Зарядное устройство для сотовых телефонов (автомат)

08/21/2008 - 01:37

Сотовые телефоны комплектуются зарядными устройствами. Но эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными, поскольку напряжение зарядки их аккумуляторов 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 оставлять такие сотовые теле­фоны на постоянной подпитке от зарядного устройства практически безопас­но для самого телефона и его аккумулятора.

То же касается и зарядного уст­ройства, включенного в осветительную сеть 220 В. Потребляемый ток (от се­ти 220 В) зарядным устройством очень мал, и не превышает 8—10 мА (при полностью заряженном аккумуляторе). Внешне можно лишь зафиксировать незначительный (до +30 °С) нагрев корпуса зарядного устройства при заряд­ке телефона и охлаждение этого корпуса в режиме насыщенного аккумуля­тора.

Такое устройство можно собрать как по "классической" схеме, понизив сете­вое напряжение обычным трансформатором и регулируя пониженное напря­жение, так и по более современной импульсной схеме, поставив стабилизатор и высокочастотный преобразователь в высоковольтную часть схемы.

Преимущество "стандартной" компоновки схемы — простота схемы стабили­затора и большая безопасность при настройке схемы. Но есть и недостатки, отсутствующие в импульсной схеме — нужен трансформатор довольно больших размеров, сильный нагрев регулирующего транзистора, чувстви­тельность схемы к колебаниям сетевого напряжения...

Импульсные источники питания работают на высокой частоте — десятки килогерц, поэтому трансформатор может быть буквально "микроскопическим" (трансформатор в виде куба со стороной 20 мм выдает в нагрузку до 3—5 Вт полезной мощности, т. е. до 1 А тока;
ток в высоковольтной части схемы в коэффициент трансформации раз (30—40) меньше тока в низковольтной час­ти).
Поэтому нагрев транзистора также значительно меньше, тем более что он работает в ключевом режиме; ну а благодаря ШИМ (широтно-импульсной модуляции) устройство будет нечувствительно к колебаниям сетевого на­пряжения в пределах 150—250 В и более.

Для тех же, у кого нет штатного зарядного устройства (кто приобрел б/у сотовый телефон на распродаже), будет полезным самодельное зарядное устройство с индикацией состояния и автоматической регулировкой зарядного тока. Электрическая схема этого простого в повторении и налаживании устройства представлена на рисунке.

 Электрическая схема зарядного устройства для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока
Электрическая схема зарядного устройства для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока

На схеме показано "классическое" зарядное устройство для заряда никель-металлогидридных (Ni-MH) и литиевых (Li-ion) 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 номинальном 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 написано чуть дальше.
Чтобы понять, какое номинальное напряжение аккумулятора у 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 100 мА. Это 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 осветительной сети 220 В понижается силовым трансформатором Т1 до 10 В на вторичной обмотке, затем выпрямляется ди­одным выпрямителем (собранном по мостовой схеме) VD1 и сглаживается оксидным конденсатором С1.

Выпрямленное напряжение через токоограничивающий резистор R2 и усили­тель тока на транзисторах VT2, VT3 (включенные 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, то 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, т. к. напряжения на выходе зарядного устройства недостаточно для открывания транзисторного ключа VT1. В это же самое время составной транзистор VT2, VT3 находится в режиме насыщения и зарядный ток присутствует в цепи (протекает через аккумулятор).

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, а транзисторы VT2, VT3 соответственно закрываются и зарядной ток в цепи питания аккумулятора (XI) уменьшается почти до нуля.

Налаживание
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, идущим в комплекте вместе 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 так.

К выходу зарядного устройства (точки А и Б, разъема XI, см. рис. 1.7) 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), и 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 ампервольтметр (тестер) Ц20, Ц4237 (и подобные им), включенный в режиме измерения тока на пределе 150—250 мА. В этой связи применять цифровой тестер не жела­тельно 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 осветительной сети 220 В 50 Гц с вторичными (вторичной) обмотками, выдающими напряжение 10—12 В переменного тока, например, ТПП 277-127/220-50, ТН1-220-50 и 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. Необходимости в установке этого транзистора на теп-лоотвод нет.

К точкам А и Б (на схеме) 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, MF-25 или аналогич­ные. R2 — с мощностью 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. Свето­диоды можно применить и другие (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 исполнении необходим стабилитрон с напря­жением стабилизации (открывания) 4,5—4,8 В. Указанный на схеме стабили­трон можно заменить КС447А или составить из двух стабилитронов на меньшее напряжение, включив их последовательно. Кроме того, как было отмечено ранее, порог автоматического отключения режима зарядки устрой­ства можно корректировать изменением сопротивления делителя напряже­ния, состоящего из резисторов R5 и R6.

Элементы устройства монтируют на плате из фольгированного стеклотексто­лита в пластмассовый (диэлектрический) корпус, в котором просверливают два отверстия для индикаторных светодиодов. Хорошим вариантом (исполь­зованным автором) является оформление платы устройства в корпус от ис­пользованной батареи типа А3336 (без понижающего трансформатора).

Зарядное устройство для сотовых телефонов (автомат)
01/03/2012 - 18:12
Аватар пользователя archer

У себя в ЖЖ я хотел бы немного процитировать Ваш пост. Естественно ссылка будет присутствовать на Ваш сайт. Надеюсь Вы не против?

02/02/2012 - 18:39
Аватар пользователя UR3AFJ

НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ.

06/29/2012 - 12:12
Аватар пользователя albert109

собрал данную схему нормально все работает спасибо автору.