Автоматическое зарядное и восстанавливающее устройство (0-10А)

Описываемое зарядное устройство позволяет восстановить сульфатированные батареи в автоматическом режиме, или проводить формирование и профилактическую обработку исправных.

Зарядный ток отключается автоматически по достижении напряжения на зажимах аккумуляторной батареи 14,1 - 14,2 В. Сравнение напряжения аккумуляторной батареи с опорным напряжением происходит при отсутствии зарядного тока, что позволяет заряжать батарею до полной ёмкости.

Сила зарядного тока в устройстве плавно регулируется от 0 до 10 А.

Приведенная построена на транзисторах и имеет защиту от случайных коротких замыканий выходных гнёзд X1 и Х2.

Устройство состоит из следующих основных узлов:

• сетевого трансформатора Т1 с двухполупериодным выпрямителем на диодах VD1 -rVD4;
• фазоимпульсного генератора, собранного на транзисторах VT1, VT2;
• узла защиты от короткого замыкания на тиристоре VS1, стабилитроне VD7 и резисторе R15;
• источника опорного напряжения, образуемого стабилитроном VD8 и конденсатором С2;
• формирователя импульсов, собранного на транзисторах VTЗ, VT4;
• узла сравнения на стабилитроне VD12 и транзисторе VT5;
• управляющего тиристора VS2.

Работа устройства

При включении сети тумблером SA1 напряжение с выхода выпрямителя поступает на фазоимпульсный генератор (VT1, VT2), импульсы которого подаются в формирователь импульсов (VTЗ, VT4). При этом на его выходе формируются импульсы со стабильной амплитудой, независимой от фазы импульса генератора. Амплитуду импульсов устанавливают при настройке переменным резистором R12.

Узел сравнения (VT5, VD12) предназначен для стабильной работы тиристора VS2 независимо от температуры окружающей среды, а также для сужения пределов напряжения срабатывания автоматического отключения. При достижении напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи 14,1 - 14,2 В стабилитрон VD12 закрывается и тиристор VS2 перестает пропускать зарядный ток.

В случае короткого замыкания выходных гнезд или неправильного подключения полюсов заряжаемой батареи увеличивается напряжение на резисторе R15, что вызывает открывание стабилитрона VD7 и тиристора VS1. Тиристор, в свою очередь, шунтирует конденсатор С1 фазоимпульсного генератора.

При этом подача управляющих импульсов на тиристор VS2 прекращается и зарядный ток падает до нуля. Для восстановления зарядного тока необходимо разомкнуть и снова замкнуть контакты тумблера SA1.

Диод VD10 защищает устройство от неправильного подключения полюсов аккумуляторной батареи, а диод VD11 - от самопроизвольной ее разрядки.

При отключении электросети измерительный прибор Р1 показывает значение напряжения подключенной аккумуляторной батареи. Зарядку шестивольтовых аккумуляторных батарей производят при установке переключателя SA2 в положение "6 В".

Рис. 1. Принципиальная схема автоматического устройства для зарядки и восстановления аккумуляторных батарей.

Режим десульфатации устанавливают следующим образом. К выходным гнёздам-зажимам устройства подключают аккумуляторную батарею с напряжением Ua не менее 12,2 В и соответствующим удельным весом электролита. Устанавливают зарядный ток Iз при положении указателя ручки переменного резистора R4 на первой трети шкалы.

Зарядные импульсы длительностью 1/3 полупериода сетевого напряжения лучше установить с помощью осциллографа.

Далее определяют сопротивление разрядного резистора Rp; который подключают к выходу устройства параллельно аккумуляторной батарее:

где Ua - напряжение аккумуляторной батареи (В), Із - зарядный ток (А).

Резистор Rp должен быть мощностью не менее 15 Вт.

Аккумуляторную батарею заряжают до автоматического отключения зарядного тока. Делают это, после устранения причины сульфатации пластин.

Настройка устройства

Налаживание узла защиты от тока короткого замыкания сводится к установке на катоде стабилитрона VD7 напряжения 2,5 В подбором резистора R10. Зарядный ток при этом устанавливается около 3 А.

Установку значения напряжения, при котором происходит автоматическое отключение зарядного тока, осуществляют следующим образом. От управляющего тиристора VS2 отпаивают провод, идущий к нему от точки соединения транзистора VT5 и резистора R16. Затем к выходным гнездам-зажимам устройства подключают источник стабилизированного напряжения 14,2 В и переменным резистором R12 добиваются резкого снижения напряжения на коллекторе транзистора VT5, после чего восстанавливают соединение с управляющим электродом тиристора VS2.

Резисторы R17, R18 подбирают в зависимости от используемого микроамперметра и выбранной шкалы измерения напряжения и тока.

Приступая к испытанию устройства, к выходным гнездам-зажимам подключают нагрузочный резистор сопротивлением 25 - 50 Ом мощностью 10 - 20 Вт. Включают питание тумблером SA1 и измеряют напряжение на нагрузке при разных положениях движка переменного резистора R4. Плавное изменение напряжения свидетельствует о нормальной работе устройства.

Детали

Резистор R15 изготовлен из четырех скрученных вместе манганиновых проводов диаметром 0,8 мм, длина которых при сопротивлении 0,08 Ом составляет около 200 мм. Скрученный провод намотан на фарфоровую гильзу диаметром 20 мм от негодного проволочного резистора, с небольшим зазором между витками.

Магнитопровод сетевого трансформатора Т1 - типа ПЛ 27x40x58.

Обмотки трансформатора содержат:

• I - 674 витка провода ПЭВ-2 0,7;
• II - 48 витков провода ПЭВ-2 1,8;
• III - 20 витков ПЭВ-2 1,8.

Резисторы R4 и R12 типа СП2-1, R1 -МЛТ-1 , остальные - МЛТ-0,25. Конденсаторы: С1 - К73П-3; С2 - К50-29. Измерительный прибор Р1 - микроамперметр типа М-592 на ток 50 мкА. Сигнальная лампа HL1 - КМ24-105.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.