Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей

Известно, что эксплуатация к сохранение полузаряженных аккумуляторов - одна из основных причин уменьшения их срока службы. Находящийся на хранении заряженный аккумулятор через некоторое время в итоге саморазрядки переходит в полузаряженное состояние. У новых свинцовых и маленьких никель-кадмиевых аккумуляторов саморазрядка равна 0,5...2% их емкости в сутки, а у бывших в эксплуатации - значительно больше. Для увеличения срока службы аккумуляторов надлежит их непрерывно поддерживать в полностью заряженном состоянии, компенсируя саморазрядку сравнимо небольшим током от маломощного зарядного устройства.
   Хорошим принято считать таковой режим зарядки, когда, зарядный ток численно равен 0,1 от номинальной емкости аккумулятора. Тем не менее, в данный момент некоторые заводы-изготовители аккумуляторов с целью роста срока их службы советуют двадцатичасовой режим зарядки током, численно равным 5% номинальной емкости. Иначе говоря, зарядка аккумулятора током, значительно меньшим оптимального, благоприятно воздействует на сроке его службы, но требует поэтому большего времени.
   Таковым образом, в ряде практических случаев сложные и тяжелые зарядные устройства, нередко снабженные автоматическим управлением, имеют все шансы быть заменены элементарными, компактными и экономичными. Одно из таковых приборов описано ниже.
   Его можно применять для дозарядки автомобильных аккумуляторных батарей емкостью до 100 А-ч, для зарядки в режиме, близком к оптимальному, мотоциклетных батарей, а еще (при несложной доработке) в качестве лабораторного блока питания.
   Зарядное приспособление сделано на основе транзисторного двутактного преобразователя напряжения с автотрансформаторной связью и имеет возможность действовать в 2-ух режимах - источника тока и источника напряжения. При выходном токе, меньшем некого максимального значения, оно действует как обычно - в режиме источника, напряжения. Бели попробовать увеличить ток нагрузки сверх этого значения, выходное напряжение будет резко уменьшаться - устройство перейдет в режим источника тока. Режим источника тока (обладающего большим внутренним сопротивлением) снабжен подключением балластного конденсатора в первичную цепь преобразователя. 

Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей

Принципиальная схема зарядного прибора представлена на рис.1. Сетевое напряжение чрез балластный конденсатор С1 поступает на выпрямительный мост VD1. Конденсатор С2 выравнивает пульсации, а стабилитрон VD2 стабилизирует выпрямленное напряжение. Преобразователь напряжения собран на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Т1. Диодный мост VD3 выпрямляет напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора. Конденсатор СЗ - сглаживающий.
   Преобразователь действует на частоте 5...10 кГц. Стабилитрон
VD2 одновременно оберегает от перегрузки по напряжению транзисторы преобразователя на холостом ходе, а еще при замыкании выхода прибора, когда напряжение на выходе моста VD1 увеличивается. Последнее связано с тем, что при замыкании выходной цепи генерация преобразователя может срываться, при этом ток нагрузки выпрямителя уменьшается, а его выходное напряжение возрастает. В таковых случаях стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на выходе моста VD1.
   
Экспериментально снятая нагрузочная характеристика зарядного прибора изображена на рис.2. При повышении тока нагрузки до 0,35...0,4 А выходное напряжение меняется незначительно, а при дальнейшем повышении тока резко уменьшается. Ежели к выходу прибора подключить недозаряженную батарею аккумуляторов, напряжение на выходе моста VD1 уменьшается, стабилитрон VD2 выходит из режима стабилизации и, так как во входной цепи подключен конденсатор С1 с большим реактивным сопротивлением, приспособление действует в режиме источника тока.
   Ежели зарядный ток снизился, то приспособление плавненько переходит в режим источника напряжения. Это дает возможность применять зарядное устройство в качестве маломощного лабораторного блока питания. При токе нагрузки менее 0,3 А уровень пульсации на рабочей частоте преобразователя не превосходит 16мВ,а выходное сопротивление источника уменьшается до нескольких Ом. Зависимость выходного сопротивления от тока нагрузки показана на рис.2.
   Зарядное устройство просто располагается в коробку размерами 155х80х70 мм. Коробку надлежит изготовлять из изоляционного материала.
   Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К40х25х11 из феррита 1500НМ1. Первичная обмотка содержит 2х160 витков провода ПЭВ-2 0,49, вторичная - 72 витка провода ПЭВ-2 0,8. Обмотки изолированы меж собой 2-мя слоями лакоткани.
   Стабилитрон
VD2 установлен на теплоотводе с полезной площадью 25 см2. Транзисторы преобразователя в доп теплоотводах не нуждаются, так как действуют в ключевом режиме. Конденсатор С1 - бумажный, рассчитанный на номинальное напряжение не менее 400 В.
   При необходимости применения прибора для зарядки компактных аккумуляторов емкостью до единиц ампер-часов и восстановления гальванических элементов целесообразно обеспечить регулирование тока зарядки. Для этого заместо одного конденсатора С1 надлежит предусмотреть комплект конденсаторов меньшей емкости, коммутируемых переключателем. С достаточной для практики точностью максимальный ток зарядки - ток замыкания выходной цели - пропорционален емкости балластного конденсатора (при 4 мкФ ток равен 0,46 А).
   Ежели необходимо уменьшить выходное напряжение лабораторного источника питания, достаточно стабилитрон
VD2 сменить иным, с меньшим напряжением стабилизации.
   Налаживание начинают с проверки верности монтажа. Потом убеждаются в работоспособности прибора при замыкании выходной цепи. Ток замыкания должен быть не менее 0,45...0,46 А. В противном случае надлежит подобрать резисторы
Rl, R2 с целью обеспечения надежного насыщения транзисторов VT1, VT2. Больший ток замыкания соответствует меньшему сопротивлению резисторов.

-
Автор: Н.ХУХТИКОВ г. Сергиев Посад Московской обл.,

Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей