości wyznaczonej przez czynną rezystancję
PR1. Za pomocą potencjometru PR1 nale−
ży dobrać końcowe napięcie ładowania. Je−
śli ładowarka będzie pracować w trybie bez−
przerwowego zasilacza buforowego (stale
włączona i połączona z akumulatorem), wte−
dy trzeba za pomocą PR1 ustawić napięcie
końcowe około 13,8V (13,5...13,8V), co od−
powiada zalecanej przez wszystkich produ−
centów wartości 2,25...2,3V na ogniwo, gwa−
rantującej przewidzianą trwałość.

Przy pracy cyklicznej (na przemian łado−

wanie i rozładowywanie) napięcie końcowe
na akumulatorze powinno wynosić około
15V (14,4...15V). Tu wartość napięcia koń−
cowego nie jest krytyczna. Czym wyższe to
napięcie, tym szybciej naładuje się akumula−
tor. Jednak pozostawienie akumulatora na
stałe pod napięciem większym niż 15V może
zmniejszyć jego żywotność.

Wlutowanie odpowiedniej liczby 1−omo−

wych rezystorów RS i ustawienie potencjo−
metru PR1 to jedyne wymagane regulacje.
Należy jednak pamiętać, że ustawienie napię−
cia końcowego nie jest możliwe „na sucho”,
bez akumulatora. Należy je ustawić w warun−
kach normalnej pracy po dołączeniu i pełnym
naładowaniu akumulatora.

Uwaga! Z tranzystorem T1 koniecznie

musi współpracować odpowiedni radia−
tor! Jego wielkość będzie zależeć od prądu
ładowania i napięcia transformatora. Przy
małych prądach może wystarczyć kawałek
blachy aluminiowej. 12 rezystorów 1−omo−
wych da prąd maksymalny sięgający 2A.
Przy takim prądzie straty mocy mogą sięgnąć
kilkunastu watów, co będzie wymagać zasto−
sowania większego radiatora. Podczas pracy
taki radiator może być bardzo gorący – nawet
do +90...100

o

C.

Dla dociekliwych

Dobierając prąd ładowania, trzeba pamiętać,
że nie powinien przekraczać liczbowo warto−
ści 0,3C (C – pojemność akumulatora w am−
perogodzinach). Przy prądzie 0,3C czas peł−
nego naładowania wyniesie około 6 godzin.

Przykładowo dla akumulatora o pojemno−

ści 10 amperogodzin (10Ah) prąd ładowania
nie powinien przekroczyć 3A (0,3*10Ah).
Niektórzy wytwórcy podają maksymalny
prąd ładowania równy 0,25C. Oczywiście
prąd ładowania można zmniejszyć do warto−
ści 0,1C, a nawet 0,05C, ale wtedy czas łado−
wania radykalnie się wydłuży, nawet do kil−
kudziesięciu godzin.

Wartość prądu ładowania wyznacza wy−

padkowy opór rezystorów RS1...RS4. Na
schemacie ideowym (rysunek 5) pokazano
cztery rezystory RS. Na płytce przewidziano
cztery grupy, umożliwiające wlutowanie
w sumie do 12 rezystorów. Celowo wykorzy−
stano taki sposób, ponieważ umożliwia on
bardzo proste dobranie prądu ładowania. Na−
bywcy zestawu AVT−2628 otrzymają w kom−
plecie 12 rezystorów o nominale 1

Ω. Dzięki

zastosowaniu diody D7 można było znacznie
zredukować moc wydzielaną w tych rezysto−
rach i można tu śmiało stosować popularne
miniaturowe rezystory o

obciążalności

0,1...0,2W.

Wnikliwi Czytelnicy mogą się zastana−

wiać, dlaczego 1−omowy rezystor daje prąd
0,15A, a nie 0,3A – przecież spadek napięcia
na rezystancji RS ma wynosić 0,3V. Tak jest,
ale ponieważ układ jest zasilany przebiegiem
tętniącym niefiltrowanym, więc prąd łado−
wania płynie tylko wtedy, gdy napięcie
z transformatora (pomijając spadek napięcia
na diodach prostowniczych) jest wyższe od
napięcia akumulatora. W rezultacie przebieg
prądu ładowania przypomina przebieg pro−
stokątny o wypełnieniu około 50% lub nieco
więcej (ściślej trapezoidalny). W rzeczywi−
stości jeden 1−omowy rezystor zapewni prąd
w granicach 0,1A...0,2A, zależnie od napię−
cia wtórnego i mocy użytego transformatora
oraz od rozrzutu napięć progowych D8, T2
i tolerancji rezystorów. Warto to sprawdzić
w gotowym układzie, a w razie potrzeby
można dobrać rezystory RS we własnym za−
kresie. Na marginesie warto nadmienić, że z
uwagi na kształt impulsów prądu ładowania,
naprawdę precyzyjny wynik pomiaru prądu
ładowania dadzą tylko mierniki przetworni−
kiem wartości skutecznej (True RMS).

Ze względu na impulsowy sposób łado−

wania, warto stosować możliwie duże warto−
ści z zalecanego zakresu napięć końcowych:
13,8V dla pracy buforowej i 15V lub nawet
nieco więcej dla pracy cyklicznej. Chodzi
o to, że impulsy prądu ładowania wywołują
pewien spadek napięcia na rezystancji we−
wnętrznej akumulatora, przez co charaktery−
styka ładowania jest nieco inna niż przy prą−
dzie stałym.

Użyty transformator zasilający powinien

mieć nominalne napięcie wtórne (zmienne)
w granicach 12...15V. Jego moc będzie zale−
żeć od potrzebnego prądu ładowania. Moc
transformatora powinna być co najmniej
50% większa od mocy uzyskanej z przemno−
żenia prądu ładowania i napięcia 15V. Przy−
kładowo dla prądu ładowania 0,6A iloczyn
0,6A*15V wynosi 9W, więc moc transfor−
matora nie powinna być mniejsza niż
13,5W (150%*9W).

Trudno podać ścisłą procedurę doboru ra−

diatora, bo wydzielana moc strat będzie
w istotnym stopniu zależeć nie tylko od prą−
du, ale też od napięcia transformatora. Dla
zmniejszenia strat mocy w tranzystorze T1
warto stosować transformator o możliwie
małym napięciu wyjściowym (11...13VAC),
byleby tylko zapewnił on potrzebny prąd ła−
dowania. Gdy posiadany transformator ma
niepotrzebnie zbyt wysokie napięcie wyj−
ściowe, można spróbować zmniejszyć grza−
nie T1 przez eksperymentalne dobranie do−
datkowego rezystora szeregowego Rx o od−
powiedniej mocy, włączonego według ry−
sunku 9. Wtedy część mocy strat wydzieli
się w tym rezystorze.

Po pewnym czasie eksploatacji użytkow−

nik może skorygować ustawienia prądu i na−
pięcia końcowego. Akumulatory to dość ka−
pryśne elementy i warto poznać dokładnie
właściwości konkretnego egzemplarza, prze−
prowadzając szereg prób przy różnych prą−
dach i napięciach ładowania, przeprowadza−
jąc po każdym takim cyklu ładowania kon−
trolne rozładowanie sprawdzające rzeczywi−
stą pojemność.

Możliwości zmian

W miejsce PR1 można zastosować klasyczny
duży potencjometr obrotowy, umieszczony
na płycie czołowej z dobraną indywidualnie
skalą, pozwalający łatwo ustawić napięcie
końcowe

W miejsce sieci rezystorów RS można za−

stosować obrotowy lub zestaw przełączni−
ków „dwójkowych”, pozwalających zmie−
niać prąd w sekwencji 1A−0,5A−0,25A−
0,125A.

Jeśli ktoś zechce wzbogacić opisywany

przyrząd we wskaźnik – amperomierz kon−
trolujący prąd ładowania, nie powinien go
włączać między punktami N, P a akumulato−
rem, jak pokazuje (przekreślony) rysunek 10,
aby dodatkowy spadek napięcia nie szkodził
pracy układu regulacji napięcia. Każda rezy−

16

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Projekty AVT

Wykaz elementów

R

R11−−R

R44,,R

R77,,R

R1122,,R

R1144−−R

R1166 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1155kk

Ω

Ω

R

R55,,R

R99,,R

R1133 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11kk

Ω

Ω

R

R66 R

R88 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..6622kk

Ω

Ω

R

R1100,,R

R1111 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..5599kk

Ω

Ω

P

PR

R11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..2222kk

Ω

Ω

R

RS

S .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11

Ω

Ω ((1122sszztt..))

C

C11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11nnFF
D

D11−−D

D44 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11N

N44000011

D

D55−−D

D77,,D

D99 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11N

N44114488

D

D88 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BA

ATT4433

D

D1100 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..LLEED

D 22−−kkooll

TT11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BU

UZZ1111

TT22−−TT66 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BC

C555588

U

U11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..TTLL443311
Y

Y11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..ppiieezzoo zz ggeenn.. 1122V

V

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT jako

kit szkolny AVT−2628

Rys. 9

stancja włączona w obwodzie wyjściowym
jest szkodliwa i znacznie wydłuża czas łado−
wania. Amperomierz należy włączyć w in−
nym miejscu toru prądowego. Na płytce dru−
kowanej przewidziano (zaznaczone też na
schemacie) punkty oznaczone X, X1, do
których można dołączyć amperomierz po
przecięciu ścieżki pomiędzy nimi.

W tytule projektu

podane jest, że układ
przeznaczony jest do
akumulatorów o po−
jemności do 30W. Tak
naprawdę ogranicze−
niem nie jest wcale po−
jemność akumulatora,
tylko moc strat tranzy−
stora T1 i maksymalny prąd diod mostka. Ze
względu na zastosowanie popularnych diod
1−amperowych, największy prąd ładowania
prezentowanej wersji nie powinien przekro−
czyć 2A. Po zmianie diod na większe układ
mógłby pracować przy znacznie większych
prądach. Zastosowany tranzystor T1 typu
BUZ11, IRF540 teoretycznie może pracować
z prądami ponad 20A (BUZ10, IRF530 po−

nad 10A). Praktycznym ograniczeniem jest
jednak moc strat cieplnych w tym tranzysto−
rze, która przy prądach rzędu 10...20A mo−
głaby sięgnąć kilkudziesięciu watów. Wyma−
gałoby to zastosowania bardzo sprawnego ra−
diatora. Kto chciałby wypróbować taką we−
rsję z dużym klasycznym radiatorem albo chło−
dzeniem z wymuszonym za pomocą wentyla−
tora, powinien wziąć pod uwagę, że rezystan−
cja termiczna tranzystora IRF540 wynosi
1,1K/W, a BUZ11 − 1,67K/W. Do tego doj−
dzie rezystancja między obudową a radiato−
rem – około 0,5K/W przy zastosowaniu pasty
termoprzewodzącej. Żeby więc rozproszyć
na przykład 40W mocy strat, zastosowany ra−
diator do tranzystora IRF540 czy BUZ11 mu−
siałby mieć bardzo małą oporność cieplną
poniżej 1K/W, natomiast BUZ10 czy IRF530
nie poradzą sobie z rozproszeniem takiej ilo−
ści ciepła.

Wersję pracującą przy większych prądach

można śmiało wypróbować w praktyce, a dla
zmniejszenia mocy strat trzeba dobrać trans−
formator o możliwie niskim napięciu wyj−
ściowym (11...13V), który zapewni wymaga−
ny prąd ładowania przy napięciu na akumula−

torze równym 15V – moc strat w tranzystorze
T1 będzie wtedy najmniejsza. Największa
moc strat wystąpi na początku ładowania,
gdy napięcie akumulatora będzie wynosić
12...13V.

Przy większych prądach warto rozważyć

wykorzystanie prostownika impulsowego,
który zostanie opisany w przyszłości.

Jeśli ktoś chciałby do−

dać obwód kompensacji
cieplnej (−3...−5mV/K na
ogniwo, czyli −18...−
30mV/K dla akumulatora
12V), może w miejsce
włączyć dziesięć diod
krzemowych w

szereg

i dobrać indywidualnie
wartość R6 według rysun−
ku 11. Producenci akumu−
latorów podają jednak, że
przy pracy w temperatu−
rach otoczenia +5...+35

o

C

taka kompensacja nie jest konieczna.

Jerzy Częstochowski

Konsultacja Piotr Górecki

17

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Projekty AVT

Rys. 10

Rys. 11

R

E

K

L

A

M

A

·

R

E

K

L

A

M

A

·

R

E

K

L

A

M

A

·

R

E

K

L

A

M

A

Przysyłam rozwinięcia różnych skrótów (i nie tylko skrótów) zwią−
zanych z EdW. Nie jestem ich autorem, zostały one wygenerowane
przez skrypty na stronach WWW. Jeśli komuś się one nie będą
podobać, to bardzo przepraszam, te rozwinięcia skrótów zamie−
szczam jako ciekawostkę. (...) Pierwsza strona używa rozwinięć
skrótów na wyrażenia związane z cyborgami, druga z komputerami
i elektroniką.

E.D.W.: Entity Designed for Warfare
P.I.O.T.R.: Positronic Individual Optimized for Troubleshooting
and Repair
G.O.R.E.C.K.I.: General Obedient Replicant Engineered for Ceaseless
Killing and Infiltration
R.A.A.B.E.: Robotic Android Assembled for Battle and Exploration
A.V.T.: Android Viable for Troubleshooting
E.L.E.K.T.R.O.N.I.K.A.: Electronic Lifeform Engineered for Killing
and Troubleshooting/Robotic Obedient Nocturnal Infiltration and Killing
Android
E.L.E.K.T.R.O.N.I.K.: Electronic Lifeform Engineered for Killing
and Troubleshooting/Replicant Optimized for Nocturnal Infiltration
and Killing
D.L.A.: Digital Lifelike Android

W.S.Z.Y.S.T.K.I.C.H.: Wireless Synthetic Zombie Yearning
for Sabotage/Transforming Killing and Intensive Calculation Humanoid
E.P.: Electronic Person
P.R.A.K.T.Y.C.Z.N.A.: Positronic Robotic Android Keen
on Troubleshooting/Ytterbium Cybernetic Zealous Nullification Android
B.U.R.L.E.S.K.A.: Biomechanical Upgraded Replicant Limited
to Efficient Sabotage and Kamikaze Assassination
Z.B.I.G.N.I.E.W.: Zeta Biomechanical Individual Generated
for Nocturnal Infiltration and Efficient Warfare
O.R.L.O.W.S.K.I.: Obedient Robotic Lifeform Optimized
for Worldwide Sabotage and Kamikaze Infiltration
A.N.D.R.Z.E.J.: Artificial Networked Device Responsible
for Zealous Exploration and Judo
J.A.N.E.C.Z.E.K.: Journeying Artificial Neohuman Engineered
for Ceaseless Zoology and Efficient Killing
EDW Erasable Desktop Web
PIOTR Portable Interactive Omni−Telecommunications Register
RAABE Rendering Architecture Automatic Bit Equipment
AVT Asynchronous Volume Terminal
EP Electronic Port

Pozdrawiam,

Grzegorz Niemirowski

Humor