Зарядное устройство позволяет плавно регулировать силу зарядного тока зарядки от 0 до 6 А, выходного напряжения от 0 до 15 В и автоматически отключаться от сети при зарядке батареи на 90 % от номинальной емкости. Имеет систему защиты от перегрузок, срабатывающую притоке силой 7—10 А. Контроль за силой зарядного тока и выходным напряжением производится по ампервольтметру.
Питание зарядного устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, потребляемая мощность не более 60 Вт.
Принципиальная схема зарядного устройства приведена на рис. 2.82.
Рис. 2.82. Принципиальная схема автоматического зарядного устройства
Работа устройства
Постоянное напряжение с выхода двухполупериодного выпрямителя на диодах Д5—Д8 включенных по мостовой схеме, через составной транзистор VT1, VT2, являющийся регулирующим элементом устройства, подается к заряжаемой аккумуляторной батарее. Сопротивление составного транзистора изменяют напряжением смещения, подаваемым на базу транзистора VT1 с движка переменного резистора R1. Резистор R4 позволяет измерять напряжение на выходе зарядного устройства при отключенной нагрузке.
В системе защиты от перегрузок работают транзистор VT4 и электромагнитное реле К1. При кратковременном включении питания кнопкой SB1 замыкаются контакты SB1.2, заряжается конденсатор С1 и срабатывает реле К1, и его контакты К 1.1 замыкаются. При этом срабатывает реле КЗ и его контакты К3.1 блокируют контакты SB 1.1. Режим транзистора VT4 подбирают резистором R6 таким, чтобы ток коллекторной цепи был достаточным для удержания реле К1 в сработавшем состоянии (0,2—0,25 от тока срабатывания).
При увеличении силы тока нагрузки выше допустимого напряжение на выходе устройства уменьшается, и на стабилитроне VD9, режим которого определяет резистор R5, оно становится меньше напряжения стабилизации. Стабилитрон при этом закрывается, отчего токи базы и коллектора транзистора VT4 резко уменьшаются, реле К1 отпускает, и его контакты К 1.1, размыкаясь, обесточивают обмотку исполнительного реле КЗ. При этом контакты К3.1 реле КЗ также размыкаются и отключают зарядное устройство от сети.
В системе автоматического контроля подзаряда аккумуляторной батареи работают транзистор VT3, электромагнитное реле К2 и стабилитрон VD10. С течением времени ток заряда уменьшается, а напряжение на зажимах батареи увеличивается. Когда оно достигнет порога пробоя стабилитрона VD10, транзистор VT3 полностью открывается, реле срабатывает и своими контактами К2.1 разрывает цепь питания исполнительного реле КЗ, которое контактами К3.1 отключает зарядное устройство от сети. Питание системы автоматического контроля осуществляется от выпрямителя на диодах VD1—VD4 через переключатель SA2.
Диод VD11 служит для ограничения напряжения на обмотке реле К2 при отпускании.
Резисторами R7 и R8 устанавливают режим срабатывания системы в зависимости от положения переключателя SA3 на "12 В" или "6 В", т. е. от рабочего напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи.
Кнопочный переключатель SA1 служит для переключения ампервольтметра Р1 на измерение напряжения или тока заряда. Измерительным прибором служит амперметр типа М42100 (на 10 А), доработанный для измерения напряжения. Выводы рамки отпаяны от шунта (R3in) и припаяны к контактам переключателя SA1. Отрезки монтажного провода пропущены через отверстия в корпусе прибора. Шунт остается на том же месте в корпусе, но включен согласно схеме. Резистор R2 определяет предел измерения напряжения от 0 до 20 В.
Под шкалой для измерения тока с такой же градацией нанесена шкала (рис. 2.83) для измерения напряжения: 1 А - 3 В; З А - 6 В; 5 А - 10 В; 7 А - 14 В; 8 А - 18 В.
Кнопка SB2 служит для выключения зарядного устройства.
Рис. 2.83. Шаблон для изготовления шкалы ампервольтметра
Настройка устройства
Правильно собранное зарядное устройство сразу же начинает работать. Надо только произвести некоторую регулировку, которую начинают с системы защиты от перегрузок. Для этого переключатель SA2 устанавливают в положение «РУЧ», а на выход к гнездам-зажимам подключают реостат сопротивлением 10—20 Ом, рассчитанный на ток 7—10 А. Переменный резистор R1 устанавливают в положение, соответствующее максимальному току заряда. Затем реостатом плавно увеличивают ток нагрузки, внимательно следя за показаниями амперметра. Если при токе 7—10 А отключение устройства не происходит или оно отключается при меньшем токе, то соответственно подбирают резистор R6.
Далее приступают к регулировке системы автоматического контроля подзаряда. К выходным зажимам-гнёздам подключают нагрузку, потребляющую ток 0,5—1 А и вольтметр класса 0,5 или 1,0. Переключатель SA2 ставят в положение «АВТ», a SA3 в положение «6 В». Плавно увеличивая выходное напряжение переменным резистором R1, подбором сопротивления резистора R7 добиваются, чтобы устройство отключалось при выходном напряжении 7±0,1 В. Затем переключатель SA3 переводят в положение «12 В» и резистором R8 добиваются отключения устройства при выходном напряжении на нагрузке 14±0,1 В. Такие регулировки производят 2 3 раза. При этом следят, чтобы ток нагрузки был в пределах 0,5—1 А.
Детали
Трансформатор питания Т1 выполнен на магнитопроводе ШЛ20 х 32 (можно Ш20х32).
- Обмотка I содержит 1320 витков провода ПЭВ-1 0,35.
- Обмотка II - 150 витков провода ПЭВ-1 1,5.
- Обмотка III - 115 витков провода ПЭВ-1 0,35.
Электромагнитные реле: К1 и К2 - РЭС-10 (паспорт РСО.452.049ТУ), КЗ - РЭН-29 (паспорт РФО.450.016ТУ).
Переменный резистор R1 типа СП-1, подстроечные R6 и R7 - СПЗ-16, постоянные - МЛТ-0,5.
Индикаторная лампа HL 1 - КМ-24-90.
Транзисторы VT1 и VT2 должны быть установлены на радиаторах.
Диоды VD5—VD8 выпрямителя устанавливаются на радиаторах.