В загородном доме, где иногда приходится проживать мне с семьей, организована небольшая солнечная электростанция с накоплением энергии в аккумуляторной батарее. Для нее есть сетевое зарядное устройство, но его нужно подключать к батарее вручную. Зимой, когда дома никого нет, а солнечные панели покрыты слоем снега (или просто мала освещенность - в наших широтах это не редкость) аккумуляторы постепенно разряжаются, поэтому возникла надобность в каком-то резервном блоке питания, который бы поддерживал напряжение на батарее в необходимом диапазоне. Разумеется, существуют промышленно выпускаемые устройства для этой цели, но я решил изготовить его самостоятельно, сэкономив немного средств, да и просто из интереса.

За основу я взял блочок питания от испорченного аккумуляторного шуруповерта - на его выходе имеются нестабилизированные 18В и достаточная для моих целей сила тока. Вскрыв корпус, я обнаружил, что помимо трансформатора и диодного выпрямителя внутри ничего нет - видимо, для зарядки шуруповерта сглаживающий конденсатор необязателен. Что более важно, обнаружилось достаточно свободного места для размещения дополнительных элементов, о которых чуть ниже.

Само устройство для подзаряда я решил выполнить на основе понижающего (Step-down) конвертера на микросхеме MC33063. Эта ИС выпускается в компактом восьминогом корпусе и содержит встроенный силовой ключ на полтора ампера, что очень удобно (подробнее об ней и подобной микросхемах я рассказывал в этом обзоре). Принципиальная схема и ее реализация на кусочке макетной платы приведены на фото ниже - как видите, все достаточно элементарно.

Особенностью схемы является ее очень высокое сопротивление со стороны выхода - этого удалось добиться установкой высокоомных резисторов в цепь делителя напряжения, а также дополнительного диода 1N4001 последовательно с дросселем. Все это нужно для того, чтобы в отключенном состоянии схема не разряжала аккумулятор "через себя" (надо заметить, что большинство даже стабилизированных источников питания такой особенностью не обладают). Ну и сглаживающий конденсатор 25В, 470 мкФ пришлось поставить, поскольку в изначальной конструкции его не было, как я уже писал.

Теперь можно было поставить платку внутрь корпуса, предварительно просверлив в нем отверстия для индикационных светодиодов, и заклеить его обратно - для этой цели я воспользовался специальной "жидкой изоляцией" (на фото справа), хотя можно было взять и обычный суперклей или термоклей.

Дополнительным удобством использования готового блока питания в качестве исходного полуфабриката явилось то, что можно было не заботиться о проводах - в комплекте имелся кабель достаточной длины.

Теперь можно было провести небольшие испытания. Сначала я включил устройство на холостом ходу (с "оборванным" выходом) и с нагрузкой в виде трех параллельно включенных конденсаторов по 25В, 2200 мкФ (так имитировался аккумулятор большой емкости).

На холостом ходу напряжение не очень стабильно и колеблется в районе 13.3 В (так получается потому, что выходной конденсатор в моей схеме очень маленький - всего 10 мкФ, что сделано из соображений компактности), при подключении ощутимой емкости происходит стабилизация на уровне порядка 12,8 В  - именно это напряжение представляет собой порог, ниже которого устройство активируется и начинает подзаряжать аккумулятор. Такое значение меня полностью устраивает, т.к. батарея у меня необслуживаемого типа на "гелевых" аккумуляторах, у которых номинальное напряжение немного ниже, чем у стандартных свинцовых "банок" с жидким электролитом (для последних подзарядку следовало бы начинать с 13 вольт). При этом желтый светодиодик не горит, т.е. выходной ток практически отсутствует.

Затем были проведены испытания под нагрузкой, которую я моделировал подключением к выходу резисторов номиналом 160 Ом, 80 Ом и 68 Ом. Результаты показаны на фото внизу последовательно слева направо.

Как видно, теперь желтый светодиод ярко горит, индицируя процесс зарядки. При нагрузке 160 Ом выходное напряжение практически стабильно, при 80 Ом и 68 Ом значительно падает. В целом, можно ожидать, что при напряжении выше 12 В источник сможет выдавать около 100 мА - этого вполне достаточно для подзаряда в "капельном" режиме, ведь я собираюсь оставлять устройство включенным на всю зиму.

Посмотреть все фото из данного обзора в хорошем качестве можно здесь.