Cargador para celulares con indicación de estado y ajuste automático de corriente de salida. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Los móviles vienen con sus propios cargadores. Estos cargadores no pueden llamarse universales. Dado que existen muchos tipos de teléfonos móviles, el voltaje de su batería también varía.

Por lo tanto, un teléfono celular Motorola no se puede cargar con un cargador para un teléfono celular Samsung o Sony Ericsson, no sólo porque los teléfonos tienen diferentes conectores para conectar la alimentación externa, sino, lo más importante, porque estos teléfonos tienen diferentes voltajes nominales de batería.

La mayoría de los modelos de teléfonos móviles modernos tienen un dispositivo inteligente incorporado que detiene automáticamente la carga de la batería cuando alcanza su máxima capacidad. Por lo tanto, dejar estos teléfonos móviles con energía constante del cargador es prácticamente seguro para el teléfono y su batería. Lo mismo se aplica al cargador incluido en la red de iluminación de 220 V.

El consumo de corriente (de una red de 220 V) por parte del cargador es muy pequeño y no supera los 8...10 mA (con la batería completamente cargada). Externamente, solo se puede detectar un ligero calentamiento (hasta +30°C) de la carcasa del cargador cuando se carga el teléfono y un enfriamiento de esta carcasa en modo de batería saturada.

Un dispositivo de este tipo se puede montar según el circuito "clásico", reduciendo la tensión de red con un transformador convencional y regulando la baja tensión, o según un circuito de impulsos más moderno, colocando un estabilizador y un convertidor de alta frecuencia en la alta. -parte de voltaje del circuito.

La ventaja del diseño del circuito "estándar" es la simplicidad del circuito estabilizador y una mayor seguridad al configurar el circuito. Pero también hay desventajas que están ausentes en un circuito de pulso: se necesita un transformador bastante grande, un fuerte calentamiento del transistor de control y la sensibilidad del circuito a las fluctuaciones en el voltaje de la red.

Las fuentes de alimentación conmutadas funcionan a altas frecuencias, decenas de kilohercios, por lo que el transformador puede ser literalmente "microscópico" (un transformador en forma de cubo con un lado de 20 mm entrega hasta 3...5 W de potencia útil al carga, es decir, hasta 1 A de corriente; la corriente en la parte de alto voltaje del circuito es una relación de transformación de veces (30-40) menor que la corriente en la parte de bajo voltaje).

Por lo tanto, el calentamiento del transistor también es significativamente menor, especialmente porque funciona en modo clave; Bueno, gracias a PWM (modulación de ancho de pulso), el dispositivo será insensible a las fluctuaciones de la tensión de red dentro del rango de 150...250 V o más. Para aquellos que no tienen un cargador estándar (que compraron un teléfono celular usado en oferta), será útil un cargador casero con indicación de estado y ajuste automático de la corriente de carga.

El circuito eléctrico de este dispositivo, que es fácil de repetir y configurar, se muestra en la Fig. 1.7.

Arroz. 1.7. Circuito eléctrico de un cargador de celular con indicación de estado y ajuste automático de corriente de salida.

El diagrama muestra un cargador “clásico” para cargar baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH) y litio (Li-ion) para teléfonos móviles con una tensión nominal de 3,6...3,8 V. Sin embargo, la gama de aplicaciones de este El cargador se puede ampliar significativamente para que sea universal y ayude a cargar teléfonos móviles de otras empresas (con un voltaje nominal de batería diferente). Para modificar el cargador (cambiar el valor del voltaje y la corriente de salida), basta con cambiar los valores de solo algunos elementos en el diagrama del circuito (VD2, R5, R6); esto se escribe un poco más adelante.

Para comprender cuál es el voltaje nominal de la batería de su teléfono celular, simplemente retire la cubierta superior del dispositivo y observe el registro de la batería. Como regla general, las baterías de Nokia, Motorola, Sony Ericsson y algunos modelos de Samsung tienen un voltaje nominal de 3,6...3,8 V. Este es el voltaje más popular entre los modelos de teléfonos móviles modernos.

La corriente inicial del cargador es de 100 mA. Este valor está determinado por el voltaje de salida del devanado secundario del transformador T1 y el valor de resistencia de la resistencia R2.

Ambos parámetros se pueden ajustar seleccionando otro transformador reductor u otro valor de resistencia límite.

La tensión alterna de la red de iluminación de 220 V se reduce mediante el transformador de potencia T1 a 10 V en el devanado secundario, luego se rectifica mediante un rectificador de diodo (ensamblado en un circuito puente) VD1 y se alisa mediante un condensador de óxido C1.

El voltaje rectificado a través de la resistencia limitadora de corriente R2 y el amplificador de corriente en los transistores VT2, VT3 (conectados según el circuito Darlington) se suministra a través del conector X1 a la batería y la carga con una corriente mínima. Al mismo tiempo se enciende el LED. NI indica la presencia de corriente de carga en el circuito. Si este LED no se enciende, significa que la batería está completamente cargada o que no hay contacto con la carga (batería) en el circuito de carga.

El brillo del segundo indicador LED HL2 al comienzo del proceso de carga no se nota, ya que el voltaje en la salida del cargador no es suficiente para abrir el interruptor del transistor VT1.

Al mismo tiempo, el transistor compuesto VT2, VT3 está en modo de saturación y la corriente de carga está presente en el circuito (fluye a través de la batería). Tan pronto como el voltaje en los contactos de la batería alcanza los 3,8 V (lo que indica una batería completamente cargada), el diodo zener VD2 se abre, el transistor VT1 también se abre y el LED HL2 se enciende, y los transistores VT2, VT3 se cierran en consecuencia y la carga La corriente en el circuito de alimentación de la batería (X1) disminuye hasta casi cero.

Establecimiento

Para configurar el dispositivo de forma completa y eficaz, necesitará dos baterías de teléfono móvil del mismo tipo con una tensión nominal de 3,6...3,8 V.

Una batería está completamente descargada y la otra completamente cargada con el cargador estándar que viene con el celular.

La configuración se reduce a configurar la corriente de carga máxima y el voltaje en la salida del dispositivo, en el que se enciende el LED HL2. Esta corriente máxima se establece experimentalmente de la siguiente manera.

Un teléfono celular obviamente descargado se conecta a la salida del cargador (puntos A y B, conector X1, ver Fig. 1.7) a través de un miliamperímetro de CC conectado en serie y la corriente se establece en 2 mA seleccionando la resistencia de la resistencia R100. Para ello, es conveniente utilizar un miliamperímetro de cuadrante M260M con una corriente de deflexión total de 100 mA. Sin embargo, puede utilizar otro dispositivo similar, incluido un amperímetro-voltímetro (probador) Ts20, Ts4237 (y similares), encendido en modo de medición de corriente en el límite de 150...250 mA. En este sentido, no es recomendable utilizar un tester digital debido a la inercia de lectura y visualización de lecturas.

Después de esto (después de haber desconectado previamente el cargador de la red eléctrica), se desolda el emisor del transistor VT3 de otros elementos del circuito y en lugar de un celular con la batería “agotada”, se conecta un celular con la batería normalmente cargada. a los puntos A y B del diagrama (para ello se reorganizan las baterías en un mismo teléfono).

Ahora, al seleccionar la resistencia de las resistencias R5 y R6, se enciende el LED HL2. Después de esto, el emisor del transistor VT3 se conecta a otros elementos según el diagrama.

Acerca de los detalles

El transformador T1 es cualquiera diseñado para ser alimentado desde una red de iluminación de 220 V 50 Hz con devanados secundarios (secundarios) que producen una tensión de 10...12 V CA, por ejemplo, TPP 277-127/220-50, TN1-220. -50 y similares.

Transistores VT1, VT2 tipo KT3 15B-KT3 15E, KT3102A-KT3102B, KT503A-KT503V, KT3117A o similares en características eléctricas. Transistor VT3: de las series KT801, KT815, KT817, KT819 con cualquier índice de letras. No es necesario instalar este transistor en el disipador de calor.

Se suelda un cable estándar de un cargador de celular del modelo correspondiente a los puntos A y B (en el diagrama) para que el conector del terminal en el otro extremo de este cable encaje con el conector del celular.

Todas las resistencias fijas (excepto R2) son MLT-0,25, MF-25 o similares. R2 - con potencia de disipación 1 W.

Condensador de óxido C1 tipo K50-24, K50-29 para una tensión de funcionamiento de al menos 25 V o similar. LED tipo HL1, HL2. AL307BM. Se pueden utilizar otros LED (para indicar el estado en diferentes colores), diseñados para una corriente de 5-12 mA.

Puente de diodos VD1 - cualquiera de las series KTs402, KTs405, KTs407. El diodo Zener VD2 determina el voltaje al que la corriente de carga del dispositivo disminuirá hasta casi cero. Esta versión requiere un diodo zener con un voltaje de estabilización (apertura) de 4,5...4,8 V.

El diodo zener indicado en el esquema puede sustituirse por KS447A o estar formado por dos diodos zener de menor tensión, conectándolos en serie. Además, como se señaló anteriormente, el umbral para apagar automáticamente el modo de carga del dispositivo se puede ajustar cambiando la resistencia del divisor de voltaje, que consta de las resistencias R5 y R6.

Registro

Los elementos del dispositivo están montados en una placa hecha de lámina de fibra de vidrio en una caja de plástico (dieléctrica), en la que se perforan dos orificios para los LED indicadores.

Una buena opción (utilizada por el autor) es diseñar la placa del dispositivo en una carcasa hecha de un tipo de batería usada. АЗЗЗ6 (sin transformador reductor).

Autor: Kashkarov A.P.

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