Автоматичні зарядні пристрої

Є. Сосновський, А. Черников

Описуване пристрій призначений для зарядки акумуляторних батарей всіх типів, що застосовуються для електрообладнання легкових автомобілів і мотоциклів.

Зарядний пристрій дозволяє плавно регулювати силу зарядного струму зарядки від 0 до 6 А, вихідної напруги від 0 до 15 В і автоматично вимикатися від мережі при зарядці батареї на 90% від номінальної ємності. Має систему захисту від перевантажень, спрацьовує при струмі силою 7-10 А. Контроль за силою зарядного струму і вихідним напругою проводиться за ампервольтметру.

Харчування зарядного пристрою здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В; споживана потужність не більше 60 Вт; маса пристрою не більше 6 кг.

Принципова схема зарядного пристрою наведена на рис. 1. Працює воно в такий спосіб. Постійна напруга з виходу двухполуперіодного випрямляча на діодах Д5 – Д8, включених по бруківці

схемою, через складовою транзистор Т1Т2, що є регулюючим елементом пристрою, подається до заряджати акумуляторні батареї. Опір складеного транзистора змінюють напругою зміщення, що подаються на базу транзистора Т1 з движка змінного резистора R3. Резистор R4 дозволяє вимірювати напругу на виході зарядного пристрою під час відключення навантаження.

У системі захисту від перевантажень працюють транзистор ТЗ і електромагнітне реле Р1. При короткочасне включення харчування кнопковим перемикачем В1 замикаються контакти В 1.2, заряджається конденсатор С1, спрацьовує реле Р1, і його контакти Р1.1 замикаються. При цьому спрацьовує реле РЗ і його контакти Р3.1 блокують контакти В1.1 вимикача харчування. Режим транзистора ТЗ підбирають резистором R8 таким, щоб струм колекторної ланцюга був достатнім для утримання реле Р1 в спрацювала стані (0,2-0,25 від струму спрацювання).

При збільшенні сили струму навантаження вище припустимого напруга на виході пристрою зменшується, і на стабілітрон Д10, режим якого визначає резистор R7, воно стає менше напруги стабілізації. Стабілітрон при цьому закривається, від чого струми бази та колектора транзистора Т3 різко зменшуються, реле Р1 відпускає, і його контакти Р1.1, розмикаючи, знеструмлює обмотку виконавчого реле Р3. При цьому контакти реле Р3 Р3.1 також розмикаються і відключають зарядний пристрій від мережі.

У системі автоматичного контролю зарядження акумуляторної батареї працюють транзистор Т4, електромагнітне реле Р2 і стабілітрон Д9. З плином часу струм заряду зменшується, а напруга на затискачах батареї збільшується. Коли воно досягне порогу пробою стабілітрон Д9, транзистор Т4 повністю відкривається, реле спрацьовує і своїми контактами Р2.1 розриває ланцюг живлення виконавчого реле Р3, яке контактами Р3.1 відключає зарядний пристрій від мережі.

Харчування системи автоматичного контролю здійснюється від випрямляча на діодах Д1 – Д4 через перемикач В4. Діод Д11 служить для обмеження напруги на обмотці реле Р2 при відпуску. Резисторами R5 і R6 встановлюють режим спрацьовування системи залежно від положення перемикача В3 на "12 В" або "6 В", тобто від робочої напруги заряджати акумуляторні батареї.

Кнопковий перемикач В2 служить для перемикання ампервольтметра ІП1 на вимірювання напруги або струму заряду. Вимірювальним приладом служить амперметр типу М4200 (на 10 А), доопрацьований для вимірювання напруги. Висновки рамки отпаяни від шунт (R2) і припаяні до контактів перемикача В2. Відрізки монтажного проводу пропущені через отвори в корпусі приладу. Шунт залишається на тому ж місці в корпусі, але включений відповідно до схеми. Резистор R1 визначає межа вимірювання напруги від 0 до 20 В. Під шкалою для вимірювання струму з такою ж градацією нанесена шкала для вимірювання напруги: 1 А – 3 В; 3 А – 6 В; 5 А – 10 В; 7 А – 14 В; 8 А – 18 В.

Кнопковий перемикач В5 служить для вимкнення зарядного пристрою.

Зовнішній вигляд зарядного пристрою показано на рис. 2, а його конструкція на рис. 3. Воно змонтоване в металевому корпусі розмірами 145 X 115×275 мм з

вентиляційними отворами в бокових і верхньої стінках. На передній лицьовій панелі знаходяться ампервольтметр (AV), кнопкові перемикачі режиму вимірювання "AV" (В2), включення і виключення живлення (В1, В5), регулятор струму заряду (R3) і індикатор підключення пристрою до мережі (Л1). На задній панелі знаходяться затискачі-гнізда для підключення акумуляторної батареї, перемикачі ВЗ, В4, плавкий запобіжник.

Перемикачі В1, В2 і В5 типу П2К, S3-МТ-3. Електромагнітні реле: Р1 і Р2 – РЕЗ-10 (паспорт РСО.452.049ТУ), Р3 – РЕН-29 (паспорт РФО.450.016ТУ). Змінний резистор R3 типу СП-1, підлаштування R5 і R6 – СПЗ-1б, постійні – МЛТ-0, 25. Індикаторна лампа Л1 – КМ-24-90.

Трансформатор харчування Tp1 виконаний на магнітопроводі ШЛ20 X 32 (можна Ш20 X 32). Обмотка I містить 1320 витків дроту ПЕВ-1 0,35, обмотка II – 150 витків дроту ПЕВ-1 1,5, обмотка III-115 витків дроти ПЕВ-1 0,35.

Велика частина радіодеталей змонтована на друкованій платі розмірами 120 X 60 мм (рис. 4), виконаної з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм. Роль радіатора транзистора Т1 виконують дві металеві пластини 1 і 2 розмірами 50 X 20 XX 4 мм. Тим платою і нижній пластиною на стягуючі гвинти надіті текстолітові шайби 3.

Монтажна плата, транзистор Т2, встановлений на ребристому радіаторі, реле Р3 і діоди Д5 – Д8 потужного випрямляча розміщені на гетінаксовой пластині (рис. 5) розмірами 110 X 100 мм, яку кріплять на шасі зарядного пристрою (на мал. 3 – поз. 5). Діоди Д5 і Д8 цього випрямляча встановлені на тепловідводної пластині розмірами 125 X 35 мм, а Д6 і Д7 – на пластинах розмірами 125 X 72 мм.

Правильно зібране зарядний пристрій відразу ж починає працювати. Треба тільки зробити деяку регулювання, яку починають з системи захисту від перевантажень. Для цього перемикач В4 встановлюють у положення "Викл.", а на вихід до гнізд-затискачів підключають реостат опором 10-20 Ом, розрахований на струм 7-10 А. Змінний резистор R3 встановлюють в положення, відповідне максимальному току заряду. Потім реостатом плавно збільшують струм навантаження, уважно стежачи за показаннями амперметра. Якщо при струмі 7-10 А відключення пристрою не відбувається або воно відключається при меншому струмі, то відповідно підбирають резистор R8.

Далі приступають до регулювання системи автоматичного контролю зарядження. До вихідних затискачів-гнізд підключають навантаження, споживаючу ток 0,5-1 А, і вольтметр класу 0,5 або 1,0. Перемикач В4 ставлять в положення "Вкл.", а В3 в положення "6 В". Плавно збільшуючи вихідну напругу змінним резистором R3, підбором опору резистора R6 домагаються, щоб пристрій відключалася при вихідному напрузі 7 ± 0,1 В. Потім перемикач В3 переводять у положення "12 В" і резистором R5 домагаються відключення пристрою при вихідному напрузі на навантаженні 14 ± 0,1 В. Такі регулювання виробляють 2 – 3 рази. При цьому стежать, щоб струм навантаження був у межах 0,5-1 А.

ВРЛ 1971