Зарядное устройство со стабилизацией тока и защитой от КЗ

Зарядное устройство, электрическая схема которого представлена на рис. 2.125:

• сохраняет стабильность тока зарядки независимо от степени разряженности батареи;
• иметь защиту от короткого замыкания и переполюсовки при подключении аккумулятора;
• автоматически отключается по окончании зарядки;
• восстанавливает засульфатированные аккумуляторные батареи.

В устройстве предусмотрены вольтметр (внутренний) с растянутым участком шкалы от 10 до 15 В и внешний вольтметр от 0 до 5 В для контроля каждой банки аккумулятора в отдельности.

Технические характеристики:

• пределы регулировки зарядного тока, А — 0—10;
• пределы плавной регулировки разр. тока, А — 0—1;
• пределы регулировки скважности зарядных импульсов — 1—3;
• ток короткого замыкания, А: не более — 0,1.

Зарядное устройство представляет собой два генератора тока: один на транзисторах VT2, VT3 - зарядный, второй на (VT_доп) VT8, VT9 - разрядный.

Плавную регулировку зарядного тока производят резистором R7, а тока разрядки - резистором R20.

На транзисторе VT1 собрано устройство генератора зарядного тока. Управление генераторами тока осуществляется с помощью мультивибратора на DD1 с регулируемой скважностью импульсов.



Пороговое устройство отключения по окончании зарядки представляет собой триггер Шмитта на транзисторах VT5, VT6, оно действует с гистерезисом не более 0,5 В, задаваемым номиналами резисторов R13, R16. При этом сравнение напряжения на аккумуляторе с опорным на VD11 происходит под нагрузкой, т. е. во время разрядного импульса. Во избежание отключений в момент зарядного импульса введена цепь R10, VD7. Порог срабатывания триггера устанавливают подстроенным резистором R15, подключив к клеммам устройства выпрямитель с напряжением 14,2 В. При этом мультивибратор на DD1 необходимо остановить, замкнув выводы 1,2 на вывод 14.DD 1. Цепь в точке "А" необходимо разорвать во избежание выхода из строя выпрямителя.

Для защиты схемы от переполюсовки введены диоды VD10, VD12.

Подстроечным резистором R23 калибруют вольтметр на 5 В, а подстроечным резистором R17 - на 15 В при соответствующих положениях переключателя SA2.

Оптимальным считают режим зарядки, при котором длительность разрядного импульса в 2—3 раза больше зарядного, а ток в 10 раз меньше зарядного. Следует учесть, что старые, засульфатированные аккумуляторы в течение нескольких часов необходимо заряжать с меньшим, примерно наполовину, зарядным током и с несколько большим разрядным (для исключения излишней плотности зарядного тока и закипания электролита). Только после десульфатации и восстановления рабочей поверхности пластин зарядный и разрядный ток можно довести до номинального.

Диоды моста должны быть установлены на радиаторе с рассеиваемой мощностью 40—60 Вт, транзисторы VT2 - на радиаторе с рассеиваемой мощностью 60—100 Вт, транзистор VT9 - на радиаторе 15—20 Вт.



Силовой трансформатор собран на магнитопроводе ПЛ27х40х58.

Обмотка I содержит 674 витка провода ПЭВ-2 0,7. обмотка II - 80 витков провода ПЭВ-2 1,8. Подойдет и другой сердечник с габаритной мощностью 250—300 Вт.

Зарядное устройство, представленное на рисунке 2.126, представляет собой модернизированный вариант зарядного устройства, описанного выше (технические характеристики прибора остались прежними).



Доработка заключается в замене триггера Шмитта, выполненного на транзисторах VT5 и VT6, на компаратор напряжения на микросхеме К554САЗ. После переделки легче добиться более четкого отключения устройства по окончании зарядки батареи. Компаратор запитан от параметрического стабилизатора, который включен до регулирующего транзистора, что исключило зависимость момента запуска устройства от уровня заряда батареи.

В момент прохождения разрядного импульса происходит сравнение напряжения на аккумуляторной батарее под нагрузкой через делитель на резисторах R17, R18 с опорным на VD7.

Во избежание отключений в момент прохождения зарядного импульса, введена цепь VD8, R9. В этот момент напряжение, поступающее на инвертирующий вход DA1 через VD8 и открытый транзистор VT1, снимается с делителя, образованного R17 и параллельно включенными R9 и R18. Порог срабатывания устанавливается резистором R13.

Настройка

Подбор резисторов R21, R23 в цели стрелочной головки начинают в положении SA2 "РАЗРЯД". Для этого предварительный монтаж следует выполнить так, чтобы была возможность разорвать плюсовую цепь в точке "А".

К выходным клеммам устройства подключают через амперметр выпрямитель с напряжением 10 ч- 15 В. Увеличивая резистором R20 ток до 1 А, подбором R21, R23 устанавливают стрелку головки на соответствующее деление.

Далее, не изменяя схемы, переключают SA2 а положение "Uбат". Подбором R16 устанавливают стрелку головки в соответствии с напряжением на клеммах X1 и Х2.

Для настройки устройства в положении SA2 "ЗАРЯД", восстанавливают соединение в точке "А", и к клеммам X1 и Х2 через амперметр подключают эквивалент нагрузки, например лампу 36 В на 60 Вт. Резистор R8 предварительно устанавливают в верхнее по схеме положение для предотвращения выхода из строя VT2. Плавно повышая ток через нагрузку, подбирают R22 в соответствии с показанием амперметра.

В качестве Р1 можно использовать - головки амперметров, например на 5 А или 10 А. предварительно удалив из корпуса шунт.