Автоматичний зарядний пристрій для акумулятора.

Пристрій дозволяє не тільки заряджати, але й відновлювати акумулятори з засульфатірованнимі пластинами за рахунок використання асиметричного струму при зарядці в режимі заряд (5 А) – розряд (0,5 А) за повний період мережевої напруги. У пристрої передбачена також можливість при необхідності прискорити процес заряду.

На відміну від інших схем, даний пристрій має ряд додаткових функцій, що сприяють зручності їх використання. Так, при закінченні заряду схема автоматично відключить акумулятор від зарядного пристрою. А при спробі підключити несправний акумулятор (з напругою нижче 7 В) або ж акумулятор з неправильною полярністю схема не включиться в режим заряду, що обереже зарядний пристрій і акумулятор від пошкоджень.

У разі короткого замикання клем Х1 (+) і Х2 (-) при роботі пристрою перегорить запобіжник FU1.

Автоматичний зарядний пристроям для автомобільного акумулятора

Електрична схема складається з стабілізатора струму на транзисторі VT1, контрольного пристрою на компараторі D1, тиристора VS1 для фіксації стану та ключового транзистора VT2, керує роботою реле К1.

При включенні пристрою тумблером SA1 загориться світлодіод HL2, і схема буде чекати, поки приєднавши акумулятор до клем Х1, Х2. При правильній полярності підключення акумулятора невеликий струм, протікає через діод VD7 і резистори R14, R15 в базу VT2, буде достатнім, щоб транзистор відкрився і спрацювало реле К1.

При включенні реле транзистор VT1 починає працювати в режимі стабілізатора струму – в цьому випадку буде світитися світлодіод HL1. Струм стабілізації задається номіналами резисторів в емітерний ланцюга VT1, а опорне напруга для роботи отримано на світлодіоді HL1 і діод VD6.

Стабілізатор струму працює на одній напівхвиль мережевої напруги. Протягом другої напівхвилі діоди VD1, VD2 закриті і акумулятор розряджається через резистор R8. Номінал R8 вибрано таким, щоб струм розряду становив 0,5 А. Експериментально встановлено, що оптимальним є режим заряду струмом 5 А, розряду – 0,5 А.

Поки йде розряд, компаратор проводить контроль напруги на акумуляторі, і при перевищенні значення 14,7 В (рівень встановлюється при настроюванні резистором R10) він включить тиристорів. При цьому почнуть світитися світлодіоди HL3 і HL2. Тиристор закорачівает базу транзистора VT2 через діод VD9 на загальний провід, що призведе до виключення реле. Повторно реле не включиться, поки не буде натиснута кнопка СБРОС (SB1) або ж не відключена на деякий час вся схема (SA1).

Для стійкої роботи компаратора D1 його харчування стабілізовано стабілітронів VD5. Щоб компаратор порівнював напругу на акумуляторі з пороговим (встановленим на вході 2) тільки в момент, коли проводиться розряд, порогове напруга ланцюгом з діода VD3 і резистора R1 підвищується на час заряду акумулятора, що виключить його спрацьовування. Коли відбувається розряд акумулятора, цей ланцюг в роботі участі не бере.

При виготовленні конструкції транзистор VT1 встановлюється на радіатор площею не менше 200 кв. см.

Силові ланцюги від клем Х1, Х2 і трансформатора Т1 виконуються проводом з перетином не менше 0,75 кв. мм.

У схемі застосовані конденсатори С1 типу К50-24 на 63 В, С2 – К53-4А на 20 В, резистор R10 підлаштування типу СП5-2 (багатооборотні),

постійні резистори R2 … R4 типу С5-16МВ, R8 типу ПЕВ-15, решта – типу С2-23. Реле К1 підійде будь-яке, з робочою напругою 24 В і припустимим струмом через контакти 5 А; тумблери SA1, SA2 типу Т1, кнопка SB1 типу КМ1-1.

Для регулювання зарядного пристрою буде потрібно джерело постійної напруги з перебудовою від 3 до 15 В. Зручно скористатися схемою з'єднань, що наведена нижче.

Налаштування починаємо з підбору номіналу резистора R14. Для цього від блоку живлення А1 подаємо напругу 7 В і зміною номіналу резистора R14 добиваємося, щоб реле К1 спрацьовувало при напрузі не менше 7 В. Після цього збільшуємо напругу з джерела А1 до 14,7 В і налаштовуємо резистором R10 поріг спрацьовування компаратора (для повернення схеми в початковий стан після включення тиристора треба натиснути кнопку SB1). Може також знадобитися підбір резистора R1.

В останню чергу налаштовуємо стабілізатор струму. Для цього в розрив ланцюга колектора VT1 в точці "А" тимчасово встановлюємо стрілочний амперметр з шкалою 0 … 5 А. Підбором резистора R4 добиваємося свідчень у амперметри 1,8 А (для амплітуди струму 5 А), а після цього під час використання SA2 налаштовуємо R4, значення 3,6 А (для амплітуди струму 10 А).

Різниця в показанні стрілочного амперметра і фактичної величини струму пов'язана з тим, що амперметр усереднює вимірюється величину за період мережевої напруги, а заряд проводиться тільки протягом половини періоду.

На закінчення слід зазначити, що остаточну настройку струму стабілізатора краще проводити на реальному акумуляторі в усталеному режимі – коли транзистор VT1 прогрівся і ефект зростання струму за рахунок зміни температури переходів в транзисторі не спостерігається. На цьому настройку можна вважати закінченою.

У міру заряду акумулятора напруга на ньому буде поступово зростати, і, коли воно досягне значення 14,7 В, схема автоматично відключить ланцюга заряду. Автоматика також відключить процес зарядки у разі якихось інших непередбачених впливів, наприклад при пробої VT1 або ж зникнення мережевої напруги. Режим автоматичного відключення може також спрацьовувати при поганому контакті в ланцюгах від зарядного пристрою до акумулятора. У цьому випадку треба натиснути кнопку СБРОС (SB1).

Джерело матеріалу