Зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей

Страница-1              

Разряд будет происходить до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не снизится до величины 10,5 В. Как только это произойдет, на выходе компаратора DA5 вновь появится нулевой уровень, что выключит реле КЗ и схема перейдет в режим зарядки аккумуляторной батареи. Этот процесс заряд-разряд будет периодически повторяться, а количество циклов не ограничено.

Режим "пуск"

В этом режиме не только ограничивается выходной ток устройства для того, чтобы защитить его от повреждения, но и уровень выходного напряжения до безопасной для аккумулятора и бортовой сети величины.

Для работы в этом режиме регулятор тока R14 устанавливается на максимум, а резистором R19 устанавливаем по прибору PV1 напряжение 13...14 В.

Теперь можно вставить ключ в замок зажигания автомобиля и произвести запуск двигателя. При этом в зависимости от условий пуска стрелка РА1 может занимать разные положения на шкапе, а его максимальное значение будет соответствовать 100 А. Стрелка вольтметра PV1 может отклоняться в сторону уменьшения.

Особенности сборки и конструкция

Корпус устройства имеет размеры 340x240x200 мм и выполнен из листового дюралюминия. Тиристоры VS1 и VS2 устанавливаются на радиаторы площадью около 1000 см кв. (стандартные радиаторы для этих тиристоров имеют как раз такую площадь поверхности).

Конструктивно часть деталей, выделенная на схеме пунктиром, кроме переключателя SA1, располагается на двухсторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 2,5...3,5 мм размером 145x110 ММ, рис. 4.17...4.19.

Элементы VD5 и R8, R9 для увеличения плотности монтажа установлены под Т2, С5, С6 соответственно. Подстроенные резисторы закрепляются на плате друг над другом, как это показано на рис. 4.20.

Чтобы исключить замыкание печатных проводников при монтаже, под трансформатор ТЗ и подстроенные резисторы под клады вается диэлектрическая прокладка. Кроме того, на плате необходимо сделать две объемные перемычки между выводами DA5/2-DA4/7-VT1/э

Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2

Соединение печатной платы с остальными деталями выполнено через разъем ХЗ типа РШ2Н-2-15 и контактные лепестки от любого миниатюрного разъема. Соединительные провода до регуляторов R14 и R19 должны быть в экране.

Монтаж силовой части (от трансформатора Т1 до тиристоров и клемм Х1, Х2) выполняется гибким многожильным проводом сечением не менее 8 мм кв., например марки ПВЗ.

В устройстве микросхемы могут быть заменены импортными аналогами DA1 — А747С; DA2 — TL494L; DA3 — 78L15; DA4 — 79L15; DA5 — LM211N; DA6 — нет аналогов.

Диоды типа КД521, установленные на входах микросхем, предотвращают их случайное повреждение в процессе настройки схемы и могут быть заменены любыми маломощными импульсными: КД522, КД510, КД503идр.

Подстроенные резисторы (R38, R40, R41, R44) для удобства настройки применены многооборотные типа СП5-3, регулировочные R14, R19 типа СПЗ-4а-0,25 Вт с линейной характеристикой (А) изменения сопротивления, остальные могут быть любого типа, например МЛТ — соответствующей мощности.

Полярные конденсаторы СЮ, С11, С13, С14 и С17 типа К50-35; СЗ, С4 типа К42У-2 на 0,015 мкФ на 630 В; остальные из серии К10 или КМ-6.

В качестве измерительных приборов использованы стрелочный вольтметр PV1 и амперметр РА1 одного и того же типа М42301. Так как амперметр имеет внутренний шунт — потребуется вскрыть корпус и его удалить. Ведь в схеме для измерения тока 100 А используется внешний шунт (Ruj). Шунт Rm взят стандартный типа 75ШСМ-100-0,5.

Включатель А1 (токовый автомат) — типа АЕ10-31 на ток 10 А, переключатель SA1 типа ПГЗ (ПГ2), кнопка SB1 подойдет любая.

Реле К1 типа KP460DC на 12 В (польского производства) или аналогичное с тремя группами переключающих контактов, рассчитанных на ток до 5 А. Реле К2 и КЗ типа РЭС47 паспорт РС4.500.407-01 (РС4.500.407-03).

Для изготовления Т1 использовано трансформаторное железо  сечением в месте расположения обмотки Sct=35 cm кв. (окно имеет площадь Sok=72 см кв.). Первичная обмотка содержит 240 витков проводом ПЭТВ сечением 2,5 мм кв. (диаметр 1,8 мм), вторичная 22+22 витка проводом ПШВ-3 сечением 10 мм кв.

Трансформатор Т2 любой маломощный (Р — 5 Вт) с напряжениями во вторичных обмотках 3-4-5 — 18+18 В, а в 6-7-8 — 10+10 В, но лучше, если его конструкция будет предусматривать установку на печатную плату.

Импульсный трансформатор ТЗ выполняется на каркасе внутри броневых чашек типоразмера Б28 из феррита марки М2000НМ. Обмотки содержат 1-2 — 80 витков, 3-4 — 40 витков проводом ПЭЛШО диаметром 0,35 мм.

Настройка схемы

Для настройки необходимы осциллограф, цифровой вольтметр, эквивалентная нагрузка Rh (проволочный резистор сопротивлением 1...1.2 Ом и мощностью не менее 100 Вт, например подойдет нихро-мовая проволока диаметром 0,5... 1 мм), а также внешний стрелочный амперметр (РА2) на ток до 10 А, см. рис. 4.21.

Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2

подбирается такой величины, чтобы якорь реле К1 после срабатывания отпускался при напряжении питания меньше 10 В (лучше это сделать до того, как резистор и реле будут установлены в схему).

Предварительная настройка схемы выполняется в следующей последовательности. Нужно временно заблокировать перемычками контакты реле К1.1 и К1.2, а также отпаять R36. Переключатель SA1 установить в положение "тренировка", а резисторы R14 и R19 вывести на максимум.

Включив сетевое питание (А1) с помощью осциллографа, проконтролировать форму пилообразного напряжения на выводе DA4/5 — оно не должно иметь большой ступеньки на нулевом уровне, см. рис. 4.16, а (для этого может потребоваться подбор резистора R28). После чего осциллографом и цифровым вольтметром контролируем напряжение на клеммах Х1 и Х2. Форма напряжения на выходе должна соответствовать показанной на рис. 4.16, б и регулироваться резисторами R44 и R19. Если это не так, то следует проверить наличие импульсов на выходе DA4/8 и правильность монтажа.

Подстроечным резистором R44 устанавливаем момент открывания тиристоров иоткр=15,5 В. Это необходимо для того, чтобы во всех режимах работы устройства амплитудное значение напряжения на выходе превышало напряжение на аккумуляторе (иначе тиристоры не будут открываться).

Выключив устройство, подпаиваем на место R36. После этого при включенной схеме регулятором R19 выставляем действующее напряжение на выходе устройства 14,8 В и подбором резистора R36 добиваемся того, чтобы при достижении на выходе этого напряжения компаратор DA5 переключался — на выводе DA5/9 появится +15 В (светодиод HL1 будет светиться).

После этого регулятором R19 устанавливаем на выходе устройства напряжение 10,5 В и подстройкой резистором R41 добиваемся, чтобы при достижении на клеммах Х1-Х2 этого напряжения у компаратора появлялось нулевое напряжение на выходе DA5/9 (резистор R41 задает величину гистерезиса для компаратора).

Для того, чтобы регуляторами, установленными на передней панели, было удобно пользоваться, т.е. диапазон регулировки выходного напряжения резистором R19 оставался в интервале 10...15 В — необходимо подобрать добавочные резисторы R15 и R24. Аналогично подбираются и резисторы R10 и R23 для диапазона регулировки резистором R14 уровня стабилизации тока в диапазоне 1...10 А. В этом случае допустимые режимы для аккумулятора не будут превышены.

Резистор R19 используется для регулировки напряжения на клеммах Х1-Х2 в режиме "пуск", в остальных же режимах он устанавливается на максимальное выходное напряжение, так как схема в этих режимах должна работать как стабилизатор тока (выходное напряжение будет зависеть от величины тока) и по мере заряда аккумулятора напряжение на нем будет возрастать, но не превысит допустимого значения.

Для калибровки показаний амперметра РА1 в режимах "заряд" и "тренировка" необходимо резистором R38 установить стрелку прибора на "О". После чего подключаем нагрузку Rh (включателем SA2) и внешний стрелочный амперметр (РА2), рис. 4.20. Резистором R14 (при положении R19 на максимуме) выставить по внешнему амперметру РА2 ток 10 А, а резистором R40 надо установить такое же значение показаний тока на РА1.

Эту операцию следует повторить несколько раз, подстраивая R38 и R40 до тех пор, пока стрелка РА1 при "0" и при токе 10 А будет соответствовать показаниям внешнего амперметра.

Теперь необходимо проверить работу схемы в режиме стабилизации тока. Для этого на момент включения устройства блокируем контакты К1.1, К1.2. Переключатель SA1 установить в положение "пуск", регулятор тока "I" в среднее положение, a "U" на максимум. К выходным клеммам Х1-Х2 подключаем нагрузку сопротивлением около 0,2 Ом (по мощности она должна быть рассчитана на протекающий ток до 100 А). При этом показания приборов должны быть: РА1 — 50 А, PV1 — 10 В. Регулятором "I" можно менять выходной ток — в этом случае будет меняться и выходное напряжение, что соответствует режиму стабилизации тока. А при изменении сопротивления нагрузки в небольших пределах ток не должен меняться.

На этом предварительную регулировку можно считать законченной, а окончательная проверка выполняется на реальном аккумуляторе.

Страница-1              

Источник: Радиолюбителям. Полезные схемы.

 Книга 3.

-

Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора

Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора-2

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика