Дворежимний зарядно-розрядний пристрій. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Дворежимний зарядно-розрядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Коментарі до статті

Відомо, що профілактичні роботи з акумуляторними батареями забирають у автолюбителів багато часу і вимагають постійної уваги під час заряджання, особливо на заключній стадії. Пропонований автором пристрій допоможе власникам автомобілів вирішити ряд проблем, що виникають при цьому.

Проведення контрольно-тренувального циклу передбачає процес розрядки акумуляторної батареї з наступною зарядкою до номінальної напруги. Останнім часом стала популярною зарядка змінним струмом, у якого зарядна складова енергії значно перевищує розрядну. Це дає можливість ефективно боротися із сульфатацією пластин акумуляторів та скоротити час, що витрачається на повний контрольно-тренувальний цикл. З метою підвищення експлуатаційних зручностей у зарядному пристрої бажано мати вузол, що дозволяє припиняти зарядку батареї при досягненні кінцевої напруги на ній, що допоможе уникнути небезпеки перезарядки батареї.

Зарядні пристрої, описані в [1,2], мають, безперечно, ряд позитивних властивостей і забезпечують великий зарядний струм. Єдиний, на мій погляд, їх недолік - громіздкий трансформатор блоку живлення, що необхідно для навантаження великої потужності. Однак, як показує практика, для профілактичних робіт з акумуляторами ємністю до 55 Ач цілком достатньо мати зарядний пристрій, що забезпечує вихідний струм до 4 А. Дещо менший зарядний струм, порівняно з номінальним струмом десятигодинної зарядки, нескладно компенсувати збільшенням часу заряджання. Такий режим навіть кращий під час проведення профілактичних робіт.

Пропонований дворежимний зарядний пристрій (див. схему) багато в чому відповідає наведеним вище вимогам. Від описаних у "Радіо" раніше воно відрізняється наявністю в мережевому трансформаторі лише однієї вторинної обмотки, що спрощує його виготовлення. Застосування трансформатора меншого типорозміру дозволило зменшити масу і габарити конструкції.

(Натисніть для збільшення)

Основні технічні характеристики пристрою

Струм зарядки, А......0...4
Максимальна вихідна напруга, ......16
ККД......0,7

З метою спрощення блоку живлення зарядного пристрою в ньому застосований однонапівперіодний випрямляч, функцію якого виконує діод VD1. Індикатором підключення пристрою до мережі є світлодіод HL1.

На одноперехідному транзисторі VT1 зібраний генератор, що формує імпульси вузла включення тріністора VS1. Зсув імпульсу управління щодо початку робочого напівперіоду напруги мережі задають резистори R3 - R5, змінюючи час зарядки конденсатора С1 до напруги відкривання емітерного переходу транзистора VT1.

Резистором R4 регулюють струм зарядки, а резистором R3 встановлюють верхню межу регулювання в процесі налаштування. Чим менший опір резистора R4, тим швидше конденсатор С1 заряджається до порогової напруги і раніше відкривається триністор VS1 тим, отже, більше струм зарядки акумуляторної батареї, підключеної до затискачів Х1 і Х2.

При пороговій напрузі на конденсаторі С1 відкривається pn перехід емітер-база транзистора 1 VT1 і конденсатор розряджається через нього. Відбувається різке зменшення опору між базовими висновками транзистора, і первинної обмотці трансформатора Т2 формується імпульс, що запускає вузол включення триністора VS1. Відкритий стан триністора зберігається рахунок струму утримання до закінчення робочого полупериода. Наступного робочого напівперіоду процес повторюється.

Характерна риса вузла управління полягає в тому, що він живиться від акумуляторної батареї, підключеної до вихідних затискачів зарядного пристрою. Якщо батарея не підключена, то триністор закритий і не дозволяє імпульсам, що формуються, керувати транзисторами VT3, VT4, в результаті чого зарядний пристрій виявляється захищеним від короткого замикання по виходу при відсутності навантаження. При помилковій полярності підключення акумуляторної батареї вузол керування захищений від зворотної напруги діодом VD11, а закритий триністор не дозволяє виникнути в ланцюзі струму короткого замикання. Таким схемотехнічним рішенням вдалося без введення спеціальних додаткових заходів досягти захищеності пристрою від коротких замикань і підключення акумуляторів, що заряджається, в зворотній полярності.

Формувач циклів заряджання-розряджання батареї з тимчасовим співвідношенням 3:1 (45 с - заряджання, 15 с - розряджання), виконаний на інтегральному таймері КР1006ВІ1 (DA1), запозичений з пристрою, описаного в [3]. Зміни зазнали лише параметри ланцюгів формувача. При встановленні перемикача SA2 у положення "Імп." на виході таймера (висновок 3) формуються високі і низькі рівні напруги, що чергуються, починаючи з циклу розрядки. Високий рівень відкриває транзистори VT2 та VT6. Відкриваючись транзистор VT2 блокує роботу формувача, а транзистор VT6 підключає до акумуляторної батареї розрядний резистор R24. Режим розрядки відображає світлодіод HL3. При появі на виході таймера напруги низького рівня транзистори VT2 та VT6 закриваються і починається цикл заряджання акумуляторної батареї.

Для безперервної зарядки батареї перемикач SA2 переводять у положення "Непр.". Формувач при цьому вимикається. Режим безперервної зарядки відображає світлодіод HL2.

Пристрій автоматичного вимкнення струму зарядки зібрано на операційному підсилювачі (ОУ) DA2, включеного компаратором. Зразкова напруга на його вході, що інвертує, формує стабілітрон VD9, а на неінвертуючий вхід подається частина вихідної напруги, що знімається з двигуна резистора R27. При досягненні на висновках акумуляторної батареї кінцевої напруги 14,4 на виході мікросхеми DA2 встановлюється напруга високого рівня, яке відкриває транзистори VT2 і VT5, тим самим блокуючи роботу таймера DA1 і формувача імпульсів включення тріністора VS1. Крім того, високий рівень через діод VD10 надходить на вхід, що не інвертує, підтримуючи тим самим на виході ОУ високий рівень. Цей стан ОУ відображає світлодіод HL4.

Контролюють зарядний струм акумуляторної батареї в процесі заряджання по амперметру РА1.

Описаний зарядний пристрій виконано у металевому перфорованому корпусі розмірами 150x150x80 мм. Трансформатор виконаний на сталевому магнітопроводі ШЛ20х32. Обмотка I містить 1070 витків дроту ПЕТВ-2 0,4, а обмотка II - 126 витків дроту діаметром 1,18 мм. Можна, звичайно, застосувати трансформатор більшого типорозміру, збільшивши при цьому розмір корпусу.

Для трансформатора Т2 використаний магнітопровід типорозміру К10х6х4,5, 2000 з фериту М45НМ. Кожна з обмоток трансформатора містить 2 витків дроту ПЕТВ-0,25 XNUMX. Намотування їх ведуть одночасно двома проводами.

ДіодVD1 та триністор VS1 встановлені (через слюдяні прокладки) на одному загальному тепловідводі - пластині розмірами 60x60 мм з алюмінію товщиною 3...4 мм. Функцію тепловідведення транзистора VT6 може виконувати металеву основу корпусу.

Друкована плата для встановлення інших елементів зарядного пристрою не розроблялася. Її замінила макетна панель розмірами 75X70 мм із вертикальною установкою радіоелементів.

Основні параметри резисторів та конденсаторів, використаних у зарядному пристрої, вказані на схемі. Діод КД206 замінимо на будь-який однотипний або із серії КД202. Замість ОУ КР140УД708 підійде К140УД7. Діоди VD3 – VD7 та VD10 – будь-які малопотужні. Транзистори КТ503Б замінені на КТ3117Б, КТ502Б - КТ209Б або КТ501Б, а КТ827Б - будь-який із серій КТ827, КТ829, КТ972.

Налагодження пристрою проводять при підключеній до вихідних затискачах повністю зарядженої акумуляторної батареї з напругою 12 В. Двигун резистора R27 встановлюють крайнє праве за схемою положення, а резистора R3 - в середнє. Перемикач SA2 переводять у положення "Непр.". Потім, підключивши зарядний пристрій до мережі, двигун змінного резистора R4 переводять в нижнє (за схемою) положення і резистором R3 встановлюють зарядний струм, рівний 4 А. Якщо цими резисторами не вдається досягти потрібного значення зарядного струму, слід замінити резистор R5 іншим, трохи менше опору. Далі перемикач SA2 переводять на режим "Імп." та, користуючись вольтметром або осцилографом, перевіряють тривалість циклів "зарядка-розрядка". При цьому слід враховувати, що при включенні живлення першим настає цикл розрядки і його тривалість дещо більша, ніж у режимі, що встановився. Пояснюється це тим, що в момент увімкнення живлення конденсатор C3 повністю розряджений.

Для налагодження автоматичного вимикача потрібно регульоване джерело постійного струму з вихідною напругою 15 В і вольтметр постійного струму класу 1. Поріг спрацьовування ОУ DA2 встановлюють, відключивши зарядний пристрій від мережі і перевівши перемикач SA2 в положення "Непр.". На вихідні затискачі Х1, Х2 подають від зовнішнього джерела постійного струму напруга 14,4 і контролюють його значення вольтметром. Двигун резистора R27 зміщують у бік збільшення напруги на вході, що не інвертує, ОУ до моменту загоряння світлодіода HL4 "Кінець зарядки". У цьому налагодження запропонованого пристрою вважатимуться закінченим.

література

Євсєєв А. Регульований стабілізатор струму. – Радіо, 1987, № 8, с. 56, 57.
Газізов М. Автоматичний пристрій для заряджання та відновлення акумуляторних батарей: Сб: "На допомогу радіоаматору", вип. 94, с. 3 - 7. - М.: ДТСААФ, 1986.
Олійник П. Інтегральний таймер у блоці управління склоочисником. - Радіо, 1988 №12, с. 25.

Автор: Л.Лясковський, м.Київ

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

Amazon Go: супермаркет без касирів та черг 11.12.2016

Компанія Amazon представила концепцію супермаркету майбутнього, повністю позбавленого касових терміналів та черг, пов'язаних з оплатою покупок.

Нову платформу названо Amazon Go. Ідея полягає в тому, щоб автоматично відстежувати дії відвідувачів у торговому залі, контролюючи, які товари вони беруть із полиць чи ставлять назад.

Для здійснення покупок відвідувачу на вході в супермаркет достатньо відсканувати спеціальний код у додатку Amazon Go на смартфоні. Після цього у справу вступить передова система комп'ютерного зору з алгоритмами глибокого машинного навчання.

Аналізуючи дії покупців, і навіть інформацію від численних сенсорів, встановлених у торгових залах і стелажах, комп'ютерна система зможе формувати точний список товарів, взятих кожним відвідувачем. Якщо користувач виставить якийсь продукт назад на полицю, він буде автоматично "викреслено" з віртуального кошика.

Після завершення шопінгу відвідувач може спокійно вийти з супермаркету, не переймаючись оплатою: гроші автоматично спишуться з рахунку, асоційованого з додатком Amazon Go.

В даний час нова система проходить тестування за участю співробітників Amazon. Супермаркет майбутнього пропонує готові до вживання продукти харчування, зокрема легкі закуски.

Перший магазин Amazon Go, як очікується, відчинить двері на початку 2017 року, він розташується в Сіетлі. Якщо концепція виявиться успішною, аналогічні супермаркети з'являться і в інших містах.

Інші цікаві новини:

▪ Adam II - планшет із двогранним дисплеєм

▪ Біорозкладний пластир

▪ Ігровий хромбук Lenovo IdeaPad Gaming Chromebook

▪ Швидкість найшвидшої мережі – 46 000 000 Мбіт/сек

▪ Кава може змінювати відчуття смаку

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Історія техніки, технології, предметів навколо нас. Добірка статей

▪ стаття Жаба-мандрівниця. Крилатий вислів

▪ стаття Чому європейські мореплавці до 1473 року побоювалися наближатися до екватора? Детальна відповідь

▪ стаття Біржовий маклер. Посадова інструкція

▪ стаття ІЧ автомат управління освітленням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Програматор мікросхем FLASH-пам'яті. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт