Зарядное устройство на LM317 с защитой от переполюсовки и КЗ

Одно из самых простых зарядных устройств является зарядное устройство на LM317. С помощью микросхемы стабилизатора LM317, нескольких транзисторов и десятка резисторов получается надежное зарядное с током заряда до 1,5А с защитой от КЗ и переполюсовки. Такое зарядное подходит для малоемких аккумуляторов, например для мототехники
Схема зарядного устройства на LM317 с защитой от переполюсовки и КЗ

Данная схема зарядного на LM317 запитана от трансформатора с напряжением вторички 18В. После диодного моста стоит фильтр на C2C3. Дальше на LM317 собран стабилизатор напряжения рассчитанный на выходное напряжение 14,4В, которое точно выставляется резистором R4. Если нужно другое напряжение, то можете воспользоваться онлайн калькулятором LM317.
Стабилизация тока собранна на транзисторе Q1 и жестко определяется падением напряжения на резисторе R8.  Рассчитывается токовый резистор по формуле R8=0,6В/Iзар., где Iзар.- ток заряда. В моем случае расчет на 1,2А, что бы оставить некий запас прочности для китайской LM317
В правой части схемы представлена защита от коротких замыканий и переполюсовки. Эта схема уже используется во многих самоделках и зарекомендовала себя как самая лучшая.

Как же работает защита от КЗ и переполюсовки. Когда аккумулятор подключен правильной полярностью, ток проходящий через светодиод LED1 и резистор R3 открывает полевой транзистор Q3 и начинается процес зарядки. Когда АКБ не правильно подключен, ток через R9  возрастает и открывает транзистор Q2, закрывающий транзистор Q3 и обеспечивающий питание для светодиода Led1. Так же схема ведет себя при коротком замыкании. Кстати еще один плюс схемы в том, что с ней зарядное устройство на LM317 можно использовать как блок питания.

Теперь о сборке и работе. Первым делом была изготовлена печатная плата для зарядного на LM317.

Скачать печатную плату

Как изготовить печатную плату своими руками, можно посмотреть в статье Как изготовить печатную плату.

Далее все было распаяно и припаяно. В итоге получилась такая аккуратная плата зарядного
Теперь перейду к практике. Первым делом подключаю схему к лабораторному блоку питания и подаю на зарядное  18В. Никаких бабахов нет и можно с помощью переменного резистора выставить напряжение окончания заряда.

В моем случае это 14,41В, но позже я  выставлю 14,44В, надо было брать многооборотный резистор
Далее, что бы показать работу защиты от КЗ подключу зарядное к шунту амперметра, и как видно ток КЗ около нуля, светодиод сигнализирует об ошибке
Теперь нарочно подключу зарядное неправильной полярностью и схема опять отработала как надо, ток на амперметре нуль и светодиод говорит об ошибке

Наверно хватит издеваться и пора подзарядить аккумулятор. Подключаю правильной полярностью и ток пошел.

Судя по амперметру максимальный ток с шунтом 0,51Ом около 1,15А. Так вышло из-за того, что:
1. Напряжение открытия транзистора Q1 не 600мВ как расчетное, а 580мВ
2.Точность резистора имеет погрешность 5% и в данном случае чуть больше чем 0,51 Ом.
Но поскольку это зарядное, а не высокоточный прибор, этими погрешностями можно пренебречь.

Спустя какое то время, я не замерял точно, ток упал почти до нуля и напряжение заряда поднялось до своих 14,4В, и после небольшой подкрутки переменного резистора, выставил ровно 14,44В.
На этом можно считать эксперимент завершенным и зарядка нормально функционирует. Один небольшой недостаток, это то что схема работает в линейном режиме и на LM317 выделяется много тепла. Радиатор, что на фото не достаточный по размерам и сильно подогрелся за часы заряда, но LM317 не лопнула от перегрева, что только порадовало.
Ну на этом все, всем удачи с повторением. Подписывайтесь на обновления в группе, кнопки вверху сайта, и всегда будете в курсе последних обновлений
Кстати зарядное устройство на LM2596 с током 2,5А уже тут

Хотите такое же устройство?
Напишите мне на внутреннюю почту Вконтакте.

С ув. Эдуард