Зарядные устройства беспроводных электроинструментов. Схемотехника, рекомендации по ремонту (часть 3)Окончание. Начало в № 1, 2 Р&C 2019 г.
Рассмотрим далее схемотехнику ЗУ, построенных на базе микроконтроллеров (МК).
На рис. 23 показана схема ЗУ дрели-шуруповерта, выполненная на базе МК PIC12F629 с Flash-памятью. На вход ЗУ от источника питания подается постоянное напряжение 18 В, а к выходу подключена 12-элементная АБ Bat1 на напряжение 14,4 В.
В этой схеме АБ заряжается импульсным током, процесс индицируется светодиодами LED1 и LED2, в промежутках между импульсами контролируется напряжение на АБ. После включения ЗУ и подключения к нему АБ загораются и гаснут оба светодиода, при этом раздается звуковой сигнал, что свидетельствует о начале тестирования работоспособности устройства. Затем начинает мигать красный светодиод LED2, что свидетельствует о нормальном процессе зарядки. После достижения полного заряда АБ красный светодиод перестает мигать и включается зеленый светодиод LED1, при этом звучит сигнал, сообщающий о том, что процесс зарядки окончен.
Рис. 23. Схема ЗУ на базе МК PIC12F629
Входное напряжение должно быть не менее чем на 1 В выше напряжения полностью заряженной АБ. Поэтому для того чтобы обеспечить заряд на уровне 14,4 В, напряжение, подаваемое на вход, должно составлять не менее 15,5…16 В. Порог срабатывания, отключающий ЗУ (уровень напряжения на полностью заряженной АБ), устанавливается с помощью переменного резистора R6 на уровне 14,4 В.
Коммутация тока зарядки производится подходящим по токовым характеристикам 30-вольтовым Р-MOSFET IC2 типа FDS9435A (на схеме обозначен как 9435A, ближайший аналог — ST9435A).
MOSFET управляется импульсами, подаваемыми на его затвор (выв. 4) с коллектора транзистора Т1, в свою очередь, управляемого с выв. 2 МК.
Светодиоды LED1, LED2 управляются с выв. 5, 7 МК соответственно.
Транзистор Т2, на базу которого подается сигнал с выв. 3 МК, управляет звуковым излучателем ЕР1 (Вyzer). Микроконтроллер IC3 (PIC12F629) питается через выв. 1 от стабилизатора IC1 (78L05).
Схема усовершенствованного ЗУ, в котором для обеспечения процессов предварительной разрядки и последующей зарядки АБ используется МК IC1 типа PIC12F675 со встроенным АЦП, приведена на рис. 24.
Рис. 24. Схема усовершенствованного ЗУ на базе МК PIC12F675
После включения этого ЗУ и подключения к нему АБ сначала стартует процесс ее разрядки током 120 мА до напряжения около 10 В, после чего АБ начинает заряжаться током 400 мА. Зарядка прекращается по достижении напряжения на АБ 15,2 В или по таймеру через 3,5 ч (запрограммировано в прошивке МК).
Коммутация тока зарядки производится 30-вольтовым Р-MOSFET VT2, который управляется импульсами, подаваемыми на его затвор через транзистор VT3 с выв. 6 МК, а тока разрядки — 30-вольтовым N-MOSFET VT1, который управляется с выв. 3 МК.
Делитель R4 R5 является датчиком уровня зарядки АБ. Зарядка начинается при детектировании на выв. 7 МК нижнего порогового уровня напряжения АБ и прекращается при детектировании верхнего порогового уровня, а также при ошибочной установке АБ не того типа.
Микроконтроллер периодически проверяет, возрастает ли напряжение на АБ при зарядке или нет. Когда напряжение перестает увеличиваться, режим зарядки прекращается, кратковременно включается режим разрядки (загорается светодиод HL1) и измеряется напряжение на АБ. Если окажется, что оно менее 1,1 В, что свидетельствует о неудовлетворительном состоянии АБ, начинает мигать светодиод HL2. В процессе зарядки этот светодиод светится постоянно, а светодиод HL1 мигает с интервалом раз в 5 с, а в процессе разрядки светодиод HL1 светится постоянно. После окончания зарядки АБ по достижении верхнего уровня напряжения светодиод HL1 начинает мигать часто (2 мигания с паузой 600 мс). Если зарядка прекращается по таймеру, то HL1 мигает с периодом 600 мс. Если в процессе зарядки по какой-то причине питающее напряжение перестает подаваться, таймер останавливается, а МК получает питание от АБ через находящийся внутри транзистора VT2 открытый диод (на схеме не показан).
Полное содержание статьи доступно только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции | 
