Приставка для зарядного пристрою на електромагнітному реле. Електронний сигналізатор зарядки акумуляторної батареї

Ця приставка, схема якої зображена на малюнку, виконана на потужному складеному транзисторі і призначена для зарядки автомобільної акумуляторної батареї напругою 12 В змінним асиметричним струмом. При цьому забезпечується автоматична тренування батареї, що зменшує схильність її до сульфатации і подовжує термін служби. Приставка може працювати спільно практично з будь-яким двуполуперіодного імпульсним зарядним пристроєм, що забезпечує необхідний струм зарядки, наприклад, з промисловим Світанок-2.

При з'єднанні виходу приставки з батареєю (зарядний пристрій не підключений), коли конденсатор С1 ще розряджений, починає текти початковий зарядний струм конденсатора через резистор R1, емітерний перехід транзистора VT1 і резистор R2. Транзистор VT1 відкривається, і через нього протікає значний розрядний струм батареї, швидко заряджає конденсатор С1. Зі збільшенням напруги на конденсаторі струм розрядки батареї зменшується практично до нуля.

Після підключення зарядного пристрою до входу приставки з'являється зарядний струм батареї, а також невеликий струм через резистор R1 і діод VD1. При цьому транзистор VT1 закритий, оскільки падіння напруги на відкритому діоді VD1 недостатньо для відкривання транзистора. Діод VD3 також закритий, так як до нього через діод VD2 докладено зворотна напруга зарядженого конденсатора С1.

На початку напівперіоду вихідна напруга зарядного пристрою складається з напругою на конденсаторі, і зарядка батареї відбувається через діод VD2, що призводить до повернення енергії, накопиченої конденсатором, в батарею. Далі конденсатор повністю розряджається і відкривається діод VD3, через який тепер триває зарядка батареї. Зниження вихідної напруги зарядного пристрою в кінці напівперіоду до рівня ЕРС батареї і нижче призводить до зміни полярності напруги на діод VD3, його закривання і припинення зарядного струму.

При цьому знову відкривається транзистор VT1 і відбувається новий імпульс розрядки батареї і зарядки конденсатора. З початком нового полупериода вихідної напруги зарядного пристрою починається черговий цикл зарядки батареї.

Амплітуда і тривалість розрядного імпульсу батареї залежать від номіналів резистора R2 і конденсатора С1. Вони обрані відповідно до рекомендацій, даними в [Л].

Транзистор і діоди розміщують на окремих тепловідведення площею не менше 120 см 2 кожен. У приставці застосований конденсатор К50-15 на максимально допустиму робочу температуру +125 ° С; його можна замінити конденсаторами великих розмірів на номінальну напругу не менше 160 В, наприклад, К50-22, К50-27 або К50-7 (ємністю 500 мкФ). Резистор R1 -МЛТ-0,5, a R2 - С5-15 або виготовлений самостійно.

Крім зазначеного на схемі транзистора КТ827 А, можна використовувати КТ827Б, КТ827В. У приставці можуть бути застосовані транзистори КТ825Г - КТ825Е і діоди КД206А, але при цьому полярність включення діодів, конденсатора, а також вхідних і вихідних затискачів приставки потрібно змінити на протилежну.

Розповісти в:

Представляємо нескладну схему приставки-автомата для автомобільного зарядного пристрою. Прості промислові та саморобні ЗУ для автоакумулятор рекомендується доповнити цим автоматом, що включає його при зниженні напруги на акумуляторної батареї до мінімально допустимого значення і відключає після повної зарядки. Тим більше що далеко не кожна бюджетна ЗУ володіє такими функціями.
Електрична схема

Максимальною напругою для автомобільних акумуляторів є величина 14,2 ... 14,5 В, мінімально допустимий - 10,8 В. Мінімум бажано обмежити для більшої надійності величиною 11,5 ... 12 В. Робота схеми. Після підключення АКБ і включення мережі натискають кнопку SB1 "Пуск". Транзистори VT1 \u200b\u200bі VT2 закриваються, відкриваючи ключ VT3, VT4, що включає реле К1. Воно своїми нормально замкнутими контактами К1.2 відключає реле К2, нормально замкнуті контакти якого (К2.1), замикаючись, підключають зарядний пристрій до мережі. така складна схема комутацій використовується з двох причин: по-перше, забезпечується розв'язка високовольтної ланцюга від низьковольтної; по-друге, щоб реле К2 включалося при максимальній напрузі АБ і відключалася при мінімальному. Контакти К1.1 реле К1 переключаються в нижнє за схема положення. В процесі зарядки АБ напруга на резисторах R1 і R2 зростає, і при досягненні на базі VT1 відмикає напруги, транзистори VT1 \u200b\u200bі VT2 відкриваються, закриваючи ключ VT3, VT4.

Реле К1 відключається, включаючи К2. Нормально замкнуті контакти К2.1 розмикаються і знеструмлюють зарядний пристрій. Контакти К1.1 переходять у верхнє за схемою становище. Тепер напруга на базі складеного транзистора VT1, VT2 визначається падінням напруги на резисторах R1 і R2. У міру розряду АБ напруга на базі VT1 знижується, і в якийсь момент VT1, VT2 закриваються, відкриваючи ключ VT3, VT4. Знову починається цикл зарядки. Конденсатор С1 служить для усунення перешкод від брязкоту контактів К1.1 в момент перемикання.

Налаштування приставки до зарядного
Регулювання проводять без акумулятора і зарядного пристрою. Потрібен регульований БП постійної напруги з межами плавного регулювання до 20 В. Його підключають до висновків схеми замість GB1. Движок резистора R1 переводять у верхнє положення, а движок R5 - в нижню. Напруга джерела встановлюють рівним мінімальному напрузі батареї (11,5 ... 12 В). Переміщенням движка R5 домагаються включення реле К1 і світлодіода VD7. Потім, піднімаючи напругу джерела до 14,2 ... 14,5 В, переміщенням движка R1 досягають відключення К1 і світлодіода. Змінюючи напругу джерела в обидві сторони, переконуються, що включення пристрою відбувається при напрузі 11,5 ... 12 В, а відключення - при 14,2 ... 14,5 В. Налаштування готова - можна проводити випробування. Тільки першу зарядку обов'язково контролюйте, перебуваючи поруч.

Готове пристрій-автомат можна розмістити в корпусі самого зарядного (якщо дозволяє місце), а можна у вигляді окремого блоку.

розділ:

Доповнивши наявне у вашому розпорядженні зарядний пристрій для автомобільної акумуляторної батареї пропонованим автоматом, можете бути спокійні за режим зарядки батареї - як тільки напруга на її висновках досягне 14,5 ± 0,2 У, зарядка припиниться. При зниженні напруги до 12,8 ÷ 13 В зарядка відновиться.

Приставка може бути виконана у вигляді окремого блоку або вбудована в зарядний пристрій. У будь-якому випадку необхідною умовою для її роботи буде наявність пульсуючого напруги на виході зарядного пристрою. Така напруга виходить, скажімо, при установці в пристрої двухполуперіодного випрямляча без згладжує конденсатора.

Схема приставки-автомата для зарядного пристрою приведена на рис. 2.91. Вона складається з тиристора VS1, вузла управління тиристором, вимикача автомата SA1 і двох ланцюгів індикації - на світлодіодах HL1 і HL2. Перша ланцюг відображає режим зарядки, друга - контролює надійність підключення акумуляторної батареї до затискачів приставки-автомата. Якщо в зарядному пристрої є стрілочний індикатор - амперметр, перша ланцюг індикації не обов'язкова.

Мал. 2.91. Принципова схема приставки-автомата для зарядного пристрою.

Вузол управління містить тригер на транзисторах VT2, VT3 і підсилювач струму на транзисторі VT1. База транзистора VT3 підключена до движку підлаштування резистора R9, яким встановлюють поріг перемикання тригера, т. Е. Напруга включення зарядного струму. «Гістерезис» перемикання (різниця між верхнім і нижнім порогами перемикання) залежить в основному від резистора R7 і при зазначеному на схемі опір його становить близько 1,5 В.

Тригер підключений до провідників, сполученим з висновками акумуляторної батареї, і перемикається в залежності від напруги на них.

Транзистор VT1 підключений базової ланцюгом до триггеру і працює в режимі електронного ключа. Колекторна же ланцюг транзистора з'єднана через резистори R2, R3 і ділянку керуючий електрод - катод тиристора з мінусовим висновком зарядного пристрою. Таким чином, базова і колекторна ланцюга транзистора VT1 живляться від різних джерел: базова - від акумуляторної батареї, а колекторна -від зарядного пристрою.

Тиристор VS1 виконує роль коммутирующего елемента. Використання його замість контактів електромагнітного реле, яке іноді застосовують в цих випадках, забезпечує велику кількість включень - виключень зарядного струму, необхідних для підзарядки акумуляторної батареї під час тривалого зберігання.

Як видно зі схеми, тиристор VS1 підключений катодом до мінусової проводу зарядного пристрою, а анодом - до полюси акумуляторної батареї. При такому варіанті спрощується управління тиристором: при зростанні миттєвого значення пульсуючого напруги на виході зарядного пристрою через керуючий електрод тиристора відразу починає протікати струм (якщо, звичайно, відкритий транзистор VT1). А коли на аноді тиристора з'явиться позитивне (щодо катода) напругу, тиристор виявиться надійно відкритим. Крім того, подібне включення вигідно тим, що тиристор можна кріпити безпосередньо до металевого корпусу приставки-автомата або корпусу зарядного пристрою (у разі розміщення приставки всередині його) як до теплоотводу.

Вимикачем SA1 можна відключити приставку, поставивши його в положення «ручному». Тоді контакти вимикача будуть замкнуті, і через резистор R2 керуючий електрод тиристора виявиться підключеним безпосередньо до висновків зарядного пристрою. Такий режим потрібен, наприклад, для швидкої зарядки акумулятора перед установкою його на автомобіль.

Налаштування вузла управління полягає в перевірці його працездатності і визначенні положення движка підлаштований резистора R9. Для цього до вихідних клем приставки, підключають випрямляч постійного струму з регульованим вихідним напругою до 15 В. Движок підлаштування резистора R9 встановлюють в нижнє за схемою становище і подають на вузол управління напруга близько 13 В. Світлодіоди HL1 і HL2 повинні горіти. Переміщенням движка підлаштування резистора R9 вгору за схемою домагаються згасання світлодіода HL1. Плавно збільшуючи напругу живлення вузла управління до 15 В і зменшуючи до 12 В, домагаються підстроєні резистором, щоб світлодіод HL1 запалювався при напрузі 12,8 ÷ 13 В і згасав при 14,2 ÷ 14,7В.

деталі приставки-автомат для зарядного пристрою

Транзистор VT1 може бути зазначеної на схемі серії з літерними індексами А ÷ Г; VT2 і VT3 - КТ603А ÷ КТ603Г.

Діод VD1 - будь-який з серій Д219, Д220 або інший кремнієвий.

Стабілітрон VD2 - Д814А, Д814Б, Д808, Д809.

Світлодіоди - будь-які з серій АЛ102, АЛ307 (обмежувальними резисторами R1 і R11 встановлюють потрібний прямий струм використовуваних світлодіодів).

Постійні резистори - МЛТ-2 (R2), МЛТ-1 (R6), МЛТ-0,5 (R1, R3, R8, R11), МЛТ-0,25 (інші). Підлаштування резистор R9 - СП5-16Б, але підійде інший, опором 330 Ом 1,5 кОм. Якщо опір резистора більше зазначеного на схемі, паралельно його висновків підключають постійний резистор такого опору, щоб загальний опір склало 330 Ом.

Тиристор - серії КУ202 з літерними індексами Г, Е, І, Л, Н, а також Д238Г, Д238Е.

Для установки тиристора можна виготовити тепловідвід загальною площею близько 200 см 2. Підійде, наприклад, пластина дюралюмінію товщиною 3 мм і розмірами 100x100 мм. Тепловідведення прикріплюють до однієї зі стінок корпусу (скажімо, задній) на відстані близько 10 мм - для забезпечення конвекції повітря.

Зарядні пристрої акумуляторів автомобілів рекомендується оснащувати автоматом, що підключає його при зниженні напруга. на акумуляторі до мінімального значення і вимикає по завершенню заряду. Особливо це необхідно при застосуванні в ролі запасного джерела живлення або при тривалому зберіганні батареї без експлуатування - для попередження саморазряда.

Опис роботи автомата для відключення зарядного пристрою

Описувана електрична автомата для відключення зарядного пристрою вкл акумулятор на зарядку при зниженні на ньому напруга. до заданого рівня і вимикає при досягненні максимуму. Граничним напруженням для кислотних акумуляторів автомобіля служить напруга 14,2-14,5 вольт, а мінімальним дозволеним при розряді - 10,8 вольт. Мінімальна рекомендується лімітувати для більшої надійності напругою 11,5 ... 12 вольт.

Наведена електрична схема містить компаратор на транзисторах VT1, VT2 і ключ на VT3, VT4. Функціонує електрична схема наступним чином. Слідом за приєднанням АБ і та подачі напруги електромережі необхідно натиснути кнопку SB1 "Пуск". Транзистори VT1 \u200b\u200bі VT2 закриваються, відмикаючи ключ VT3, VT4, який активує електрореле К1.

Реле своїми нормально замкнутими висновками К1.2 вимикає електрореле К2, нормально замкнуті висновки якого (К2.1), під'єднують зарядний пристрій (ЗУ) до мережі. Така складна електрична схема підключень застосовується по 2-м причин:

• по-перше, створюється гальванічна розв'язка високовольтної електроланцюзі від низьковольтної;
• по-друге, для того щоб електрореле К2 активувалося при максимальному напруга. акумулятора і відключалася при мінімальному, тому що що використовується електрореле РЕС22 (паспорт РФ 4500163) має робоча напруга рівне 12 ... 12,5 В.

Контакти К1.1 електрореле К1 переводяться в нижнє за схемою становище. Протягом заряду акумулятора потенціал на опорах R1 і R2 збільшується, і при досягненні на базі VT1 відкриває напруги, транзистори VT1 \u200b\u200bі VT2 відмикаються, замикаючи ключ VT3, VT4.

Реле К1 вимикається, включаючи К2. Нормально замкнуті висновки К2.1 розмикаються і відключають зарядний пристрій. Висновки К1.1 перемикаються в верхнє за схемою положення. Зараз потенціал на базі складеного транзистора VT1, VT2 обумовлюється падінням напруга. на опорах R1 і R2. В ході розряду АБ потенціал на базі VT1 зменшується, і в певний момент VT1, VT2 закриваються, відкриваючи ключ VT3, VT4. Знову здійснюється цикл заряду. Ємність С1 призначена для ліквідації перешкод від брязкоту контактів К1.1 в час перемикання.

Налаштування автомата для відключення зарядного пристрою

Налаштування приладу роблять без акумулятора і зарядного пристрою. Потрібен регульований блок живлення з межами регулювання 10 ... 20 В. Його приєднують до контактів електричної схеми натомість GB1. Движок опору R1 переводять у верхнє положення, а движок R5 - в нижню. Напруга джерела роблять рівним хв напрузі акумулятора (11.5 ... 12 В).

Рухаючи движок R5 домагаються включення електрореле К1 і світлодіода VD7. Потім, збільшуючи напругу блоку живлення до 14,2 ... 14,5 вольт, переміщенням движка потенціометра R1 домагаються виключення К1 і світлодіода. Змінюючи напругу блоку живлення в обидві сторони, переконуються, що підключення автомата відбувається при напруга. 11,5 ... 12 В, а вимикання - при 14,2 ... 14,5 В. На цьому настройка закінчується. У ролі R1 і R5 рекомендується застосовувати багатооборотні змінні резистори марки СП5-3 або схожі.

К.Селюгін, г.Новороссійск