Перезаряди акумулятора? Виключаю!

Однією з проблем для городян-власників автомашин є стан акумуляторних батарей. Часті зупинки з наступними запусками двигуна розряджають акумулятор, повний заряд якого від бортового генератора відбувається в кращому випадку за одну годину. Причому, як стверджують фахівці, тільки 90 відсотків розтрачуємо електроємності відновлюється швидко, за якихось десять – п'ятнадцять хвилин. Струм при цьому знижується, і подальший заряд затягується.

Реле-регулятори зазвичай працюють в імпульсному, ключовому режимі. Крім того, різкі стрибки напруги через нерівномірне навантаження (сигнали поворотів, стоп-сигнали) розряджають акумулятор. Токи зарядки стають вже порівнянними із втратами на лампочках. Тому-то скептики і стверджують, що генератор автомобіля часом не може забезпечити акумулятора повний заряд.

Обслуговування акумуляторної батареї – не важкий, але тривалий і нудний процес, а постійний дефіцит часу не дозволяє підтримувати її повний заряд. Ставити ж акумулятори на зарядку без контролю теж не можна. Це призводить до їх передчасного виходу з ладу. При перезарядці окислюється решітка позитивних пластин, і ті починають обсипатися. В результаті знижується робоча поверхня пластин, а їх уламки можуть викликати замикання в банках.

Однак багатьох негараздів, пов'язаних з акумуляторами, можна уникнути, якщо обзавестися розробленим мною універсальним зарядним апаратом. Саморобний, досить компактний і надійний, він дозволяє автоматично проводити контрольно-тренувальний цикл (КТЦ) з виміром реальної ємності батареї в режимі ЦИКЛІЧНО, а також підзаряджати (режим ЧЕРГОВИЙ) до номіналу автомобільну СТ-60 або її аналог. При болиіеемкостном акумуляторі просто збільшиться потрібне час роботи апарату, здатного забезпечити номінальний зарядний струм 3 А, максимальний 5 А, розрядний струм до 7 А. Режим роботи – тривалий. Номінальна споживана потужність в режимі заряду-180 Вт, максимальна – 250 Вт. У режимах ж РАЗРЯД і ЧЕРГОВИЙ потужність становить усього лише 36 Вт.

Апарат включає в себе блок управління з зарядним і розрядним пристроями і годинник. Блок управління контролює напругу краще, ніж самий сумлінну Акумуляторник, – заряджає до необхідного рівня, не допускаючи перезарядки. Він же автоматично переходить від заряду до розряду при досягненні на акумуляторі граничних значень напруги (відповідно 10 або 14,5 В), а також у контрольно-тренувальний цикл, необхідний, як мінімум, два рази на рік, і в ЧЕРГОВИЙ (дозарядки при зниженні напруги до 12,5-13 В). Операторові залишається тільки під'єднати акумулятор і вибрати необхідний режим роботи.


Рис. 1.

Тумблер АВАРІЙНИЙ заряд (SA2) включають, якщо на клемах менше 8 В і цієї напруги не вистачає для спрацьовування реле К1. При цьому SA3 повинен перебувати в положенні ЧЕРГОВИЙ, щоб розрядне пристрій перебувало у відключеному стані. Автоматичний режим роботи тут неможливий, необхідний особистий контроль за напругою. Вимикають ж SA2 при досягненні 8-10 В на клемах акумулятора. Якщо реле К1 вже спрацював, а зарядний струм не впав до нуля, то слід переключити SA3 в положення циклічно. Апарат перейде в автоматичний режим. Якщо ж струм впав до нуля, то буде потрібно знову включити SA2 АВАРІЙНИЙ Заряди і через деякий час повторити дії, викладені в попередньому абзаці.

Тумблер SA3 визначає режим роботи апарату: циклічних і ЧЕРГОВИЙ. Перший здійснюється за замкнутих контактах. З перемиканням SA3 в друге положення цикл зупиниться, але тільки після повної зарядки акумулятора.

При автоматичної роботи в інших періодах цикл не перерветься. Вже почався період РАЗРЯД буде завершено через контакти реле К2, включені паралельно SA3. Після закінчення розряду реле К1, переключившись в положення ЗАРЯДУ, знеструмить розрядне пристрій і реле К2. Контакти К2.1 розімкнуться.

Після зарядки акумулятора реле К1 переключиться в режим РАЗРЯД, проте розрядний блок відключено і апарат переходить в стан ЧЕРГОВИЙ. В автоматичному режимі перехід з циклічного в черговий режим може тривати добу і більше. Це залежить від моменту перемикання SA3 (фази циклу), ємності акумулятора і встановлених струмів заряду і розряду. Реле К2 дозволяє зробити остаточний або разовий завмер ємності акумулятора в автоматичному режимі, не вдаючись до постійного контролю напруги на акумуляторі.

Кнопки SB1 і SB2 включають примусово РАЗРЯД і, відповідно, заряд, якщо той можливий при даному напрузі на акумуляторі. Зокрема, перший не зафіксується при напрузі менше 10 В, а другий – При перевищенні 14,5 В.

Контролювати напруга дозволяє використання транзистора VT6, дільника R13-R16, шунтуючих діодів VD7, VD9 і стабілітрон VD8. Причому останній посилює крутизну порогів перемикання. Резистор R15 встановлює нижній (10-вольтні) поріг, a R14-верхній (14,5-вольтні). З резистора R16 знімається напруга зсуву для VT6.

У режимі РАЗРЯД резистори R13, R14 зашунтіровани діодом VD9. Протікаючи по ланцюжку VD9VD8R15R16, електричний струм у міру розряду акумулятора буде зменшуватися, а разом з ним знижуватися напруга зсуву на R16.

Транзистор VT6 залишається відкритим до напруги 10 В (встановлюється резистором R15). Закриваючись, цей напівпровідниковий тріод відкриває VT5, в колекторної ланцюга якого-реле К1. Срабативая, воно відключає розрядне пристрій, і напруга на аноді VD9 зникає.

Запрацює ланцюг R13R14VD8R15R16. Додали резистори R13R14 ще сильніше зменшать струм через дільник, і VT6 повністю закриється.

У міру зарядки акумулятора (в районі 14 В), коли напруга на базі VT6 наблизиться до робочої точці, свій негативний вплив почнуть проявляти зарядні імпульси. Вони стануть перевищувати верхній поріг спрацьовування, VT6 – підсилювати їх амплітуду. Транзистор VT7 буде закриватися на час зарядного імпульсу, наслідком чого може бути брязкіт контактів реле.

Для запобігання цього небажаного явища емітер VT6 підключений безпосередньо до мінусової клеми акумулятора, а не до загального проводу. Маючи амплітуду до 0,7 В, зарядні імпульси, що виділяються на FU2, нейтралізують наслідки всього, що виділяється на R16 (0,1-0,3 В). Конденсатор СЗ остаточно згладжує пульсації напруги, виключаючи брязкіт контактів.

При досягненні на клемах критичних 14,5 В струм через дільник зросте настільки, що напруга на R16 підвищить поріг відмикання транзистора VT6. Відкриваючись, цей напівпровідниковий тріод закриє VT7 і відключить реле К1. Апарат перейде в режим РАЗРЯД. Резистори R13, R14 знову опиняться зашунтірованнимі діодом VD9. Струм через дільник значно зросте, VT6 відкриється повністю, перейшовши в насичення, і буде перебувати в такому стані, поки напруга не впаде до 10 В, що призведе до повторення циклу.

Діод VD7 працює тільки в режимі ЧЕРГОВИЙ і шунтується лише R13, підвищуючи нижній поріг до 12,5-13 В. Зазначений параметр не регулюється і залежить від розкиду напруги стабілізації VD8. До акумулятора виявляються підключеними лише блок управління і годинник. Струм споживання при цьому не перевищує 60 мА, але його цілком вистачає для контролю напруги.

При зниженні напруги до 12,5-13 У включається режим заряду. За кілька хвилин (в залежності від встановлених значень струму заряду, марки і стану акумулятора) напруга на клемах доходить до 14,5 В, після чого тільки лише блок управління знову допускається до контролю за зниженням напруги. Подібна профілактична зарядка дозволяє на один – два роки продовжити термін служби акумулятора.

Зарядний пристрій являє собою однополуперіодний вентиль з тиристорним регулятором потужності. Випрямляється змінну напругу 17,5 В діодом VD2. Транзистори VT1 і VT2 з резисторами R2, R3, R5 утворюють регульований стабілізатор струму для зарядки С1. Від величини IСТ, що встановлюється резистором R2, залежить крутизна наростання пилоподібного напруги на цьому конденсаторі.

Заряді до порога спрацьовування ключа (VT2, VT4), С1 розряджається. І одночасно подається керуючий імпульс на тиристорів. У решту частину позитивної напівхвилі буде відбуватися заряд акумулятора.

А тепер докладніше.

У стабілізаторі струму режим задається ланцюжком R2R3, напруга на якому підтримується на рівні 0,6 В. Коли ж Iвих раптом стає більше, VT3 відкривається, зменшуючи базового струм VT2. А той, у свою чергу, зменшує струм через ланцюжок R2R3. І навпаки: поворот движка змінного резистора R2 призводить до зміни струму, що проходить через стабілізатор. Чим менше опір, тим більше струм.


Рис. 2. Графіки, що пояснюють формування зарядного імпульсу

Елементи VT2, VT4, VD4, VD5, R4 і R7 – R9 утворюють пороговий ключ. Напруга на базі VT2 задається стабілітронів VD5, VT4 закритий і поки не робить ніякого впливу. А щоб на початку позитивної напівхвилі напруга на емітер VT2 не ставало менше, ніж на його базі, що неприпустимо, емітерний перехід в даний проміжок часу приховується діодом VD4.

У міру зарядки конденсатора С1 (ділянка I верхнього графіка) потенціал емітера теж зростає і відстає на 0,6 В через діода VD4. Досягнувши порогу, тобто коли напруга на емітер на 0,5 В вище напруги бази, VT2 почне відкриватися. Що протікає через нього струм відмикає VT4. Відкриваючись, той знижує, у свою чергу, напруга на базі VT2, збільшуючи напруга зсуву. Обидва транзистора лавиноподібно переходять в режим насичення. При цьому VT2 розряджає конденсатор С1, a VT4 подає відчиняли імпульс на VS1. Тиристор відкривається, і в частину, що залишилася позитивною напівхвилі на акумулятор надходить зарядний імпульс (нижній графік).

Ланцюжок VD2R1VT3 забезпечує безпечну установку нульового струму зарядки акумулятора. У кожен негативний напівперіод вона розряджає конденсатор С1.

Інакше кажучи, якщо струм зарядки названого конденсатора занадто малий, то напруга на ньому до кінця позитивного напівперіод не досягне порогу відкривання ключа (навіть на 0,1-0,2 В) і той не відкриється, а конденсатор С1 залишиться зарядженим. Ключ спрацює на самому початку наступного позитивного напівперіод. Замість зменшення струм зарядки стрибкоподібно зросте, загрожуючи досягти в імпульсі непомірно великих значень. Тому в негативну половину конденсатор розряджається через VD3 і R1 до напруги – 0,6 В (частина III верхнього графіка). Потім відкривається діод VD1, фіксуючи цю напругу. Струм проходить по ланцюжку VD1R2VD3 (частина IV верхнього графіка).

З початком наступного позитивного періоду аналогічні процеси повторюються.

Автомобільна лампочка EL1 (3 Вт, 12В) розряджає акумулятор в період між зарядні імпульсами, забезпечуючи змінний струм асиметричний зарядки акумулятора. Причому даний спосіб дозволяє оперативно знімати вже починається сульфатацію пластин, піднімаючи щільність електроліту до початкової (як при заливці). А це теж сприяє продовженню терміну служби акумулятора.

Розрядне пристрій являє собою стабілізатор струму. Задає ланцюжок R19R20R21 за допомогою VD11 харчується від джерела напруги 9 В, призначеного для годинника. Така подвійна стабілізація забезпечує точне утримання встановленого розрядного струму. База VT8 з'єднується з движком змінного резистора R20 в цьому ланцюжку. Напруга, знімається з «переменніка», є що задає і опорним.

Датчиком струму є паралельно з'єднані R25-R29. Мале опір, велика Розсіювана потужність забезпечують мінімальний температурний дрейф. Напруга, знімається з R25-R29, подається на емітер VT8. Конденсатор СЗ, включений між базою і колектором VT8, запобігає самозбудження стабілізатора струму. Напівпровідниковий тріод VT9 узгодить по фазі керуючий транзистор VT8 і каскад VT10-VT12. У колекторної ланцюга вихідного транзистора служить EL2 – автомобільна фара 90-100 Вт (спільні лампи «далекого» і «ближнього» світла або дві роздільні, з одного згорілої ниткою).

Використання такого навантаження значно полегшує роботу VT12 при великих струмах. Максимум потужності, розсіюваною на вихідному транзисторі, припадає на 4 А і складає 50 Вт. При подальшому збільшенні струму напруга, а отже, і потужність розсіювання на колекторі VT12 падає, a EL2 починає світити яскравіше. Напруга на такий навантаженні не піднімається вище 10 В, тому фара і прослужить довго.

Коли заряд акумулятора знижується Iразр. Як наслідок цього – напруга на датчику (R25-R29) зменшується, транзистор VT8 відкривається, a VT9, навпаки, замикається, збільшуючи потенціал на базі VT10. Транзистори VT10-VT12 відкриваються, відновлюючи задане значення струму.

Така жорстка стабілізація струму розрядки дозволяє легко обчислювати ємність, що віддають акумулятором навантаженні. Для цього досить лише одного арифметичної дії – множення (встановлений ток х час розрядки). Прямий відлік потрібної тут другого співмножники здійснюється за допомогою електронних годинників. Причому не обов'язково (але бажано) вбудованих; конструкція зручного і надійного хронометра буде розглянута пізніше.

До виготовлення універсального зарядного апарату рекомендується приступати лише після того, як під руками буде все необхідне, включаючи інструмент та витратні матеріали. Корпус розмірами 300x200x200 мм береться готовий чи, як і лицьова панель (300×200 мм), саморобний. Трансформатор – потужністю 250 В-А, намотується на магнітопроводі ШЛ 50×32 мм (для розрахунків зручніше користуватися одиницями вимірювання, повсюдно прийнятими в радіоаматорського практиці, коли перетин магнітопровода виражається в см2; стосовно ШЛ-пакету рекомендується сердечник 17,5 см2). Якщо сердечник Ш-подібний, то площа перерізу повинна бути в 1,4 рази більше, тобто 24,5 см2.

У будь-якому з цих випадків первинна обмотка містить 450 витків ПЕВ2-0.71. Під вторинної 32 витка ПЕВ2-2.4 (для Ш-образного сердечника потрібно 37 витків того ж проводу). Екранує обмотка – один шар дроти ПЕВ2-0.71.

Намагатися розшукати відповідний трансформатор з числа готових – затія практично безуспішна. Частково прийнятні лише "силовики" від блоків живлення старих ПЕОМ. Наявна у них мережева обмотка переробки не вимагає, на відміну від вторинної, яку доведеться перемотувати відповідно до "конкретикою нових реалій".

Трансформатор закріплюється в центрі днища. Він – найважча деталь в апараті.

Вольтметр з граничним напруженням 15 або 20 В. Можна використовувати автомобільний, від ВАЗ-2106. Правда, прилад цей, що має, до речі, зручний окремий корпус, доведеться піддати повірці на 14,5 В з допомогою більш точного вимірювача напруг, прийнятого за зразковий. Амперметр ж потрібен з "0" посередині шкали та струмом повного відхилення 10 (5 +5) або 20 (10 +10) А. Автомобільні токоізмері-полегливо деякі використовувати небажано через властивої їм великий похибки свідчень.

Провід між зовнішнім шунтом та вимірювальної головкою змінювати не варто, вони калібрувальні. Реле – малогабаритні автомобільні, типу 90.3747. Радіатори для встановлення діода VD1, тиристора VS1 повинні мати тепловипромінюючих поверхню по 300 см2 кожний, а для транзистора VT12 з площею 650 см2 – стандартні ребристі або голчасті. Тумблери SA1, SA2, SA3 можна використовувати будь-які, придатні для роботи в якості мережевих вимикачів. У кнопках необхідно тільки наявність однієї пари нормально замкнутих (SB1) і розімкнутих (SB2) контактів.

Змінні резистори R2.R20 – дротові ППЗ або їх аналоги. Головне для цих радіодеталей – номінальне значення опору (запобіжні колодки впливають лише на зовнішній вигляд). Решта "дрібниці" – Згідно з даними на принциповій електричній схемі і друкованій платі. При монтажі особливу увагу слід звертати на правильність підключення полярних радіодеталей.

Для монтажу діода VD1 необхідні дві ізоляційні стійки. При відсутності стійок можна використовувати жорсткі пластмасові трубки заввишки приблизно 10 і 5 мм і пелюстки для кріплення проводів. На гвинт надіти ПХВ трубку, зверху – коротку стійку, потім – два пелюстки і довгу стійку. Все це кріпиться на радіаторі. Пелюстки виявляються ізольованими і жорстко закріпленими.


Рис. 3. Цокольовка використовуваних напівпровідникових приладів.


Рис. 4. Вузол діода КД213:
1 – діод; 2 – радіатор; 3 – стійка-ізолятор (2 шт.); 4 – контактний пелюстка (2 шт.); 5 – втулка-ізолятор (2 шт.); 6 – пластина; 7 – гвинт МОЗ або М4 (3 шт.); 8 – гайка; 9 – пластина-тепловідвід (коло 010); 10 – поліхлорвінілова трубка (2 шт.)

Встановлюючи КТ803 (VT12), необхідно ізолювати висновки емітера і бази від радіатора. ПХВ трубку надіти на провід перед пайкою, а після – підтягнути всередину радіатора (до корпусу транзистора). Для монтажу всіх тепло-відводів рекомендується використовувати лист термостійкої пластмаси, довжина якого повинна відповідати розмірам корпусу. Радіатори знаходяться під різними напругами, а тому не повинні мати гальванічних з'єднань один з одним.

Пластмасовий аркуш необхідно закріпити вертикально, всередині корпусу, на відстані 4-5 см від задньої стінки, що захищає радіатори та знаходяться на них елементи від сторонніх металевих предметів. Ребра тепловідводів повинні розташовуватися вертикально, а самі елементи, по можливості, – внизу, для кращого охолодження.

На передній панелі розташовано максимальну кількість навісних елементів. Це органи управління та індикації. Вони згруповані за призначенням. Вимикач МЕРЕЖА, запобіжник 2 А, лампочка EL1, виступаюча в ролі індикатора ВКЛ., розташовані у правому нижньому куті, а тумблер циклічно-ЧЕРГОВИЙ, запобіжник 10 А – в лівому. Посередині внизу – вихідні клеми "+" і "-".

У верхньому лівому куті закріплюється амперметр РА1, у правому – вольтметр PV1. Регулятор струму заряду і кнопка заряду повинна бути поруч. Симетрично їм слід розмістити регулятор струму розряду і кнопку РАЗРЯД. У центрі лицьової панелі – годинник. Необхідно врахувати, що індикатори HG1-HG3 розташовані не строго посередині плати годин, а тому при установці останню необхідно трохи змістити щодо центру панелі. Крім того, необхідний 3-4-мм зазор (з обов'язковою прокладкою картону між панеллю і платою).


Рис. 5. Передня панель (а) і розташування радіодеталей на днищі (б) апарату


Рис. 6. Друкована плата зарядного апарату (блок електронних годинників умовно не показаний) і розташування на ній радіодеталей

Місце розміщення резисторів R25-R29 – на днищі апарату. Там для них слід встановити чотири ізоляційні стійки. Та так, щоб одноваттние резистори утворили прямокутник розмірами 80×30 мм. До стійок слід припаяти два товстих дроту діаметром 3-4 мм довжиною по 80 мм. І вже на ці проводи припаюють резистори. Саме при такому монтажі і забезпечується максимальний обдув резисторів холодним повітрям з-під апарату.

Тумблер АВАРІЙНИЙ заряд – ззаду або на пластині з радіаторами, навіть якщо місце важкодоступне. Це самий рідко використовуваний вимикач. Залишається тільки побажати, щоб ніколи не доводилося б його застосовувати у справі.

Виготовлення плати найбільш складний процес, особливо для людини, що не має відповідного досвіду. Необхідно перемалювати малюнок плати на зошита листок в клітинку. Потім слід наклеїти ескіз, що вийшов у натуральну величину, на фольгований текстоліт або геті-НАКСУ (можна навіть милом) і приступити до свердління отворів. Діаметр свердел: 0,8 мм (під вихідні клеми) і 1,0 мм (під резистори R14, R15 і товсті висновки стабілітронів). Ще потрібно свердло діаметром 3,2 мм (під гвинти для кріплення плати).

Після свердління отворів належить зачистити поверхню майбутньої плати дрібною шкіркою і, не торкаючись фольги-ваної боку руками, намалювати доріжки цапонлаком, пам'ятаючи про те, що на міді найкраще видно зелений колір. Можна використовувати рейсфедер або плакатні перо. А коли лаковий малюнок висохне – підрізати ножем неточності і плями. При необхідності підмалювати розкрилися вади і знову підчистити всі "розпливу".

Переконавшись, що малюнок майбутніх струмопровідних доріжок відповідає зразку, можна протруїти плату. У неглибокій кюветі (тільки не металевою) розчинити хлорне залізо з розрахунку: 50 г на 0,5 л води, цього вистачить на обидві плати. Вода повинна бути теплою, адже при додаванні хлорного заліза почнеться саморозігрів розчину, і досить сильний.

Прив'язавши до просвердленим куточку нитку, плату опустити в розчин. Травлення займе приблизно хвилин 30. Весь цей час необхідно злегка струшувати плату. Можна навіть періодично виймати її для швидкого змивання нальоту або, набравши розчин через голку в одноразовий шприц, не дуже сильним струменем через кожні 5-10 хв поливати протравлюється малюнок, домагаючись, щоб на відкритих ділянках від лаку готової плати не залишалося навіть слідів міді.

Потім ідуть промивка і просушка плати. Залишки лаку на доріжках видаляють (з одночасною зачисткою контактних майданчиків для лудження) наждачним папером.

Монтаж елементів на платі виконують так, щоб ніде не помилятися. Щоб спростити роботу і не заплутатися, можна використовувати проводи в кольоровій поліхлорвініловою ізоляції.

Трохи про заміни. Замість напівпровідникового вентиля КД213 прийнятно використовувати два Д245 (або 10-ампер-ві аналоги). Решта діоди – будь-які кремнієві (КД). Однак не слід забувати: через VD6 буде протікати під час роботи 60-80 мА. Так що в якості даного напівпровідникового приладу бажано використовувати КД102, КД510 або близькі до них по струму (близько 100 мА) діоди.

Транзистор КТ803 можна замінити на КТ819, а КТ315 і КТ361 бажано використовувати з літерами Б, Г у маркуванні. Конденсатор С2 – 100 мкФ (прийнятний і більшої місткості, лише б помістився на платі) з робочим напругою 10 В. Замість МЛТ згодяться будь-які інші малогабаритні резистори. Реле 90.3747 замінюється на 113.3747 з додаванням мідного або бронзового (латунного) пелюстки для кріплення.

Регулювання зводиться до встановлення порогів перемикання блоку управління. Заздалегідь треба приготувати два акумулятори (заряджений і розряджений до 10,5 В), інакше налагодження та настройка апаратури займуть не один день.

Спочатку слід встановити подстро-ечние резіс-тори R14 і R15 в середнє положення. Потім – підключити розряджений акумулятор, щоб почався розряд. Напруга на клемах має досить Бисть-ро впасти до 9,7-9,8 В (при знятті навантаження напруга на акумуляторі підніметься на 0,5-1 В).

Обертанням резистора R15 за годинниковою стрілкою потрібно вимкнути режим РАЗРЯД. Лампочка EL2 (фара) згасне. Якщо апарат переключиться раніше, то повернути R15 проти годинникової стрілки (контакт змістити на 1-2 мм). Потім – підзарядити акумулятор протягом декількох секунд і знову включити РАЗРЯД. Слідом за цим апарат повинен сам перейти на заряд. Якщо напруга перемикання не відповідає встановленому, то підкоригувати його. Перевірити поріг перемикання кілька разів.

Тепер, приєднавши заряджений акумулятор, натисканням кнопки SB2 переключити апарат у режим заряду. Переконатися, що заряджений акумулятор швидко набере необхідні 14,5 В. Обертанням резистора R14 за годинниковою стрілкою вимкнути заряд. При цьому загоряється лампа EL2.

Точно так само через кілька секунд слід знову включити заряд і проконтролювати: при якому напрузі блок керування автоматично перейде в режим РАЗРЯД. При необхідності повторити коригування.

Після встройки електронних годинників апарат готовий до роботи.

Електронний годинник, що вбудовуються в саморобний універсальний апарат для зарядки акумуляторів, відрізняються від стандартних. Замість розряду "Дес. хв "у них виводиться" 0,1 ч "- саме таке подання часу виявляється тут більш зручним для оперативних обчислень. Максимально що відраховується значення "99,9 год". Замість задаючого генератора використовується побутова електромережа 50 Гц, а вхідний підсилювач-обмежувач служить для формування крутизни імпульсів, що знімаються з вторинної обмотки мережевого трансформатора.


Рис. 7.

Для отримання імпульсів з періодом "0,1 ч" мережевий сигнал необхідно "роздрібнити" на 18 000, що досягається використанням лічильника (DD2, поділ на 9000) і тригера (DD3.1-на 2). Між ними стоїть ключ DD1.1, який відкривається у момент включення періоду РАЗРЯД. Ланцюжок R3 і VD1 дає сигнал ДОЗВІЛ РАХУНКУ на DD1.1, a R9, С1 формують імпульс скидання на мікросхеми DD3-DD6. DD1.2 виділяє вихідну стан лічильника DD2, рівне 8992 ("9000, використовується 4 розряду замість 5 необхідних) і посилає сигнал на ключ DD1.1. Він, у свою чергу, при вирішенні рахунку видає сигнал на тригер DD3.2, який формує сигнал СБРОС на DD2 при запуску, і в подальшому – при кожному отриманні сигналу з ключа DD1.1. Тому DD2 відраховує до 8992 і скидається в "0", починаючи відлік заново. Імпульс скидання (період 3 хв), що поступає з DD3.2, використовується тригером DD3.1 як рахунковий.

З виходу DD3.1 сигнал (період 6 хв або 0,1 год) надходить на DD4. Мікросхеми DD4-DD6 є двійково-десятковими лічильниками з дешифратора, що працюють на 7-сегментний індикатор. Вони відраховують і показують час розряду. Після перемикання акумулятора на заряд пропадає сигнал ДОЗВІЛ РАХУНКУ на DD1.1, годинники зупиняються і фіксують відраховані значення. Помилка через брак розряду в кінцевому підсумку дає період 5 хв 59,68 с. Помилка в 0,1 год (молодший розряд) набігає за 112 год 30 хв, що перевищує максимально відраховується значення. Точність цифрового відліку перевищує точність показань стрілочного амперметра, як мінімум, в 10 разів і на результат практично не впливає. Облік 5 розряду вимагає додаткової мікросхеми та ускладнення плати.

Виготовлення плати під години по технології практично не відрізняється від тієї, яка викладалася раніше, коли мова йшла про монтаж самого апарату. Тільки склотекстоліт або гетинакс повинен бути фольгированні не з однією, а з двох сторін, на які і наноситься малюнок друкованих струмопровідних доріжок.

Як правило, електронні годинники, зібрані на друкованій платі з справних радіодеталей і відповідно до принципової електричної схемою, в налагодженні не потребують.

Рекомендується дотримуватися наступного порядку роботи:

1) перед включенням апарату необхідно встановити регулятори струмів заряду і розряду на мінімальне значення;

2) тумблер SA3 перевести в положення ЦИКЛІЧНО для контрольно-тренувального циклу (КТЦ) або ЧЕРГОВИЙ (найбільш часте застосування) для підзарядки;

3) акумулятор підключити до клем лицьовій панелі, дотримуючись потрібної полярність (при цьому вольтметр показуватиме напругу на акумуляторі);

4) встановити струм розряду (цей пункт необхідний тільки в режимі циклічне);

5) включити тумблер МЕРЕЖА;

6) з натисканням на кнопку ЗАРЯДУ встановити необхідний струм заряду.

Якщо до апарата немає доступу іншим особам, крім самого користувача, то кожен раз встановлювати струми немає необхідності. При цьому можна обмежитися виконанням тільки пунктів 3 та 5 названих правил. Встановлені струми залишаться такими ж при кожному включенні. Необхідно тільки проконтролювати їх.

Режим ЧЕРГОВИЙ, що забезпечує повну зарядку, бажано проводити раз на тиждень (з метою профілактики сульфатаціі пластин) або за потреби – у разі сильного розряду акумулятора. ЦИКЛІЧНО ж використовується не рідше двох разів на рік (зазвичай навесні і восени) і у випадку сульфатаціі пластин.

Основним критерієм, за яким визначається сульфатація, є "послезарядочное" невідповідність щільності електроліту тієї, що була при заливці. Наприклад, початкова щільність електроліту 1,27 г/см3 при зарядці не піднімається до колишньої "норми", хоча акумулятор "кипить", немов повністю заряджений. Напруга при цьому зазвичай не досягає верхнього значення 14,5 В. Акумулятор опирається зарядці, хоча ток пропускає. Воно й зрозуміло: пори в негативних пластинах забиті утворився сульфатом свинцю, робоча поверхня зменшилася і щільність електроліту знизилася. Підвищувати її долівку кислоти – Тільки погіршувати стан акумулятора. Проведення КТЦ (а тим більше з використанням змінного струму асиметричного) дозволяє зняти сульфатацію. Відновлюючись, свинець повертається в пластини, а кислота – в електроліт, щільність якого підвищується.

Особливо необхідно проводити КТЦ восени, в період підготовки до зими. Позаду літо, найбільш сприятливий період, коли машину можна завести при ємності батарей 10 – 15 Ач, а при 20-25 Ач взагалі не буває проблем з запуском. Взимку ж цього недостатньо. Необхідна ємність більше 30 Ач.

При підключенні до апарату акумулятор не можна вважати повністю зарядженим, тому цикл слід починати з зарядки, хоча при включенні схема виявляється в режимі РАЗРЯД. Необхідні перевірка величини розрядного струму й натискання на кнопку заряд. Подальша робота буде відбуватися без участі користувача (оператора).

Після зарядки акумулятора автоматично почнеться розряд з відліком реального часу. При перемиканні ж знову на заряд час спливе і будуть зберігати відраховані значення до наступного періоду розряду, тобто близько 10 год Протягом цього часу при будь-якій завантаженості можна вибрати момент і, побачивши свідчення електронних годинників, прикинути ємність акумулятора. При ємності більше 80 відсотків від паспортної можна припинити цикл і перевести апарат в черговий режим для повної зарядки акумулятора.


Рис. 8. Принципова електрична схема і топологія друкованої плати (з двосторонньої фольгованого текстоліту або гетинаксу) електронних годин для вивіреної зарядки акумуляторів


Рис. 9. Універсальний апарат для зарядки акумуляторів і проведення контрольно-тренувального циклу

При меншій ємності необхідно повторити цикл. Проте проводити більше трьох циклів (розрядів) недоцільно. Максимальну добавку на сильно засульфатірованном акумуляторі дають другий і третій цикли. Четвертий – додає не більше 5 відсотків (зазвичай 2-3 відсотка) від номіналу. Отримана ємність буде визначатися вже площею позитивних пластин (тим, що від них залишилося і ніякому відновленню не піддається).

Руйнування (осипання) позитивних пластин – процес неминучий. Проте його можна уповільнювати. Наприклад, увечері поставити акумулятор на зарядку в черговому режимі, щоб до ранку мати максимально зарядженим.

При номінальних значеннях струмів (заряду 3 А та розряду 5 А) все сильно навантажені елементи працюють у режимі 50-70 відсотків від своєї граничної потужності, тому надійність їх досить велика. Крім того, наявність запобіжників як в мережевій (220 В) ланцюга, так і в акумуляторній забезпечує всій роботі належну безпеку.

На закінчення ще декілька рад. Навесні доцільно злегка знижувати щільність електроліту.

Тому залийте дистильовану воду в банки до верхнього рівня, а через добу грушею відсмоктування максимально можливу кількість електроліту в окремий посуд і знову додайте дистильованої води. ОБОВ'ЯЗКОВО ПІДПИШІТЬ ПОСУД. Восени замість води використовуйте при доливанні цей електроліт. І пам'ятайте: взимку, в морози мати електроліт щільністю 1,27 г/см3 все-таки дуже бажано!

С. Христофор,
м. Йошкар-Ола

«Моделіст-конструктор» № 9, 2001, с.19-21
«Моделіст-конструктор» № 10, 2001, с. 19-21
«Моделіст-конструктор» № 11, 2001, с. 20, 21