Пристрої для зарядки акумуляторних батарей 7А, 16В.

На рис. 1 наведена схема зарядного пристрою (ЗУ). Воно не боїться обривів в ланцюзі навантаження, займає небагато місця, дозволяє плавно регулювати струм і підтримувати його незмінним при зміні напруги в мережі та на затискачах акумуляторної батареї. Цей пристрій можна використовувати не тільки для зарядки акумуляторів, але і у всіх інших випадках, коли опір навантаження змінюється, а струм повинен залишатися незмінним (наприклад, для електролізу, який радіоаматори використовують для травлення друкованих плат, для нанесення покриттів на металеві деталі).


Рис. 1.Схема зарядного пристрою з тріністорним стабілізатором струму

Основні характеристики такого зарядного пристрою

Максимальний струм навантаження, А …………………….. 7

Максимальна напруга на навантаженні, В ………………. 16

Коефіцієнт стабілізації по струму навантаження

не менше …………………… 200

Коефіцієнт корисної дії,%. не менше ………………. 70

Розглянемо роботу пристрою по його принциповою схемою. У стабілізований регулятор струму додатково введено вузол на операційному підсилювачі А1. У цьому вузлі відбувається порівняння значення струму, що протікає через навантаження, з деяким заданим, і формується сигнал управління кутом відкривання тріністора V15.

Напруга, пропорційне струму навантаження, знімається з резисторів R17, R18 – датчиків струму і подається через резистор R16 на неінвертуючий вхід операційного підсилювача (ОП) (висновок 10 мікросхеми А1). На інвертується вхід ОП (висновок 9) надходить зразкове (задає) напругу з движка змінного резистора R13.

Припустимо, що за будь-якої причини струм через навантаження збільшився. При цьому стало напруга, подане на неінвертуючий вхід операційного підсилювача. Сигнал розузгодження посилюється і з його виходу через резистор R15 подається на вхід диференціального каскаду (база транзистора V13). У даному випадку напруга на базі V13 збільшується, що збільшує кут відкривання тріністора V15, і струм через навантаження зменшується. Таким чином, за рахунок застосування негативного зворотного зв'язку по струму навантаження значення цього струму підтримується на заданому рівні.

Конденсатори С5 і С7 згладжують пульсації напруги, що знімається з датчика струму. Резистори R11 і R14 забезпечують подачу невеликого негативного (десятки мілівольт) напруги на інвертується вхід ОУ на нижньому (за схемою) положенні движка змінного резистора R13. Це дозволяє регулювати струм навантаження практично від нуля. Конденсатор С6 підвищує стійкість роботи операційного підсилювача.

Елементи пристрою живляться від стабілізованих випрямлячів напругою 12 і -12 В. Стабілізатор +12 В, від якого живиться велика частина елементів, виконаний на стабілітрон V3 і транзисторі V2. Стабілізатор -12 В, від якого живиться тільки одне плече операційного підсилювача і частково ланцюг зразкового напруги, виконаний на стабілітрон V14 і резистори R6.

Мікросхему К140УД1Б можна замінити на К140УД5, К140УД6, К140УД7, К153УД2 (з відповідною ланцюгом корекції). Транзистор V2 – будь-який із серій КТ603, КТ608, КТ801. КТ807, КТ815; V8.V12.V13-будь-які з серій КТ312. КТ315, КТ316, КТ201; V11-будь-який з серій КТ814, КТ208, КТ503. Конденсатори С1, С2, С4, СБ, С7 – типів К50-6, К50-12 або К50-20; СЗ, С6 – КМ-6, К10-7в, КЛС. Резистори R17 і R18 – типів С5-16В-2 Вт, R13 – типів СП-1, СП-0, 4, інші – типу МЛТ.

Діоди Д305 (V4 – V7) можна замінити на будь-які з серій Д242 – Д248, але в цьому випадку в 3 … 5 разів зросте розсіюють на кожному діод теплова потужність, і розміри радіаторів доведеться збільшувати. Амперметр РА1 – прилад типу М5-2 зі шкалою на 10 А.

Трансформатор Т1 – стандартний типу ТС-180 (магнітопровода ПЛ20Х40Х50). Всі вторинні обмотки в ньому видалені, а намотані обмотки II і III. Обмотка

II містить 120 витків дроту ПЕВ-2 0,25 з відведенням від середини, обмотка

III -90 витків дроту ПЕВ-2 1,95.

Велика частина елементів пристрою змонтована на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти (рис. 4).


Рис. 2. Монтажна плата зарядного пристрою:
а – розташування друкованих провідників; б – розташування деталей на платі

Діоди V4-V7 встановлені на радіаторах (чотири дюралюмінієві пластини площею по 30 … 40 см 2 кожна), тріністорV15-на пластині площею 200см 2 .

Прилад змонтований у корпусі розмірами 300 Х 190 Х 160 мм (використано корпус від лампового вольтметра ВК7-9).

Налагодження стабілізатора струму нескладне. До вихідних затискачів підключають навантаження – дротяний резистор опором 1 … 2 Ом і потужністю не менше 100 Вт (зручно використовувати ніхромового дріт діаметром 0,5 … 1 мм). Движок змінного резистора R13 встановлюють у верхнє (за схемою) становище і підбором резистора R12 встановлюють струм через навантаження рівним 7 А. При обертанні осі змінного резистора струм повинен плавно зменшуватися до нуля.

Перевірити роботу вузла стабілізації струму можна наступним чином. Встановлюють певний струм через навантаження (скажімо, 5 А), а потім замикають накоротко гнізда Х1 і Х2. При цьому струм через амперметр РА1 практично не повинен змінитися.