Выдержка из "Искусства схемотехники", 1-го тома: "Источник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать
бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном. Рабочий диапазон определяется исходя из того, что транзистор должен находиться в активном режиме работы. Напряжение на коллекторе может изменяться от значения напряжения насыщения до значения напряжения питания. Например, последняя схема работает как источник тока в диапазоне напряжения на нагрузке, ограниченном значениями 0 и +8,6 В."
Нижеследующий абзац (выделенный пустыми строками) описывает результаты экспериментов. Тем, кто не хочет слишком углубляться в тему, читать его совершенно не обязательно.
Итак. Тестовый элемент - "Camelion" Ni-Mh, 8,4 V (а заряжается, скотина, до 9 с лишним!), 250 mA/h. Аккумулятор был разряжен лампой накаливания на 6,3 В 300 мА до полубессознательного состояния (под нагрузкой лампа вспыхивала и полностью гасла в течение 3 секунд при подключении к отлежавшемуся аккумулятору). Под нагрузкой (лампа) напряжение составляло 0,5 В, без нагрузки напряжение поднималось с 0,5 до 8 В за 60 секунд, а через несколько минут уже до 8,85. Подобный эффект свойственен севшим элементам питания типа Крона (в этом я также имел возможность некогда убедиться), но выражен значительно слабее. После заряда в штатном ЗУ в течение 30 минут напряжение составляло 9,27 В (а лампа горела уже более минуты).
Также параллельно элементу я включил цепочку из светодиода и стабилитрона, как в первой схеме. Ток нагрузки аккумулятора выбрал равным 18 мА. Так вот без нагрузки светодиод быстренько загорался, как только напряжение на аккумуляторе возрастало, а под нагрузкой таки гас спустя непродолжительное время.
Штатное ЗУ имеет три слота (два для заряда аккумуляторов типоразмера АА и ААА, но за них мы говорить пока не будем, и один для типоразмера 6А22 - это тип Кроны). Заряд последнего осуществляется током в 16 мА (по паспорту). Начинка зарядного такая: понижающий трансформатор, три диода и три резистора (для слотов типоразмера ААА/АА ещё есть два светодиода). Схему не уточнял, но предположил, что переменное напряжение через диод и ограничивающий резистор подводится к клеммам. Стало быть, выпрямляется только одна полуволна. Проверил себя, померяв напряжение на клеммах. Постоянное составило 4,7 В, а переменное - 9,9 В (так показал цифровой китайский мультиметр).
В начале заряда ток составил 16 мА, через 30 минут снизился до 14. Ток заряда в предыдущей указанной мною схеме составил 17,9 мА. Однако, повторюсь, напряжение на аккумуляторе растет слишком быстро. Было решено разрядить аккумулятор нагрузкой из резистора и светодиода до полной отключки.
Теперь немного за расчеты и практические результаты. Действительно, разброс параметров деталей имеет место быть, как и погрешность измерения, как некоторое отклонение напряжения питания. Специально ничего не подбиралось, а измерение проводилось китайским мультиметром, который бессовестно врёт (я говорю о среднестатистическом представителе данного (черного) семейства - у меня была возможность проверить это при помощи нихренового (за килотонну баксов) токового задатчика/калибратора). Так что всё объяснимо. Что касается мультиметра - так я сейчас в отпуске, эксперименты ставлю дома, а для бытовых нужд хватает и его. Был хороший мультиметр, но его украли, так что не обессудьте. Вот ещё факт: на одном диапазоне было намерено 15,7 мА, на другом уже 13,2. Как говорится, без комментариев, но впоследствии измерения проводились только на одном диапазоне...
Итак, после всего тестовый аккумулятор был разряжен слаботочной нагрузкой до 2,45 В (под нагрузкой). Без нагрузки напряжение поднялось до 3,35 В за минуту и продолжало расти. При подключении к штатному ЗУ ток заряда составил 25 мА (кратковременно) и упал до 14 мА за пару минут. При этом напряжение на элементе поднялось до 8,79 В (уже на отключенном от ЗУ, разумеется).
Аккумулятор был снова так же разряжен до 2,17 вольт под нагрузкой. После того, как он полежал некоторое время, напряжение на нём поднялось до 5,24 В. При подключении к штатному ЗУ ток поменялся с 29 до 16 мА, а напряжение выросло до 8,7 В за одну минуту. При подключении к ЗУ по предыдущей схеме напряжение выросло где-то за двадцать секунд и светодиод загорелся. Вот так.
Плюс был обнаружен существенный недостаток. При снижении напряжения питания до 9 вольт, после того как напряжение на аккумуляторе возрастало, схема переставала работать корректно и зарядный ток начинал падать (как раз то, что я цитировал в начале поста). Также недостатком является необходимость подбора стабилитрона.
Выводы по последней схеме: её применение накладывает очевидные ограничения, так что по теме сабжа она не вполне катит. Но ничего! На очереди третья схема, и она обещает быть поинтереснее. Посмотрим, как она себя покажет.
@ Valentinych
Как-нибудь прокомментируете такое поведение аккумулятора?
@ Sanoend
Таки сложно, но совсем сбрасывать со счетов наверное не стоит...
