Зарядний пристрій для герметичних кислотно-свинцевих акумуляторів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Зарядний пристрій для герметичних кислотно-свинцевих акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

Коментарі до статті

Багато хто з нас для освітлення у разі відключення електроенергії використовують імпортні ліхтарі та світильники. Джерело живлення в них – герметичні кислотно-свинцеві акумуляторні батареї невеликої ємності, для зарядки яких застосовують вбудовані примітивні зарядні пристрої, що не забезпечують нормальний режим. Внаслідок цього термін служби батареї значно зменшується. Тому необхідно використовувати більш досконалі зарядні пристрої, що унеможливлюють перезарядження батареї.

Переважна більшість промислових зарядних пристроїв орієнтована на експлуатацію спільно з автомобільними акумуляторними батареями, тому їх застосування для заряджання батарей малої ємності є недоцільним. Застосування спеціалізованих імпортних мікросхем економічно невигідне, оскільки вартість такої мікросхеми часом у кілька разів перевищує вартість самого акумулятора.

Автор пропонує свій варіант зарядного пристрою для таких акумуляторних батарей.

У статті описано простий у виготовленні та налагодженні зарядний пристрій (ЗП) для герметичних кислотно-свинцевих акумуляторних батарей (АБ) невеликої ємності.

На рис. 1 показано схему пристрою. По суті, це стабілізатор напруги з обмеженням струму на рівні 0,1С (С - ємність АБ, Ач), який зібраний на мікросхемі КР142ЕН12А, включеної за типовою схемою. При зазначених номіналах резисторів R9, R11 і R12 пристрій забезпечує зарядку найбільш поширених АБ напругою 6 ємністю 4 Ач. ЗУ складається з випрямляча на діодах VD1 - VD4 з конденсатором С1, що згладжує, стабілізатора напруги на мікросхемі DA1 і вузла обмеження струму, що містить транзистор VT2 і резистори R8-R12.

(Натисніть для збільшення)

Після подачі напруги мережі спрацьовує реле К1 та контактами К1.1 підключає акумулятор до ЗУ. Через резистори R11 та R12 починає протікати зарядний струм. Якщо він перевищить значення 0,1С (0,4 А для зазначеної АБ), напруга на резисторі R9 досягне 0,6 В. Транзистор VT2, що відкрився, шунтує резистори R6 і R7, що призводить до зменшення напруги на виході ЗУ і обмеження зарядного струму на необхідному рівні. Одночасно напруга на резисторах R11 та R12 відкриває транзистор VT1. Вмикається світлодіод HL2, що свідчить, що АБ заряджається. У міру заряджання напруга на батареї збільшується і при зниженні зарядного струму менше 0.02С (80 мА) транзистор VT1 закривається. Світлодіод HL2 гасне, що свідчить про закінчення заряджання. Напруга на кожному акумуляторі повністю зарядженої батареї приблизно дорівнює 2,25, і в такому стані АБ може бути підключена до пристрою необмежено довго.

Світло світлодіода HL1 свідчить про підключення ЗУ до мережі. Конденсатори С2 та C3 усувають можливість самозбудження мікросхеми DA1. Діод VD5 захищає мікросхему від зворотного струму, коли пристрій відключають від мережі. Використання реле викликане необхідністю відключення ланцюгів навантаження, щоб уникнути їх впливу на режим заряджання. Крім того, з'являється можливість використання ЗУ в пристроях аварійного живлення, оскільки АБ постійно заряджається за наявності мережевої напруги, а у разі пропадання навантаження автоматично підключається до батареї.

Якщо необхідно заряджати АБ з іншою напругою або іншою ємністю, слід перерахувати опір резисторів R9, R11 та R12. Покажемо це на прикладі вищезгаданого акумулятора з напругою 6 В і ємністю С = 4 Ач.

Напруга насичення транзисторів VT1 та VT2:

Uеб нас VT1 = Uеб нас VT2 = 0,6 Ст.

Зарядний струм в амперах дорівнює 0,1 від ємності акумулятора, вираженої в ампер-годинах:

Iзар = 0,1С = 0,1 · 4 = 0,4 А.

Загальний опір резисторів R11 та R12 розраховують за формулою

R = Uеб нас VT2/(0,02C) = 0,6/(0,02·4) = 7,5 Ом.

Потужність, що виділяється на цих резисторах,

P = RIзар2 = 7,50,16 = 1,2 Вт.

Для зменшення ступеня нагріву в ЗУ застосовано два резистори по 15 Ом потужністю 2 Вт, включених паралельно.

Обчислимо опір резистора R9:

R9 = Uеб HacVT2·R10/(l3ap-R - Uеб. насVT2) = 0,6-200/(0,4-7,5-0,6) = 50 Ом.

Вибираємо резистор із найближчим до розрахованого опором 51 Ом.

У пристрої застосовані імпортні оксидні конденсатори. Реле - JZC-20F з напругою спрацьовування 12 В. Можна застосувати й інше реле, що є, проте в цьому випадку доведеться підкоригувати друковану плату. Діоди 1N4007 (VD1 - VD5) замінні будь-якими, що витримують струм, що мінімум вдвічі більший зарядного. Зазначені на схемі транзистори можна замінити на будь-які з серій КТ503 (VT1) і КТ3102 (VT2). Замість мікросхеми КР142ЕН12А можна використовувати імпортний аналог LM317T У будь-якому випадку її необхідно розмістити на тепловідводі, площа якого залежить від зарядного струму, напруги на конденсаторі С1 та АБ. В авторському варіанті використано тепловідведення розмірами 60x80 мм. Трансформатор Т1 повинен забезпечувати на вторинній обмотці змінну напругу 14... 17 при струмі навантаження близько 0,5 А. Можливе застосування трансформатора з великою вихідною напругою, проте це призведе до зайвого нагрівання мікросхеми, що вимагатиме збільшення розмірів тепловідведення. Світлодіоди зеленого (HL1) та червоного (HL2) кольорів світіння можна замінити будь-якими наявними, які забезпечують достатню для індикації яскравість.

Усі деталі, за винятком мережевого трансформатора, мікросхеми та світлодіодів, змонтовані на друкованій платі з однобічно фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5 мм, розмірами 55x60 мм. Її креслення показано на рис. 2.

Зарядний пристрій для герметичних кислотно-свинцевих акумуляторів

Правильно розрахований та зібраний пристрій вимагає мінімального налагодження. При відключеній АБ подають живлення і, підбираючи резистор R6, встановлюють на виході ЗУ напругу 6,75 В. Щоб перевірити роботу вузла обмеження струму, замість АБ короткочасно підключають резистор потужністю 2 Вт опором близько 10 Ом і вимірюють струм, що протікає через нього. Він повинен перевищувати 0,4...0,45 А. У цьому налагодження пристрою вважатимуться закінченим.

Плату разом із трансформатором можна змонтувати всередині корпусу пристрою, що живиться від АБ. Якщо місця всередині недостатньо, на корпусі встановлюють відповідний роз'єм і підключають безпосередньо до АБ. ЗУ у цьому випадку збирають в окремому пластмасовому корпусі.

На його передній панелі монтують світлодіоди та вимикач живлення (на схемі не показаний). Для покращення охолодження тепловідведення бажано розмістити зовні корпусу пристрою. З'єднувальні дроти, що йдуть до акумулятора, повинні бути мінімальної довжини та перетином не менше 1 мм2.

Автор: В.Педяш, м.Одеса, Україна

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

ТБ, що транслює запах і смак 27.12.2021

У Японії створено телевізор Taste the TV, здатний передавати не лише "картинку", а й запах та смак. Щоправда, для цього глядачеві доведеться лизнути екран.

У телевізор, придуманий професором Мейдзі Гомеєм Міясіта, вбудовано 10 ємностей з ароматизованими рідинами, які подаються на гігієнічну плівку залежно від вмісту, що транслюється в даний момент.

Професор Міясіта вважає, що його винахід буде актуальним в епоху коронавірусу та необхідності уникати зайвих контактів - телевізор допоможе скуштувати невідому страву, перш ніж господар вирушить у ресторан чи замовить доставку додому.

Наразі вчений веде переговори з кількома компаніями про вбудовування запахів їхньої продукції в "начинку" свого винаходу, а також зайнятий створенням додатків для навчання на кухаря чи сомельє.

Інші цікаві новини:

▪ Сонячна тканина

▪ У космосі зібрано врожай капусти

▪ Портативний принтер для мобільних телефонів

▪ TDA8939TH - цифровий підсилювач класу D

▪ Створено найшвидший у світі об'єкт, що обертається

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей

▪ стаття Куди, куди ви пішли, / Весни моєї золоті дні? Крилатий вислів

▪ стаття Яка рослина має найбільші квітки? Детальна відповідь

▪ стаття Геронов фонтан. Дитяча наукова лабораторія