Автоматичний зарядний пристрій

На рис. 1 представлена схема зарядного пристрою, який забезпечує автоматичну зарядку акумуляторних батарей напругою б … 12 В і струмом до 6 А. Пристрій автоматично зменшує зарядний струм в 1,5 … 2 рази приблизно через 8 годин після початку зарядки, а через 11 год зарядка й зовсім припиняється. Зменшення зарядного струму в кінці зарядки позитивно позначається на протіканні електрохімічних процесів в акумуляторі.


Рис. 1.

Розглянемо роботу зарядного пристрою. Припустимо, що акумуляторна батарея підключена до гнізд XS1 відповідно до вказаної полярністю, а контакти вимикача харчування Q1 замкнуті.

Напруга з висновків обмотки II трансформатора Т1 подається на двухполуперіодний керований випрямляч, виконаний на тріністорах VS1, VS2, а потім – на затискачі акумуляторної батареї. Напруга на керуючі електроди тріністоров надходить через діоди VD1, VD2 від вузла формування керуючих імпульсів, виконаного на транзисторах VT1-VT5. Кут відкривання тріністоров VS1, VS2, а отже, середнє значення зарядного струму задаються становищем движка змінного резистора R7 (більш докладно про це можна прочитати в описі роботи зарядного пристрою, схема якого наведена на рис. 77). Аналогічним чином в цьому зарядному пристрої забезпечується захист від переполюсовкі висновків акумуляторної батареї.

Імпульси, сформовані одноперехідного транзистором VT2, посилюються по струму транзистором VT3 і через діоди VD1, VD2 подаються на управляючі електроди тріністоров. При позитивних напівхвиля напруги вторинної обмотки працює один тріністор, а при негативних – інший; імпульси ж управління формуються в кожному напівперіод і подаються на керуючий електрод тріністора VS1 через діод VD1, а тріністора VS2 – через діод VD2. Польові транзистори VT4, VT5 забезпечують зміна зарядного струму в кінці зарядки, а потім повне відключення акумулятора. Для формування відповідних тимчасових інтервалів використовуються мікросхеми DD1, DD2.

На рахунковий вхід С1 мікросхеми DD1 К176ІЕ12 (робота цієї мікросхеми докладно розглядалася вище) подаються прямокутні імпульси з частотою, рівною подвоєною частотою мережевої напруги, т. тобто 100 Гц. Ці імпульси формуються з двухполуперіодного випрямленої напруги, що знімається з діодів VD3, VD4 і поданого через резистор R4 на базу транзистора VT6. Завдяки роботі транзистора в ключовому режимі з його колектора знімаються імпульси прямокутної форми. З виходу S2 мікросхеми DD1 знімаються імпульси, що мають частоту в 2 ^ 14 = 16 384 разів меншу, ніж на вході С1; ці імпульси подаються на вхід другого лічильника С2, який ділить частоту імпульсів ще на 60. Таким чином, на виведення 10 мікросхеми DD1 є імпульси з частотою близько 0,0001 Гц, що відповідає періоду в 2,7 ч. Ці імпульси надходять на вхід СР лічильника-дешифратора DD2 (робота цієї мікросхеми також докладно розглядали на попередніх сторінках книги). Через час 2,7 х 3 = 8,1 год на виведення 7 мікросхеми DD2 з'являється напруга високого рівня, яке через резистор R12 подається на затвор польового транзистора VT5 і закриває його. У результаті опір ланцюга зарядки конденсатора С2 збільшується на значення опору резистора R10 і зарядний струм зменшується в 1,5 … 2 рази.

Ще через 2,7 год напруга високого рівня з'являється на виводі 10 мікросхеми DD2, що призводить до закривання польового транзистора VT4. Ланцюг зарядки конденсатора С2 виявляється знеструмленій, формування імпульсів управління припиняється і зарядний струм акумулятора падає до нуля. Одночасно з'явилося на виведення 13 (вхід CN) мікросхеми DD2 напруга високого рівня забороняє подальшу роботу лічильника мікросхеми DD2. У такому стані зарядний пристрій може знаходитися до тих пір, поки знову не буде натиснута кнопка SB1 "Пуск". Натискання цієї кнопки встановлює лічильники мікросхем DD1, DD2 в нульове стан, і з цього моменту починається відлік інтервалів часу.

Мікросхеми DD1, DD2 і формувач імпульсів на транзисторі VT6 живляться від параметричного стабілізатора R3VD8, який, у свою чергу, живиться від двухполуперіодного випрямляча VD3VD4. Діод VD7 забезпечує розв'язку імпульсів змінної напруги, що подається на формувач VT6, від постійної напруги на конденсаторі С1. Формувач керуючих імпульсів харчується через діоди VD1 і VD2 і керуючі електроди тріністоров.

В автоматичному зарядному пристрої можуть бути використані деталі наступних типів. Тріністори VS1, VS2 – типу КУ202 з літерами Е, І, Л, Н (тріністори повинні допускати подачу як прямого, так і зворотного напруги не менш 100 В), а також будь-які з серій Т10, Т112, Т132. Діоди КД521Б можуть бути замінені на КД521А (В), Д223А (Б), КД102А (Б), КД106А, КД105Б. Транзистор VT1 може бути типу КТ502 (з будь-якими літерами), КТ361 (А, В-Е), КТ209 (Г-М); VT3 – КТ815, КТ817 з будь-якими літерами; VT4, VT5-КП103 з будь-якими літерами; VT6 КТ315, КТ503 з будь-якими буквами. Конденсатор С1 – типу К50-24 або К50-16; С2-К73-17, К73-24. Змінний резистор R7 – СПЗ-4аМ, СП-04, СПЗ-9а. Кнопка SB1-П2К або КМ1-1; вимикач харчування Q1 – ТВ2-1, МТ-1, Т1.

Тріністори встановлені на загальному радіаторі без застосування ізолюючих шайб. Радіатором може служити металевий корпус приладу.

Трансформатор Т1 намотаний на магнітопроводі ШЛ25 х 50. Обмотка I містить 710 витків дроту ПЕВ-2 0,8, обмотка II -125 витків дроту ПЕБ-2 1,32 з відведенням від середини.

Налаштування зарядного пристрою здійснюють наступним чином. Праві за схемою висновки резисторів R 11, R 12 від'єднують від виходів мікросхеми DD2 і під'єднують до емітером транзистора VT6, при цьому обидва польових транзистора повинні бути відкриті. До гнізд XS1 підключають акумуляторну батарею напругою 12 В і подають напруга живлення вимикачем Q1. Движок змінного резистора R7 встановлюють у нижнє за схемою становище. Підбіркою опору резистора R9 встановлюють максимальний зарядний струм 6 А. Потім правий по схемі висновок резистора R 12 з'єднують з плюсовим висновком конденсатора С1 (При цьому транзистор VT5 закривається) і підбіркою опору резистора R10 встановлюють струм через акумулятор 3 … 4 А. Після цього праві за схемою висновки резисторів Rll, R12 підключають відповідно з принциповою схемою. Настроювання на цьому закінчена.

Послідовність дій при роботі з даними зарядним пристроєм така: підключають заряджати акумуляторні батареї до гнізд XS1, подають напругу мережі на первинну обмотку трансформатора Т1, потім натискають кнопку SB1 – відлік часу почався. Приблизно через 11 год акумулятор повністю знеструмити.

Джерело матеріалу