Описываемое уст-во предназначено для зарядки аккумуляторов емкостью до 100А*ч.
Как известно, при зарядке аккумуляторов большим током снижает их емкость и срок службы, а при зарядки малым током затрачивается очень много времени. так же при зарядке аккумуляторов иногда их перезаряжают, при большем заряде аккумулятора в отличии от номинального (путем длительной зарядки) увеличивается толщина активного слоя на положительных пластинах, что ускоряет их разрушение. Номинальным принято считать зарядку в пределах 115…120% от израсходованного заряда. Признаками окончания заряда является газовыделение на обеих электродах или при достижении 2,5В на одном элементе при условии постоянной плотности электролита.
В ручном режиме узел автоматического выключения обесточен. Узел регулировки тока реализован на фазоимпульсном узле(VT1 VT2), который осуществляет управление тиристором. Плавная регулировка тока осуществляется резистором R9.
В автоматическом режиме зарядное уст-во само отключает зарядку аккумулятора. Узел автоматического отключения выполнен на VT3VT4VD1 и реле К1. Перед началом зарядки резистором R11 устанавливаем напряжение при котором должно произойти отключение зарядного уст-ва (при нажатой кнопке SB1), далее SA2 переводим в положение измерение U и вращением резистора R3 повышаем выходное напряжение до величины заряженного аккумулятора. Далее медленно вращая R11 до такого положения при котором уст-во отключается. После чего подключаем аккумуляторную батарею в соответствии с полярностью, нажимаем SB1 и устанавливаем ток зарядки(R3).
Для предотвращения перегрева обмотки реле при повышенном вторичном напряжении в узле авт. выключения использован R7 и VD12, которые образуют ООС по току, эта цепь поддерживает постоянное значение напряжения на обмотке реле.
Для зарядного уст-ва можно применить: трансформатор ТН-61 127/220-50, соединив 3-и вторичные обмотки последовательно или изготовить трансформатор самостоятельно рассчитанного на мощность 180-230 Вт. Для этого выберите подходящий по мощности любой трансформатор на 220В и удалите вторичную обмотку, далее намотайте проводом ПЭВ-2 2,5 8% от кол-ва витков первичной обмотки. Если же кол-во витков на первичной обмотке не известно, то намотайте поверх ее 30 витков провода диаметром 0,2-0,3 мм — это будет временная вторичная обмотка c напряжением U2. Подайте на первичную обмотку сетевое напряжение и рассчитайте кол-во витков первичной обмотки по формуле: w1=30U1/U2, где w1 — число витков первичной обмотки, U1-напряжение на первичной обмотке (220В), U2 — напряжение на вторичной обмотке.
VT1 — КТ315 КТ312, VT2 — КТ361 КТ203, VT4 — КТ815 КТ817 КТ801, VT3 — необходимо установить на небольшой радиатор. VD1-VD4 — на прямой ток не менее 10А и обратное напряжение 400В, VT6-VT9 на прямой ток 10А, VD10 и VD12 любые кремниевые малой мощности. VD6-VD9 устанавливаем на радиаторы 5-7Вт на каждый, R9 — шунт для микроамперметра — стальная или манганиновая проволока. К1 — на 12В например РЭС32 РФ4 500 341 или РЭС-10 РС4 524 303.PAV1 — измерительный прибор на ток полного отклонения 1мА. Но можно использовать и другой прибор с учетом сопротивления R9. Шкала прибора проградуирована на 10А, шкала напряжения 20В.
Налаживание начинается с фазоимпульсного узла управления тиристором, для этого регулировкой R2 подбирают режим VT2, R3 — определяет диапазон регулирования зарядного тока, R7 — установление вторичного напряжения на реле.
Недостаток данного зарядного уст-ва в том что используется импульсный режим работы трансформатора, что снижает его КПД.
Следующая схема зарядного устройства имеет те же параметры что и предыдущая, но с не большими отличиями: высокий КПД, автоматическое отключение при не правильном подключении аккумулятора.
Уст-во состоит из трансформатора, выпрямителя (VD1VD2) выпрямителя питания узла, фазоимпульсного узла управления тиристора на транзисторах VT1 VT2, тиристора VS1, узла автоматического выключения(VT3 VT4, VD6-VD12), и измерительного узла напряжения и тока на переключателе SA2 и измерительном приборе РАV1.
R4 — регулятор зарядного тока, он управляет фазосдивигающей цепью узла управления тиристором. В начале каждого полупериода сетевого напряжения С1 разряжен, VT1 VT2 закрыты, а зарядный ток через батарею не течет. В каждом полупериоде С1 заряжается через R1R2R4 до напряжения которое поступает на базу VT1 c делителя R3R5. При достижении этого напряжения через базовую цепь VT1 начинает протекать ток который приводит к открыванию VT1 VT2. Импульс разрядки С1 проходит по цепи управления тиристора и открывает его, пропуская ток зарядки через батарею. Тиристор закрывается как только напряжение на аккумуляторе становится больше напряжения поступающего от трансформатора.
Узел автоматического отключения срабатывает когда достигает значения установленного переключателями SA3SA4. Напряжения срабатывания определено падением напряжения на VD11VD12(14В) и прямым падением напряжения на VD6-VD10(0.6В на каждом диоде). При достижении напряжения установленного на SA3SA4, начинает протекать ток через R12, приоткрывая VT4. Это приводит к открыванию VT3 и шунтированию фазосдивигающего конденсатора С1. При этом зарядный ток падает до значения тока саморазрядки аккумулятора и напряжение больше не повышается.
После зарядки аккумулятора через трансформатор протекает ток холостого хода, что бы этого не происходило можно схему дополнить узлом автоматического отключения трансформатора после окончания зарядки (см.рис.). Этот узел необходимо подключить к указанным точкам, исключив из схемы VT3 и R9R10.
В зарядном уст-ве можно применить: VD1VD2 любого типа на максимальный ток не менее 5А, остальные диоды слаботочные, тиристор любой из серии КУ202 на максимальное пробивное напряжение 50В.VD1VD2 надо оснастить радиаторами на %вт, для тиристора радиатор не менее 10Вт. Измерительный прибор на ток полного отклонения 1мА. SA1, SA2, SA4 — ТП1-2, SA3 — галетный на одно направление и не менее 7-и положений. Реле любое на 24В и ток обмотки не более 100мА. Контакты реле должны быть рассчитаны на ток коммутации не менее 1А при напряжении 220В. R6 изготовлен из стальной проволоки диаметром 1,5-2 мм. Т1 на 200-220 Вт, площадь сечения магнитопровода 18-20 см². I-600 ПЭВ2 0,8 мм, II-2*50 ПЭВ-2 2,5мм. Т1 можно применить тот же что и в первом варианте зарядного уст-ва.
R2 — определяет диапазон регулирования зарядного тока, R6 добираем путем изменения длины проволоки, градуировка PAV1 по образцовому амперметру (R7 регулировка показаний амперметра). VD11 VD12 подбирают на напряжение стабилизации 7 В.
Литература — Дробница Н. А. — 60 схем радиолюбительских устройств. МРБ 1116
Рассказать в:В статье описана приставка, предназначенная для совместной работы с зарядным устройством, не имеющим функции отключения от сети по окончании зарядки аккумуляторной батареи. Эта приставка должна заинтересовать, в первую очередь, тех автолюбителей, которые, имея простейшее зарядное устройство заводского изготовления или самодельное, хотели бы с минимальными затратами времени и средств обеспечить автоматизацию зарядного процесса.
Известно, что напряжение на выводах заряжаемой стабильным током кислотнo-свинцовой аккумуляторной батареи почти перестает увеличиваться, как только она получит полный заряд. С этого момента практически вся поступающая на батарею энергия расходуется только на электролиз и нагревание электролита. Таким образом, в момент прекращения увеличения зарядного напряжения можно было бы отключать зарядное устройство от сети. Инструкция по эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей рекомендует, правда, продолжать зарядку в таком режиме еще два часа. Именно так работает автоматическое зарядное устройство, описанное мною ранее . Однако практика показывает, что эта дозарядка действительно необходима только при ежегодном проведении контрольно-профилактического зарядноразрядного цикла с целью определения технического состояния батареи.
В повседневной эксплуатации вполне достаточно выдержать батарею под неизменным напряжением в течение 15...30 мин. Такой подход позволяет значительно упростить автоматическое зарядное устройство без заметного влияния на полноту зарядки батареи. Если же заряжать батарею нестабилизированным током, то вместе с плавным увеличением зарядного напряжения (выраженным слабее, чем в первом случае) происходит уменьшение тока зарядки. Свидетельством полной заряженности батареи служит прекращение изменения и напряжения, и тока.
Этот принцип и положен в основу работы предлагаемой приставки. Она содержит компаратор, на один из входов которого подано напряжение, пропорционально увеличивающееся при увеличении зарядного напряжения на батарее (и уменьшающееся при уменьшении) и одновременно пропорционально уменьшающееся при увеличении (увеличивающееся при уменьшении) зарядного тока. На второй вход подано то же самое напряжение, что и на первый, но со значительной задержкой во времени. Иначе говоря, пока будет увеличиваться напряжение на батарее и (или) уменьшаться ток зарядки, значение напряжения на втором входе компаратора будет меньше значения напряжения на первом, и эта разность пропорциональна скорости изменения зарядного напряжения и тока. Когда напряжение на батарее и ток зарядки стабилизируются (что будет свидетельствовать о полной заряженности батареи), значения напряжения на входах компаратора сравняются, он переключится и даст сигнал на отключение зарядного устройства. Эта идея заимст-вована из .
Приставка выполнена на широко распространенных элементах. Максимальный рабочий ток равен 6 А, однако при не-обходимости его можно легко увеличить.
Принципиальная схема приставки изображена на рис. 1.
Устройство состоит из входного ОУ da1, двух компараторов напряжения на ОУ da2.1, da2.2, двувходового электронного реле vt1 - vt3, К1 и блока питания, состоящего из сетевого трансформатора Т1, диодов vd1-vd4, сглаживающего конденсатора С6 и параметрического стабилизатора напряжения vd5r19. Выход зарядного устройства подключают к зажимам Х1, Х3, а заряжаемую батарею - к зажимам Х2, Х3. Сетевую вилку зарядного устройства включают в розетку Х5 приставки.
При нажатии на кнопку sb1 напряжение сети поступает к зарядному устройству и на сетевую обмотку i трансформатора Т1 приставки. Нестабилизированным напряжением с диодного моста vd1-vd4 питается электронное реле, а выходным напряжением параметрического стабилизатора - микросхема da2 (da1 питается от зарядного устройства). Начинается зарядка аккумуляторной батареи.
Падение напряжения, создаваемое током зарядки на резисторе r1, поступает на вход ОУ da1, включенного по схеме инвертирующего усилителя. Напряжение на его выходе при уменьшении тока зарядки будет увеличиваться. С другой стороны, выходное напряжение ОУ пропорционально его напряжению питания. А поскольку усилитель питается непосредственно с заряжаемой батареи, то выходное напряжение ОУ будет функцией как напряжения на зажимах заряжаемой батареи, так и тока зарядки. Такое построение приставки дало возможность использовать ее совместно с самыми разными зарядными устройствами, в том числе и простейшими.
К выходу ОУ подключен ФНЧ r4c2, с которого напряжение через интегрирующие цепи r7c3 и r5r6r8c4 поступает на входы компаратора, выполненного на ОУ da2.2. Цепь r8c4 имеет постоянную времени, во много раз большую, чем цепь r7c3, поэтому напряжение на неинвертирующем входе этого компаратора будет меньше, чем на инвертирующем, и на выходе установится низкий уровень.
Компаратор на ОУ da2.1 представляет собой обычное пороговое устройство, на инвертирующий вход которого подано образцовое напряжение с резистивного делителя r15r16, а на неинвертирующий - с делителя r11r12r13, подключенного к заряжаемой аккумуляторной батарее. Компаратор переключается при достижении на батарее напряжения 14,4 В и служит для исключения возможности преждевременного отключения зарядного устройства в условиях незначительной динамики изменения напряжения на батарее.
В результате, пока напряжение на заряжаемой батарее не достигнет указанного значения, приставка не отключит зарядное устройство, даже если переключился компаратор da2.2. Такая ситуация возможна при установке заниженного значения зарядного тока и, как следствие, при очень медленном изменении зарядных напряжения и тока. Первоначально на выходе компаратора da2.1 также действует напряжение низкого уровня.
Выходы обоих компараторов через резистивные делители r17r18 и r20r21 соединены с базами транзисторов vt2 и vt1. Таким образом, при нажатии на кнопку sb1 эти транзисторы остаются закрытыми, a vt3 открывается. Срабатывает реле К1 и контактами К1.1 блокирует контакты кнопки. Приставка остается включенной после отпускания кнопки.
Поскольку транзисторы vt1 и vt2 включены по логической схеме И, они открываются только при высоком уровне напряжения одновременно на выходе компараторов da2.1, da2.2. Это может произойти только тогда, когда батарея будет полностью заряжена. При этом транзистор vt3 закрывается и реле К1 отпускает якорь, размыкая цепь питания приставки и зарядного устройства.
На рис. 2 показаны графики изменения напряжения на входах компаратора da2.2, а также зарядного тока в процессе дозарядки аккумуляторной батареи 6СТ-60 с помощью простейшего зарядного устройства с нестабилизированным током зарядки. Первоначальная степень заряженности батареи - около 75 %.
В случае, когда приставка будет работать в условиях сильных помех, цепь питания ОУ da2 следует шунтировать керамическим конденсатором емкостью 0,1 мкФ.
Приставка отличается пониженной чувствительностью к колебаниям напряжения сети. Если оно, например, увеличивается, то увеличивается и напряжение на заряжаемой батарее, но одновременно увеличится и ток зарядки. В результате напряжение на выходе ОУ da1 изменится незначительно.
Приставка смонтирована в металлической коробке размерами 140x100x70 мм. На ее лицевой панели размещены зажимы Х1-Х3, предохранитель fu1 и розетка Х5. Большая часть деталей приставки размещена на печатной плате размерами 76x60 мм, выполненной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы изображен на рис. 3. Трансформатор Т1 и реле К1 смонтированы отдельно рядом с платой. Резистор r1 припаян непосредственно к зажимам Х1, Х2.
Резистор r1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов С5-16В сопротивлением по 0,1 Ом и номинальной мощностью рассеяния 1 Вт; остальные постоянные - МЛТ. Подстроечные резисторы r9, r12 - СПЗ-16в.
Конденсатор С1 - КМ5, остальные - К50-35. Конденсатор С4 желательно перед установкой на плату подвергнуть тренировке, подключив его на несколько часов к источнику постоянного напряжения 10...12 В.
Вместо КД105Б можно использовать диоды КД106А, а вместо КД522Б - любой из серии КД521. Стабилитрон vd5 - любой маломощный с напряжением стабилизации 11... 13 В.
Транзисторы КТ3102Б заменимы любыми маломощными соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока базы не менее 50, а при замене транзистора vt3 следует ориентироваться на ток срабатывания имеющегося реле К1. При выборе замены ОУ К553УД2 необходимо учитывать, что не все операционные усилители допускают работу с входным напряжением, равным питающему.
В приставке использован готовый маломощный сетевой трансформатор с переменным напряжением вторичной обмотки 14 В при токе нагрузки до 120 мА. Реле К1 - РМУ, паспорт РС4.523.303, но подойдет любое с напряжением срабатывания 12...14 В, контакты которого рассчитаны на коммутацию переменного напряжения 220 В при токе 0,3...0,5 А.
Для налаживания приставки потребуются стабилизированный источник напряжения, регулируемого в пределах 10... 15 В, и цифровой вольтметр с пределом измерения 20 В. Сначала движок резистора r12 устанавливают в нижнее, a r9 - в левое по схеме положение. К зажимам Х1 и Х3 подключают источник, устанавливают на его выходе напряжение 14,4 В и включают приставку в сеть.
Нажимают на кнопку sb1, при этом должно сработать реле К1. Убеждаются в том, что на выходах ОУ da2.1 и da2.2 (выводы 10 и 12) присутствует низкий уровень напряжения (1,3... 1,5 В). Затем измеряют напряжение на выходе ОУ da1 (вывод 10). Оно должно быть примерно равным напряжению подключенного источника питания.
Замыкают на 30.. .40 с выводы резистора r8, обеспечивая быструю зарядку конденсатора С4, а затем после десятиминутной выдержки вольтметр подключают к выходу ОУ da2.2 и плавно вращают ручку резистора r9 до момента переключения компаратора, т. е. скачкообразного увеличения напряжения на его выходе до 11... 11,5 В. Затем измеряют напряжение на инвертирующем входе ОУ da2.2 и резистором r9 уменьшают его на 15...20 мВ.
Следует отметить, что измерять напряжение во входных цепях компаратора нужно цифровым вольтметром с входным сопротивлением не менее 5...10 МОм, чтобы не допускать разрядки конденсатора c3. Поскольку входное сопротивление многих популярных цифровых авометров не превышает 1 МОм, можно включить на входе имеющегося вольтметра десятимегаомный резистор, образующий совместно с входным сопротивлением прибора делитель напряжения с коэффициентом 1:10.
В заключение вращают ручку резистора r12 до момента переключения ОУ da2.1. При этом реле К1 должно отпустить якорь.
Если у радиолюбителя отсутствует цифровой вольтметр и нет источника питания, наладить приставку можно непосредственно в процессе реальной зарядки батареи. Для этого подключают к приставке зарядное устройство и аккумуляторную батарею, выключатель зарядного устройства устанавливают в положение "Включено", а движки резисторов r9, r12 приставки - как указано выше. Нажимают на кнопку sb1, убеждаются в срабатывании реле К1 и устанавливают зарядный ток в соответствии с инструкцией по эксплуатации зарядного устройства.
Когда напряжение перестанет увеличиваться, продолжают зарядку в таком режиме еще 20...30 мин и затем плавно вращают ручку резистора r9 до срабатывания ОУ da2.2 и отключения приставки и зарядного устройства от сети. На этом налаживание заканчивают.
В заключение следует отметить, что для гарантии полной зарядки аккумуляторной батареи желательно устанавливать максимально допустимые значения зарядного тока с тем, чтобы обеспечить хорошую динамику изменения напряжения на выходе ОУ da1. Особенно это касается зарядных устройств с нестабилизированным выходным током и сильно разряженных батарей.
Литература
- ЖУИЦ.563.410.001ИЭ. Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные емкостью свыше 30 Ач. Инструкция по эксплуатации. 1987.
- Куприянов К. Автоматическое зарядное устройство. - Радио, 2000, № 12, с. 33-37.
- Тенев Л. Устройство для обнаружения движущихся металлических предметов. - Радио, 1987, № 5, с. 61.
Сохрани статью в:
Очень простая схема зарядного устройства, в котором используется только один транзистор для определения напряжения автоматического отключения аккумулятора от сети, когда он будет полностью заряжен.
Описание схемы зарядного устройства автомобильного аккумулятора
На рисунке мы видим простую схему, где один транзистор включен в его стандартном режиме работы.
Принцип работы схемы можно понять из следующих пунктов:
- Заряд аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 13,5 – 14 вольт.
- Порог отключения (13,5 – 14 вольт) устанавливается подстроечным резистором R2 при подключенном, полностью заряженном аккумуляторе. Когда напряжение на клеммах аккумулятора будет около 14 вольт, транзистор Т1 включит реле и цепь заряда будет разорвана.
Это автоматическое автомобильное зарядное устройство не только просто в изготовлении, но и достаточно умное для того что бы заботиться о состоянии аккумулятора и заряжать его очень эффективно.
Список деталей:
- R1 = 4,7 кОм;
- R2 = 10K подстроечный;
- T1 = ;
- Реле = 12В, 400 Ом, SPDT;
- TR1 = напряжение вторичной обмотки 14 В, ток 1/10 от емкости АКБ;
- Диодный мост = на ток равный номинальному току трансформатора;
- Диоды D2 и D3 = 1N4007;
- C1 = 100uF/25V.
От администратора сайта
Статья носит теоретический характер, на практике я эту схему не собирал . Рекомендую обратить внимание на такие важные моменты:
- Отключение аккумулятора от зарядного устройства происходит при достижении зарядного напряжения 13,5 – 14 вольт. Устанавливать этот порог напряжения (подстроечный резистор R2) нужно при подключенном, полностью заряженном аккумуляторе. Если заряженного аккумулятора нет, тогда нужно R2 выставить в нижнее (по схеме) положение, то есть «посадить» базу транзистора на землю. Затем подключить аккумулятор и включить зарядное устройство в сеть. Далее нужно постоянно контролировать зарядное напряжение, когда оно достигнет 13,5 – 14 вольт нужно выставить R2 в такое положение, что бы реле разомкнуло свои контакты.
- При достижении на клеммах аккумулятора напряжения 13,5 – 14 вольт, устройство отключается от аккумулятора. Далее при снижении напряжения до 11,4 вольт, зарядка снова возобновляется. В оригинале статьи написано, что такой гистерезис обеспечивают диоды в эмиттере транзистора.
- В схеме отсутствует ограничение зарядного тока , поэтому рекомендую при изготовлении этого зарядного устройства использовать трансформатор мощностью не менее 150 ватт, вторичная обмотка которого рассчитана на ток не менее 10 ампер. Диодный мост так же должен соответствовать указанному току.
В статье описано зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов , позволяющее устанавливать зарядный ток до 10 А и автоматически отключать зарядку аккумулятора при достижении установленного напряжения на нем. В статье приведены принципиальные схемы, рисунки монтажа деталей, печатной платы, конструкции устройства и дана ме тодика его наладки.
Большинство зарядных устройств позволяет устанавливать только требуемый ток заряда. В простых устройствах этот ток поддерживается в ручном режиме, а в части устройств он поддерживается автоматически стабилизаторами тока. При использовании таких устройств необходимо следить за процессом зарядки аккумулятора до предельно допустимого напряжения, что требует соответствующего времени и внимания. Дело в том, что перезаряд аккумулятора приводит к кипению электролита, что сокращает срок его эксплуатации. Предлагаемое зарядное устройство позволяет устанавливать ток заряда и автоматически отключать его при достижении установленной величины напряжения
Зарядное устройство построено на базе промышленного выпрямителя типа ВСА-6К (можно использовать любой выпрямитель подходящей мощности), преобразующего переменное напряжение 220 В в фиксированные постоянные напряжения 12 В и 24 В, которые переключаются пакетным переключателем. Выпрямитель рассчитан на ток в нагрузке до 24 А и не содержит сглаживающего фильтра. Для заряда аккумуляторных батарей выпрямитель дополнен электронной схемой управления, позволяющей устанавливать необходимый ток заряда и величину номинального напряжения отключения зарядного устройства от аккумуляторной батареи при достижении полной зарядки.
Зарядное устройство, в основном, предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжением 12 В и зарядным током до 10 А, а также может использоваться для других целей. Для зарядки указанных аккумуляторов используется выпрямленное напряжение 24 В, а для аккумуляторов напряжением 6 В - напряжение 12 В. Сглаживающий фильтр к выходу выпрямителя подключать нельзя, т. к, тиристор может закрываться только при достижении напряжения ноля, а открываться в нужный момент схемой управления.
Рис.1 Схема силовой части зарядного устройства
Принципиальная схема подключения выпрямителя ВСА-6К к плате электронной схемы управления и к внешним элементам приведена на рис.1. Выводы зарядного устройства для подключения аккумуляторной батареи соединены со штатными клеммами лицевой панели выпрямителя ХЗ и Х4. Для использования фиксированных постоянных напряжений 12 В или 24 В при использовании устройства в других целях штатные выводы выпрямителя подключены к винтовым клеммам XI и Х2, расположенным на изоляционной планке рядом с предохранителем FU2, которые закрыты съемной крышкой правой боковой стенки аппарата .
Вольтметр выпрямителя соединен с клеммами подключения аккумуляторной батареи. Амперметр остается включенным в общую цепь «+» и измеряет как ток заряда аккумулятора, так и ток нагрузки, подключаемой к клеммам X1 и Х2. Напряжение на схему управления подается только при подключенной аккумуляторной батарее.
Поступающие в продажу аккумуляторные батареи, обычно, заряженные и залитые электролитом или сухозаряженные без электролита. Они требуют только до-зарядки до номинальной емкости. Эксплуатируемые автомобильные аккумуляторы также требуют дозарядки после техобслуживания или длительного простоя. Если случится необходимость формовать и заряжать аккумулятор с «нуля», то первоначально его необходимо подзарядить от источника с фиксированным напряжением 12 В через реостат, которым выставляется требуемый зарядный ток. После достижения напряжения на аккумуляторе порядка 10 В дальнейшие операции можно производить, подключив его к клеммам ХЗ, Х4.
Для последующего описания работы зарядного устройства следует кратко напомнить, что кислотные аккумуляторные батареи, которые используются в легковых автомобилях, содержат шесть банок. При достижении напряжения на банке 2,4 В начинается газовыделение взрывоопасной кислородно-водородной смеси, что свидетельствует о полной зарядке батареи. Газовыделение разрушает активную массу, содержащуюся в свинцовых аккумуляторных пластинах, поэтому для обеспечения максимального срока службы аккумулятора напряжение на каждом его элементе в среднем не должно превышать 2,3 В, учитывая также то, что внутренние сопротивления элементов и напряжения на них могут несколько отличаться друг от друга. В итоге это соответствует максимальному напряжению батареи 13,8 В, при котором зарядное устройство должно автоматически отключиться.
Работа устройства
Принципиальная схема управления приведена на рис.2, монтаж деталей показан на рис.З, а печатная плата - на рис.4. Схема управления состоит из усилителя постоянного напряжения на транзисторах VT1, VT2 , VT3 и схемы с аналогом однопереходного транзистора на VT4 и VT5, которая управляет тиристором VS1 для установки необходимого зарядного тока. Применение аналога вместо обычного однопереходного транзистора (например, КТ117А-Г) выгодно тем, что выбором транзисторов и резисторов R9 - R1 1 можно подбирать необходимые его характеристики.
При напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В транзистор VT3 закрыт, а VT2 и VT1 открыты. На вывод 6 платы управления поступают положительные полуволны напряжения с диодного моста выпрямителя, которые накладываются на постоянное напряжение аккумулятора и через открытый VT1, VD1, R8 подаются на тиристорный регулятор тока.
Рис.2 Схема управления
Он работает следующим образом: напряжение с R8 поступает на базу VT4 и через регулятор установки зарядного тока R12 на конденсатор С1.
В начальный момент VT4 и VT5 закрыты. При заряде С1 до напряжения срабатывания аналога однопереходного транзистора с эмиттера VT5 подается импульс на управляющий электрод тиристора, который открывается и замыкает цепь заряда аккумулятора. При этом С1 быстро разряжается через низкое сопротивление открытого аналога однопереходного транзистора. При поступлении следующего импульса процесс повторяется. Чем меньше величина сопротивления R12 (рис.1), тем быстрее заряжается С1 и открывается VS1, в результате чего он дольше находится в открытом состоянии, и тем больше зарядный ток. Свечение VD1 сигнализирует о зарядке аккумулятора.
При достижении напряжения на аккумуляторе 13,8 В, что соответствует его полной зарядке, транзистор VT3 открывается, а VT2 и VT1 закрываются, напряжение на схеме управления тиристором исчезает, заряд аккумулятора прекращается и гаснет светодиод VD1.
Наладка устройства
Наладка зарядного устройства выполняется при открытой его лицевой панели и заключается в установке напряжения отключения зарядного тока. Для этого необходимо вольтметр класса точности не хуже 1,5 подключить к аккумулятору, убедиться в наличии на нем напряжения не менее 10,8 В (разряд кислотного аккумулятора напряжением 12 В до напряжения ниже 10,8 В не допускается), установить зарядный ток (величиной 0,1 емкости аккумулятора), а движок подстроечного резистора R5 установить в среднее положение и начать зарядку. Если зарядное устройство отключилось при напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В, то движок резистора R5 необходимо повернуть на некоторый угол против часовой стрелки до зажигания светодиода и продолжить зарядку до 13,8 В, а если устройство не отключилось при этом напряжении - повернуть движок по часовой стрелке до отключения устройства. При этом светодиод должен погаснуть. На этом наладка схемы заканчивается и лицевая панель устанавливается на свое место. Для дальнейшей эксплуатации зарядного устройства необходимо заметить, какое положение стрелки штатного вольтметра соответствует напряжению 13,8 В, чтобы не пользоваться дополнительным вольтметром.
Рис.З
Рис.4
Рис.5
Конструктивно плата управления, тиристор с охладителем, светодиод VD1 и переменный резистор R12 установки зарядного тока закреплены на внутренней стороне лицевой панели (рис.5) Радиатор тиристора закреплен на панели с применением двух текстолитовых полосок. К одной он прикреплен двумя винтами М3 с потайной головкой, а другая служит изоляционной прокладкой. Плата управления закреплена дополнительной гайкой на выводе амперметра, который не должен касаться ее печатных дорожек.
В заключение следует отметить, что данное устройство может обеспечить зарядный ток до 24 А при установке более мощного тиристора и предохранителя FU2 на ток 25 А.
Анатолий Журенков
Литература
1. С. Елкин Применение тринисторных регуляторов с фазоимпульсным управлением // Радиоамматор. - 1998.-№9.-С.37-38.
2. В. Воевода Простое тринисторное зарядное устройство // Радио. - 2001. - № 11. - С.35.