Количество мобильных средств связи, находящихся в активном пользовании, постоянно растет. К каждому из них идет зарядное устройство, поставляемое в комплекте. Однако далеко не все изделия выдерживают сроки, установленные производителями. Основные причины заключаются в низком качестве электрических сетей и самих устройств. Они часто ломаются и не всегда возможно быстро приобрести замену. В таких случаях требуется схема зарядного устройства для телефона, используя которую вполне возможно отремонтировать неисправный прибор или изготовить новый своими руками.
Основные неисправности зарядных устройств
Зарядное устройство считается наиболее слабым звеном, которым укомплектованы мобильные телефоны. Они часто выходят из строя из-за некачественных деталей, нестабильного сетевого напряжения или в результате обычных механических повреждений.
Наиболее простым и оптимальным вариантом считается приобретение нового прибора. Несмотря на различие производителей, общие схемы очень похожи друг на друга. По своей сути, это стандартный блокинг-генератор, выпрямляющий ток с помощью трансформатора. Зарядники могут отличаться конфигурацией разъема, у них могут быть разные схемы входных сетевых выпрямителей, выполненные в мостовом или однополупериодном варианте. Существуют различия в мелочах, не имеющих решающего значения.
Как показывает практика, основными неисправностями ЗУ являются следующие:
- Пробой конденсатора, установленного за сетевым выпрямителем. В результате пробоя повреждается не только сам выпрямитель, но и постоянный резистор с низким сопротивлением, который просто сгорает. В подобных ситуациях резистор практически выполняет функции предохранителя.
- Выход из строя транзистора. Как правило, многие схемы используют высоковольтные элементы повышенной мощности с маркировкой 13001 или 13003. Для ремонта можно воспользоваться изделием КТ940А отечественного производства.
- Не запускается генерация из-за пробоя конденсатора. Выходное напряжение становится нестабильным, когда поврежденным оказывается стабилитрон.
Практически все корпуса зарядных устройств являются неразборными. Поэтому во многих случаях ремонт становится нецелесообразным и неэффективным. Гораздо проще воспользоваться готовым источником постоянного тока, подключив его к нужному кабелю и дополнив недостающими элементами.
Простая электронная схема
Основой многих современных зарядных устройств служат наиболее простые импульсные схемы блокинг-генераторов, содержащие всего лишь один высоковольтный транзистор. Они отличаются компактными размерами и способны выдавать требуемую мощность. Эти устройства совершенно безопасны в эксплуатации, поскольку любая неисправность ведет к полному отсутствию напряжения на выходе. Таким образом, исключается попадание в нагрузку высокого нестабилизированного напряжения.
Выпрямление переменного напряжения сети осуществляется диодом VD1. Некоторые схемы включают в себя целый диодный мост из 4-х элементов. Ограничение импульса тока в момент включения производится резистором R1, мощностью 0,25 Вт. В случае перегрузки он просто сгорает, предохраняя всю схему от выхода из строя.
Для сборки преобразователя используется обычная обратноходовая схема на основе транзистора VT1. Более стабильная работа обеспечивается резистором R2, запускающим генерацию в момент подачи питания. Дополнительная поддержка генерации происходит за счет конденсатора С1. Резистор R3 ограничивает базовый ток во время перегрузок и перепадов в сети.
Схема повышенной надежности
В данном случае входное напряжение выпрямляется за счет использования диодного моста VD1, конденсатора С1 и резистора, мощностью не ниже 0,5 Вт. В противном случае во время зарядки конденсатора при включении устройства, он может сгореть.
Конденсатор С1 должен обладать емкостью в микрофарадах, равной показателю мощности всего зарядника в ваттах. Основная схема преобразователя такая же, как и в предыдущем варианте, с транзистором VT1. Для ограничения тока используется эмиттер с датчиком тока на основе резистора R4, диода VD3 и транзистора VT2.
Данная схема зарядного устройства телефона ненамного сложнее предыдущей, но значительно эффективнее. Преобразователь может стабильно работать без каких-либо ограничений, несмотря на короткие замыкания и нагрузки. Транзистор VT1 защищен от выбросов ЭДС самоиндукции специальной цепочкой, состоящей из элементов VD4, C5, R6.
Необходимо ставить только высокочастотный диод, иначе схема вообще не будет работать. Данная цепочка может устанавливаться в любых аналогичных схемах. За счет нее корпус ключевого транзистора нагревается гораздо меньше, а срок службы всего преобразователя существенно увеличивается.
Выходное напряжение стабилизируется специальным элементом - стабилитроном DA1, установленным на выходе зарядки. Для задействован оптрон V01.
Ремонт зарядника своими руками
Обладая некоторыми знаниями электротехники и практическими навыками работы с инструментом, можно попытаться отремонтировать зарядное устройство для сотовых телефонов собственными силами.
В первую очередь нужно вскрыть корпус зарядника. Если он разборный, потребуется соответствующая отвертка. При неразборном варианте придется действовать острыми предметами, разделяя зарядку по линии стыка половинок. Как правило, неразборная конструкция свидетельствует о низком качестве зарядников.
После разборки осуществляется визуальный осмотр платы с целью обнаружения дефектов. Чаще всего неисправные места отмечены следами от сгорания резисторов, а сама плата в этих точках будет более темной. На механические повреждения указывают трещины на корпусе и даже на самой плате, а также отогнутые контакты. Вполне достаточно загнуть их на свое место в сторону платы, чтобы возобновить поступление сетевого напряжения.
Нередко шнур на выходе устройства оказывается оборванным. Разрывы возникают чаще всего возле основания или непосредственно у штекера. Дефект выявляется путем и замеров сопротивления.
Если видимые повреждения отсутствуют, транзистор выпаивается и прозванивается. Вместо неисправного элемента подойдут детали от сгоревших энергосберегающих ламп. Все остальные делали - резисторы, диоды и конденсаторы - проверяются таким же образом и при необходимости меняются на исправные.
Когда-то в детстве для отца собрал примитивное импульсное зарядное устройство с конденсаторной развязкой в первичной цепи трансформатора (4 мкф х 400 в). Импульсным оно называлось потому, что заряд осуществлялся модифицированной полу синусоидой, при этом за счет конденсатора и дополнительной лампочки (резистора), происходил разряд в «нерабочий» полупериод мощностью 0,1 от тока зарядки. Аккумуляторы с этим выпрямителем служили лет по 5 (для советского времени – срок приличный).
В этом году, когда понадобился зарядник, оказалось, что он пришел в негодность – контакты поржавели, стал «пробивать» на корпус. В связи с тем, что пыл радиолюбительства с годами поубавился, решил прикупить импульсник - автомат, чтобы поменьше мороки было - по принципу включил (когда надо), выключил (когда заряд прекратился), и забыл до следующей необходимости. Выбор импульсных зарядных устройств довольно большой, но, похоже, что китайские друзья удачно доработали Датские, либо Итальянские радиосхемы, в результате чего современные устройства отличаются друг от друга только качеством сборки. Во многих руководствах тиражируют полный бред: «…устройство автоматически очищает клеммы от сульфатов…» - по всей видимости сию галиматью перепечатывают люди, не знающие разницы между клеммами и анодом аккумулятора, где как раз таки и происходит сульфатация (Pb2SO4+H2SO4+O, равно 2PbSO4+H2O). Это процесс, усиливающийся при разряде, вызывает разрушение электрода, а импульсный заряд вроде снимает, или уменьшает сульфатацию.
Итак, принципиальных различий между импульсными зарядными устройствами – автоматами нет (все пишут о семи-, либо девяти-этапной зарядке, на мой взгляд это чистой воды рекламный ход, тем более остается возможность для дальнейшего полета мысли, типа двадцати-этапный, тридцати-этапный, и.т.д.), поэтому исходя из мощности аккумулятора, выбирать надо что подешевле. В моем случае –это устройство с нелепым названием для зарядника "Агрессор" (AGR/SBC-080 Brick) по цене на 02.2016г. 2750 рублей с функцией десульфатации и током заряда до 8А, рассчитанный на заряд аккумуляторов до 160 а.ч..
Устройство внешне выглядит добротно – хороший толстый (но ужасно вонючий) пластик, из-за хорошо подогнанной резиновой прокладки нет нареканий к швам, прибор интуитивно понятен, но есть одно «НО» - нет индикации по напряжению и силе тока. В некоторых случаях «зимний» заряд током от 8А самостоятельно перескакивает на заряд 2А (мотоциклетный аккумулятор), при этом светодиоды показывают заряд, а дополнительно подключенный амперметр – его отсутствие. Зарядные устройства с индикацией силы тока и напряжения стоят на порядок дороже – в пределах 200$, между тем, нехитрая доработка любого, подчеркиваю, любого зарядного устройства с помощью ампервольтметра, допустим, за 250 – 300 рублей, превратит Ваше устройство в более привлекательное и удобное в использовании оборудование.
Ампервольтметр можно расположить либо в самом зарядном устройстве (если для него есть место), либо вне его – в специальной коробочке, подключив его к проводам, идущим к аккумулятору для зарядки. Для подбора места, проведем ревизию зарядника, для чего отжимаем боковые пластмассовые накладки и выкручиваем 6 шурупов. Сняв крышку, видно, что на лицевую панель ампервольтметр не поместить – иначе придется изменять плату. Для вывода ампервольтметра на заднюю панель, есть несколько мест, я выбрал поближе к кабелям зарядки.
Примерное место расположения ампервольтметра. Подрезав немного кусачками корпус ампервольтметра, максимально удобно расположил прибор внутри корпуса (несколько левее средней линии), после чего аккуратно перевернул зарядник, сохранив место, где ампервольтметр будет установлен в корпус зарядника и очертил отверстие. Далее, дело домашней техники - за 15 минут по внутренней стороне очерченного прямоугольника насверлил тонким сверлом при помощи дрели или шуруповерта около 40 отверстий, этим же сверлом объединил их и освободил окошко для ампервольтметра. Поправив напильником кромки, установил ампервольтметр в окошко и закрепил его термоклеем. Ампервольтметр плотно и довольно крепко разместился в окошке, не выступает за пределы ограничителя, при этом почти вся информация на тыле сохранилась.
Далее, перерезав (-) минусовый провод зарядника (черный), припаиваем к верхней части черный провод амперметра (у амперметра два толстых провода – красный и черный), а к нижней части провода, идущего к аккумулятору – красный провод амперметра и черный провод вольтметра. К оголенному (+) плюсовому проводу зарядника припаиваем красный и желтый провод вольтметра (проводов вольтметра три – желтый, красный и черный, они более тонкие). Места пайки закрываем термоусадкой, либо изолентой, и, можно приступать к зарядке.
Подсоединив клеммы (+) и (-) к аккумулятору, на дисплее ампервольтметра можно посмотреть его напряжение, а сила тока заряда появится после включения прибора в сеть и выбора режима.
Есть одно неудобство – кнопка переключения режимов находится с лицевой стороны, а ампервольтметр – с тыльной, но это лишь немногим умоляет переделку. Как видно, переделка не коснулась принципиальной схемы, а лишь затронуло кабели, идущие к заряжаемому аккумулятору, в связи с чем возможен наружный вариант расположения ампервольтметра в небольшом корпусе как для данного зарядного устройства, так и любого другого.
С уважением, Вадим Захаров.
Недавно в голову пришла идея собрать автомобильное зарядное устройство на базе дешевых китайских БП с ценой 5-10$. В магазинах электроники сейчас можно найти такие блоки, которые предназначены для запитки светодиодных лент. Поскольку такие ленты питаются от 12 Вольт, следовательно выходное напряжение блока питания тоже в
пределах 12Вольт, а как мы знаем, для зарядки автомобильных аккумуляторов нужно иметь напряжение в районе 14-14,5 Вольт, следовательно, блок нужно переделать, а как это сделать, мы рассмотрим в рамках данной статьи.
Специально для такой переделки был куплен импульсный блок питания выходным напряжением 12Вольт и с током 4А. Не смотря на легкий вес и компактные размеры блока питания, он обеспечивает довольно большой ток, которым легко можно зарядить автомобильный аккумулятор.
На счет основы работы схемы – обычный однотактный сетевой ИБП, должен заметить, что сборка просто поразила! не смотря на низкую цену, блок очень качественный, на входе стоит сетевой фильтр, куча защит (термистор, варистор, искровые разрядники, защита от КЗ на выходе).
На выходе переменное напряжение выпрямляется мощной сборкой ШОТТКИ 2х10 Ампер! После выпрямителя тоже стоит довольно хороший фильтр, оптоконтроль выходного напряжения и стабилизация на TL431 – это один из самых качественных ИБП, который лично я переделывал. Работает просто как швейцарские часы, никакого перегрева, никаких писков и посторонних шумов, даже с 2-х Амперной нагрузкой перегрева не наблюдал.
Во всех ИБП где имеется TL431
можно играть с выходным напряжением, заменой всего одного резистора. Для начала разберите блок питания и найдите микросхему TL431, она в стандартном 3-х выводном корпусе и находится неподалеку от оптрона.
Основная схема наc не интересует, поэтому приведу фрагмент схемы с TL431
При этом можно заметить, что выходное напряжение будет изменяться от 7 до 18 Вольт, добиваемся напряжения 14-15 Вольт (оптимальное 14.4Вольт, затем выпаиваем подстроечник и измеряем сопротивление. В моем случае получилось 2кОм. Вместо заводского резистора подключил два последовательных резистора по 1кОм (резистора на 2 кОм, к сожалению не нашел).
После этой операции, нужно добавить только клещи и поставить блок обратно в родной корпус. Что может быть проще.
У нас получилось очень даже хорошее ЗУ с защитой от КЗ и перегруза на выходе с током до 4А, конечно, в продаже есть блоки и помощней (мне попадались с током до 50А), с таким блоком можно даже собрать зарядно-пусковое устройство для автомобиля.
Шуруповерт – незаменимый инструмент, но обнаруженный недостаток заставляет подумать о том, чтобы внести кое-какие доработки и улучшить схему его зарядного устройства. Оставив шуруповерт зарядиться на ночь, автор этого видео блогер AKA KASYAN наутро обнаружил нагрев акб непонятного происхождения. Притом нагрев был достаточно серьезным. Это не нормально и резко сокращает срок службы аккумулятора. К тому же опасно с точки зрения пожаробезопасности.
Разобрав зарядное устройство, стало ясно, что внутри простейшая схема из трансформатора и выпрямителя. В док-станции всё было еще хуже. Индикаторный светодиод и небольшая схема на одном транзисторе, которая отвечает только за срабатывание индикатора, когда в док-станцию вставлен акб.
Никаких узлов контроля заряда и автоотключения, только блок питания, который будет заряжать бесконечно долго, пока последний не выйдет из строя.
Поиск информации по проблеме привел к выводу, что почти у всех бюджетных шуруповёртов точно такая же система заряда. И лишь у дорогих приборов процессор на управлением реализована умные системы заряда и защит как на самом заряднике, так и в аккумуляторе. Согласитесь, это ненормально. Возможно, по мнению автора ролика, производители специально используют такую систему для того чтобы аккумуляторы быстро выходили из строя. Рыночная экономика, конвейер дураков, маркетинговая тактика и прочие умные и непонятные слова.
Давайте доработаем это устройство, добавив систему стабилизации напряжения и ограничения тока заряда. Аккумулятор на 18 вольт, никель-кадмиевый с емкостью в 1200 миллиампер часов. Эффективный ток заряда для такого акб не более 120 миллиампер. Заряжаться будет долго, но зато безопасно.
Давайте сначала разберемся, что нам даст такая доработка. Зная напряжение заряженного аккумулятора, мы выставим на выходе зарядника именно это напряжение. И когда аккумулятор будет заряжен до нужного уровня, ток заряда снизится до 0. Процесс прекратится, а стабилизация тока позволит заряжать аккумулятор максимальным током не более 120 миллиампер независимо от того, насколько разряжен последний. Иными словами мы автоматизируем процесс заряда, а также добавим индикаторный светодиод, который будет гореть в процессе заряда и погаснет в конце процесса.
Все нужные радиодетали можно приобрести дешево – в этом китайском магазине .
Схема узла. Схема такого узла очень проста и легко реализуема. Затраты всего на 1 доллар. Две микросхемы lm317. Первая включена по схеме стабилизатора тока, вторая стабилизирует выходное напряжение.
Итак, мы знаем, что по схеме будет протекать ток около 120 миллиампер. Это не очень большой ток, поэтому на микросхему не нужно устанавливать теплоотвод. Работает такая система достаточно просто. Во время зарядки образуется падение напряжения на резисторе r1, которого хватит для того, чтобы высвечивался светодиод и по мере заряда ток в цепи будет падать. После некоторой величины падения напряжения на транзисторе будет недостаточное светодиод попросту потухнет. Резистор r2 задает максимальный ток. Его желательно взять на 0,5 ватт. Хотя можно и на 0,25 ватт. По данной ссылке можно скачать программу для расчёта микросхемы.
Данный резистор имеет сопротивление около 10 ом, что соответствует зарядному тока 120 миллиампер. Вторая часть представляет из себя пороговый узел. Он стабилизирует напряжение; выходное напряжение задается путем подбора резисторов r3, r4. Для наиболее точной настройки делитель можно заменить на многооборотный резистор на 10 килоом.
Напряжение на выходе не переделанного зарядного устройства составляло около 26 вольт, при том, что проверка осуществлялась при 3 ваттный нагрузки. Аккумулятор, как уже выше было сказано, на 18 вольт. Внутри 15 никель-кадмиевых банок на 1,2 вольта. Напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет около 20,5 вольт. То есть на выходе нашего узла нам нужно выставить напряжение в пределах 21 вольта.
Теперь проверим собранный блок. Как видно, даже при закороченном выходе ток не будет более 130 миллиампер. И это независимо от напряжения на входе, то есть ограничение тока работает как надо. Монтируем собранную плату в док-станцию. В качестве индикатора окончания заряда поставим родной светодиод док-станции, а с транзистором больше не нужна.
Выходное напряжение тоже в пределах установленного. Теперь можно подключить аккумулятор. Светодиод загорелся, пошла зарядка, будем дожидаться завершения процесса. В итоге можно с уверенностью сказать что мы однозначно улучшили эту зарядку. Аккумулятор не нагревается, а главное его можно заряжать сколько угодно, поскольку устройство автоматически отключается, когда аккумулятор будет полностью заряжен.
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ
Дешёвые китайские зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов, имеются у многих. В своё время и я, соблазнившись низкой ценой (около 3 уе), приобрёл такой девайс. Поработав примерно час, зарядка начала плавиться и дыметь. Причиной оказался трансформатор питания размером со спичечный коробок. Естественно дальше эксплуатировать это зарядное устройство оказалось невозможным - но и выбрасывать жалко.
Попробуем открыть и переделать зарядное устройство на более качественное. Внутри мало свободного места, и установка более крупного трансформатора не возможна - и не надо! Будем ставить плату от зарядного устройства к мобильному телефону.
Уверен, что у всех валяются такие неиспользуемые зарядки. Подойдёт зарядное устройство от абсолютно любой модели телефона. Вставляем внутрь корпуса плату ИП, а подходит она в большинство корпусов по размерам отлично,
И подключаем низковольтный питающий выход 5 Вольт, 0.3 Ампера к контактам держателя аккумуляторов через резисторы и диоды, что уже там установлены. Для получения разных токов заряда можно подобрать значение этих резисторов, контролируя ток амперметром.
Ещё одно слабое место - некачественная сетевая вилка на корпусе, заменяется проводом со штекером. В результате имеем компактное, мощное, а главное с гальванической развязкой от сети зарядное устройство. Данная зарядка успешно эксплуатируется на протяжении 5 лет.