ЗУ с NE555 (Solid-State Battery Charger от Alexkor)

Ну, что же... раз новичкам в этом разделе дан (описанием раздела) карт-бланш, с удовольствием им воспользуюсь... Возникли вопросы по многим известному зарядному устройству с микросхемой NE555. Оригинал ЗУ называется: Solid-State Battery Charger (схема от Alexkor).

Кто делал, поделитесь, пожалуйста, опытом по конкретно этому Solid-State Battery Charger (ЗУ на NE555). Хотя бы что пробовали или знаете относительно вопросов ниже. Только прежде чем отвечать, прошу, прочтите пожелания в конце этого поста-сообщения (заранее спасибо).

Итак,

Исходная схема Solid-State Battery Charger от Alexkor:



Вопросы:

1) Резисторы 2,061 кОм и 39,16 кОм:
- какие (мощность, на сколько меньше/больше сопротивления можно ставить чтобы не убить микросхему, нужно ли менять их сопротивление при уменьшении/увеличении входного напряжения)?
- на что влияет изменение их параметров?

2) Катушка 200 витков проводом 22 swg (0,71 мм):
- какой диаметр катушки, на что влияет диаметр катушки и как (потребляемая мощность, емкость заряжаемых аккумуляторов, применяемые детали и т.д.)?
- на какие ключевые показатели при работе схемы влияет диаметр провода катушки?
- можно ли мотать в несколько рядов/слоёв, на что это влияет)?
- каким должно быть сопротивление провода в целом?
- обязательно ли круглое сечение катушки/провода, на что влияет сечения форма?
- подходящие для схемы аналоги существующих готовых/промышленных катушек-приборов для замены (например, трансформаторы, дроссели энергосберегающих ламп, дроссели для люминесцентных ламп советских времен и т.д.)?
- можно ли улучшить показатели зарядного устройство добавляя-внутрь, или ставя-рядом, или еще как-то... тот или иной магнитопровод-сердечник (какой, размеры, материал, и др. параметры, включая подручные материалы вроде консервных банок, ржавой проволоки, или порошкового металла, что Джон Бедини добывает из песочка на пляже... )?

3) Диоды в левой части схемы (рядом с NE555):
- какие, на что влияют их параметры?

4) Конденсаторы:
- какие (тип, на что влияет изменение емкости, насколько можно менять чтобы не убить микросхему)?

5) Какое минимально допустимое сопротивление на базе транзистора, чтобы не спалить его? И можно ли, имеет ли смысл, поставить последовательно с этим сопротивлением плавкий предохранитель для защиты (какой диаметр меди?)?

6) Какое максимальное входное напряжение допустимо при указанных на схеме деталях? Что нужно изменить в схеме, чтобы ничего не сгорело при увеличении входного напряжения до 21 вольта (ну, это максимум моего регулируемого БП).

7) Для улучшения результативности устройства добавляются катушки и детали (схема ниже) – катушки должны быть с такими же параметрами, как и первая?




Материалы:

Схемы-изображения jpg и файл docx по этому зарядному устройству прикрепить к сообщению не вышло, поэтому даю ссылку на папку Яндекс.Диска: https://yadi.sk/d/SZy3LFo9e6QqC (в Ворде текст ключевых участков частично переведен Гуглом, перевод рядом/ниже с оригинальным текстом, переведено начиная с фразы «The ‘Alexkor’ Solid-State Battery Charger Circuits»). Так же все упомянутые материалы есть по ссылке в теме про переводы.

Ролик по устройству с авторского канала на Ютубе:

[media]https://youtu.be/LAA7bxGFF6E[/media]

P.S. И еще... небольшое, но необходимое отступление от темы. Если будете делиться ссылками, большая просьба по возможности давать ссылки конкретно на нужные сообщения, где точно содержится ответ на тот или иной вопрос, а не просто в общем на темы или разделы где можно поискать в куче лишней информации. Хотелось бы, чтобы любой зашедший в эту тему мог найти ответ именно здесь, или максимум с одним переходом, без дальних странствий. То есть я обращаюсь конкретно, к пользователям, лично знающим ответы, либо знающим где конкретно они (ответы) лежат. По этим же причинам в заголовке темы и тексте указано оригинальное название (Solid-State Battery Charger) с упоминанием авторского ника Alexkor. Ибо ни поиск форумным поисковым модулем, ни поиск с привлечением Гугла и Яндекса по сайту по точной фразе ничего удобоваримого-релевантного-соответствующего не дали. Что грустно. По множеству причин... А хотелось бы, как раз-таки, чтобы даже 10-летняя школьница могла зайти в тему и сделать это зарядное устройство имея, из подручных материалов лишь только что купленный интегральный таймер NE555 (пусть даже она держит его в руках первый раз в жизни, как я), транзистор (допустим такой как на схеме – BD243C, или любой другой, да даже от сгоревшей энергосберегайки, благо горят они как спички) и, к примеру, старый нерабочий телевизор советских времен, доставшейся от не 10-летней бабушки (в котором наверняка найдется куча проволоки, сопротивлений и того, что можно использовать для получения энергии, но это уже отдельная тема...), да и пару пальчиковых аккумуляторов от фонарика хотя бы. Как-то так!

Естественно приветствуются помимо ответов и другие вопросы по этому зарядному (и явно не только...) устройству.

Да... если ответы таки будут, думаю, хорошо бы иметь возможность править первое сообщение этой темы, я мог бы формировать список ответов в нем же (вопрос-ответ в стиле FAQ), чтобы не нужно было потом лопатить кучу страниц, дабы узнать истину. Либо, надеюсь на помощь модераторов. Хотя, наверное, проще всего было бы дополнять список уже имеющихся ответов.


А пока, видимо отвечать на свои вопросы самому и придется... Ну а что, тоже отличный способ. :?) Может кому из новичков и пригодится. Во всяком случае часть ответов уже найдены самостоятельно. Да, текст выше писался намного раньше этого. И ниже список уже имеющихся, по интересным (мне) направлениям, и вполне достоверных или эмпирически подтвержденных.

Ответы:

1) Полярность питания на входе не менять! Спалил одну микросхему NE555. Видимо тем, что перепутал полярность питания. Было дело, перепутал. Во всяком случае она больше не работает.
2) Вместо катушки можно смело взять дроссели от энергосберегающих ламп. Испытал работу устройства с дросселями, выпаянными из электронного балласта негодных энергосберегающих ламп (от 9 до 36 Вт). Работает. Амплитуду замерял на подключенном на выход конденсаторе с маркировкой 2J473J (тоже с балласта энергосберегайки) – примерно 200-300 вольт (при входном напряжении до 15 вольт). Катушку пока поленился мотать такую как на схеме, да и не понятно, какой она должна в точности быть, а провод толстый и начинать ради опыта жалко. Дроссели с энергосберегающих ламп работают в схеме любые из тех, что пробовал. И квадратные, и цилиндрические, с разным диаметром провода (на глаз от 0,1 до 0,3 мм). По числу витков точно не знаю, но один квадратный потом размотал, вышло что-то около 300 витков (с диаметром провода 0,3 мм (вместе с лаком), пустил каркас с ферритовым магнитопроводом под бифилярную катушку для другого устройства от Alexkor'а, там с ним результат получился лучше – до 350 вольт, но витков сделал втрое меньше, и сам силовой провод толще на треть – 0,4 мм, при 0,1 мм для пускового).
3) С магнитопроводом амплитуда получается выше, и с прилепленным к магнитопроводу магнитом тоже. Но не на много (до 10 вольт).
4) Резистор «2,061» кОм не обязательно такой точный. Менял, переменным резистором ставил от 1 до 3 кОм. Влияет на амплитуду выходного напряжения. Если верно помню, то увеличение сопротивления приводит к росту напряжения, но может и неправильно помню, тогда наоборот. Во всяком случае ничего не сгорает.
5) Резистор «39,16 кОм» тоже не обязательно точный. Во всяком случае у меня просто что-то около 39 кОм (не замерял омметром – последовательно два сопротивления, с маркировкой 150 Ом + 39 кОм).
6) Диоды в левой части схемы (рядом с NE555) поставил 1N4001.
7) Диод на выходе – у меня впаян HER508.
8) Резистор на базе транзистора – постоянный 360 Ом + переменный 5 кОм. Меньше 360 Ом, думаю не стоит, потому как без нагрузки с уменьшением этого сопротивления сильно греется транзистор, явно можно спалить.
9) Максимальное входное напряжение – для этой микросхемы насколько понял выше 18 вольт нельзя, 15 пробовал (полет нормальный), начинает работать где-то с 3—4 вольт (естественно выходная амплитуда напряжения при этом меньше).
10) Конденсаторы – у меня того же типа, что в энергосберегайках, но выпаивал с чего-то другого, зеленые такие, прямоугольные. Номинал нашел нужный (на моих написано: 2A102K и 2A103K, т.е. 1000 пФ и 10000 пФ).
13) Неонка – между коллектором и эмиттером все-таки впаял неонку на всякий случай (она без резистора, зажигается при 90-100 вольтах на выходе, если без нагрузки-аккумулятора), хотя по схеме она и не нужна, но раз без нагрузки транзистор греется, то в экспериментах наверно не помешает, да и наглядность так лучше.