Как выбрать сетевое зарядное устройство?

На аккумуляторах и аккумуляторных батареях работает масса электронных устройств, электроприборов, портативных инструментов, техники и оборудования. Преимущественно АКБ работают в циклическом режиме заряд-разряд. Заряжать батарею можно разными способами, например, от солнечных панелей или зарядной станции. Но при наличии доступа к розетке 220 В проще всего использовать сетевые зарядные устройства.

Подходящее ЗУ в большинстве случаев поставляется в комплекте с аккумуляторным прибором. Но иногда зарядник приходится покупать отдельно. Нередко родная зарядка теряется или выходит из строя. В таких ситуациях важно выбрать сетевое ЗУ, совместимое с портативным электроприбором по всем параметрам: алгоритму зарядки, напряжению, токам заряда, мощности. В этой статье мы подробно расскажем, как выбрать сетевое зарядное устройство, и какие характеристики наиболее важны при его выборе.

Конструкция и принцип работы сетевых ЗУ

Сетевое зарядное устройство используют для подключения АКБ к сети 220 В и восполнения запаса энергии, потраченного при работе. Его основными компонентами выступают:

• адаптер переменного тока;
• кабель с разъемом для подключения к аккумуляторному прибору;
• сетевой провод с вилкой для подключения к розетке 220 В.

Аккумуляторные батареи электроприборов бывают разного вольтажа: 12, 18, 24, 36, 48 В и т.д. Чтобы заряжать их от сети 220 В, зарядное устройство оснащают понижающим трансформатором. Именно он снижает стандартное напряжение электросети до необходимого значения. Дополнительно в конструкции ЗУ есть конденсатор, стабилизатор, выпрямляющие диоды, цифровые микросхемы. На входе электрической схемы устанавливают предохранитель, чтобы компоненты ЗУ не сгорели при скачке напряжения. Для ограничения заряда используют:

• микроконтроллер – он замеряет силу тока, точно определяет уровень заряда и своевременно отключает прибор от сети, применяется в зарядных устройствах для Li-ion батарей;
• таймер – контролирует время зарядки, актуален для Ni-Cd и Ni-MH батарей, которые перед зарядкой полностью разряжают, а потому время восполнения заряда всегда примерно одинаково.

Для визуального отслеживания процесса восполнения заряда большинство ЗУ имеет световой индикатор: светодиоды сообщают об успешном подключении зарядника к сети, протекании и завершении процесса зарядки.

Типы зарядных устройств

Сетевые ЗУ по глобальной конструкции бывают 2 типов: аналогового и импульсного. Аналоговые приборы надежны и практичны, но по технологичности уступают импульсным моделям. Не зря портативная электроника и аккумуляторные электроинструменты премиум-класса поставляются с импульсными ЗУ. В них применяется инверторная технология двойного преобразования тока, и АКБ получает чистый ток с неискаженной синусоидой. В результате заряд восполняется быстро, без риска для ЗУ и батареи. Такие зарядники компактны, т.к. не содержат крупного трансформатора.

Критерии выбора сетевого ЗУ

В вопросе, какое сетевое зарядное устройство выбрать для конкретного аккумуляторного электроприбора, ключевую роль играют:

1. Тип АКБ – Li-ion, LiFePO4, Ni-Cd, Ni-MH и т.д. Батареи разных типов нужно заряжать по разным алгоритмам, и для этого предназначены отдельные группы ЗУ. Они восполняют запас емкости аккумуляторов по специально прописанным алгоритмам. Например, Li-ion аккумуляторы нужно заряжать по алгоритму CC/CV – вначале идет быстрая зарядка постоянным током, а затем доведение до 100% заряда при постоянном напряжении.
2. Номинальное выходное напряжение – должно соответствовать вольтажу заряжаемой батареи, который в свою очередь зависит от типа используемых элементов питания и схемы их соединения. Например, номинальный вольтаж большинства Li-ion ячеек равен 3,6 или 3,7 В, а для получения нужного напряжения элементы питания соединяют последовательно. Номинальное выходное напряжение для 1 литий-ионного аккумулятора составляет 3,6 или 3,7 В, максимальное – 4,2 В. Для батареи из 4 последовательно соединенных ячеек (схема 4S) номинальное выходное напряжение ЗУ должно составлять 3,6х4=14,4 В, а максимальное – 4,2х4=16,8 В. Аналогично рассчитывается необходимое Uвых зарядников для остальных типов аккумуляторных батарей.
3. Ток заряда – здесь важно найти баланс между комфортным и допустимым значением, чтобы батарея заряжалась достаточно быстро и не перегревалась. У разных видов и подвидов аккумуляторов зарядные токи различаются. Например, у Li-ion аккумуляторов с разными типами химии рекомендованные токи заряда составляют 0,2–1С, у моделей LiFePO4 – до 5С, а если нужна быстрая зарядка – можно увеличить ток заряда до 10С. При параллельном соединении элементов питания в батарею их емкости и допустимые токовые нагрузки суммируются. Например, для Li-ion батареи емкостью 100 А·ч допустимы зарядные токи 1С = 100 А.
4. Мощность (Вт) – равна произведению максимального выходного напряжения и зарядного тока. От мощности адаптера зависит скорость восполнения емкости аккумуляторов.
5. Наличие защиты от токовых перегрузок, перенапряжения, перегрева, короткого замыкания – в плане безопасности лучше выбирать ЗУ, которое при возникновении опасных ситуаций, как и при полном заряде, будет отключать АКБ от сети. Для этого в современных ЗУ есть внутренний контроллер. Он отслеживает величину подаваемого тока, а при полном заряде и внештатных ситуациях прекращает питание батареи. Благодаря этому минимизируется риск перегрева и поломок АКБ.
6. Совместимость разъемов. Например, распространены разъемы DC 5.5*2.1, DC 5.5*2.5, XLR.
7. Дополнительные функции – возможность быстрого заряда, индикация протекания процесса, подсветка гнезд и разъемов.

Кроме основных параметров, имеет значение бренд производителя, предоставляемые им сертификаты и гарантии, материал и размеры корпуса, длина зарядного и сетевого шнура, масса ЗУ и уровень шума при его работе. Для мощных моделей актуальна система активного охлаждения.

Выводы

При выборе сетевого ЗУ отталкивайтесь от характеристик аккумуляторной батареи: ее типа, схемы соединения ячеек, номинального напряжения, допустимых токов заряда. Также убедитесь в совместимости разъемов, хорошем функционале и наличии многоуровневой защиты: от перегрева, КЗ , перезаряда, превышения зарядных токов и других опасных состояний.

В интернет-магазине Shura-Master.ru есть хорошие зарядные устройства для аккумуляторных приборов с батареями Li-ion и LiFePO4 разного вольтажа. Доставка приобретаемых у нас товаров выполняется по Москве и всей России.

Читайте в предыдущей статье нашего блога о выборе тележек для походов, кемпинга и шоппинга.