ЗАРЯДНИЙ ПРИСТРІЙ-АВТОМАТ

Описуваний нижче автомат ЗУ призначений для обслуговування двенадцатівольтових кислотних акумуляторних батарей. Він може бути використаний і як потужне джерело змінної напруги 12 В для харчування вулканізаторів, переносних ламп і іншого устаткування. Пристрій не містить дефіцитних деталей, просто в експлуатації і цілком доступно для. Повторення навіть початківцям радіоаматорам.

Основні характеристики автомата

Струм заряджання, А

на межі 5 А. 5,8 … 4,5
на межі 2 А. . 2 … 1,5

Струм розрядки, А. . 2.-1, 5

Потужність, споживана від мережі змінного струму в режимі зарядки, Вт, не більше …. 150

Струм, споживаний автоматом від батарей для зарядки після закінчення циклу зарядки, мА, не більше …… 17

Потужність, споживана навантаженням з гнізда «12 В», Вт, не більше …. 80

Автомат може працювати в одному з трьох режимів: двох автоматичних – «АП», «КТЦ» або «ручну.».

Режим АП »призначений для автоматичної підзарядки батареї. В його основу покладена функціональна залежність напруги на затискачах батареї від ступеня її зарядженості. При досягненні напруги 14,6 … 14,8 У автомат відключився від мережі. Цикл зарядки повториться, якщо напруга батареї стане нижче 12.8 … 13 В. Режим «КТЦ» – контрольно-тренувальний цикл – призначений для десульфатацін пластин батареї. Він є багатократним чергування режимів зарядки до напруги 14,6 … 14,8 В і розрядки до 10,6 … 10,8 В.

У автоматичних режимах пристрій не Бонта замикання вихідний ланцюга при відключеній батареї.

У режим «ручного.» Автомат використовують в якості звичайного зарядного пристрою.

Принципова схема автомата показана на рис. 1.


Рис. 1.

Вузол стабілізації та обмеження зарядного струму [Л] виконаний на нелінійних елементах – лампах розжарювання HL1 – HL3, включених послідовно з заряджається батареєю. При збільшенні, наприклад, струму зарядки опір ниток ламп збільшується, перешкоджаючи зміни струму. Необхідне значення зарядного струму вибирають тумблером SA3.

Напруга на виводах батареї контролює тригер Шмітта, виконаний на операційному підсилювачі DA1. З параметричного стабілізатора VD6 R5 на вхід підсилювача надходить зразкове напруга, а з дільника R3R4R6 – напруга, пропорційне напрузі батареї.

Нехай тумблери SA2 і SA4 встановлені в положення, показані на схемі, що відповідає режиму «АП». При підключенні акумуляторної батареї її напруга надходить на дільник R3R4R6. Якщо вона менша 14,6 … 14,8 В, то на виході ОП DA1 встановиться напруга низького рівня, яке відкриє складовою транзистор VT2VT3. Реле KI спрацює і своїми контактами До 1.1 і К 1.2 підключить трансформатор Т1 до мережі. Батарея почне заряджатися, про що сигналізує світіння лампи HL5.

Під час зарядки батареї до 14,6 … 14,8 В падіння напруги на дільнику перевищить поріг спрацьовування тригера, що призведе до його переключення і встановленню на його виході напруги високого рівня. Транзистори VT2, VT3 закриються й знеструмлять реле К1 – автомат відключиться від мережі; лампа HL5 згасне. Коли напруга на батареї зменшиться до 12,8 … 13 В, цикл підзарядки повториться.

Для переходу в режим «КТЦ» перемикають тумблер SA4. При цьому цикл зарядки батареї відбувається так само, як в режимі «АП». Після закінчення зарядки напруга високого рівня з виходу ОУ закриває транзистори VT2, VT3 і відкриває транзистор VT1, який входить до насичення і разом з резистором R2 шунтується резистор R6 дільника напруги. У результаті цього знижується поріг переключення тригера Шмітта до 1О … 1О, 8 В. До цього порогу батарея розряджається через резистори R14-RI5, замкнуті контакти SA4.2 і К1.3. Світіння лампи HL4 сигналізує про цикл розрядки. При зменшенні напруги на виводах батареї до 10,6 … 10,8 В напруга низького рівня з виходу ОУ закриє транзистор VT1 і відкриє транзистори VT2, VT3. Реле До] спрацює і цикл зарядки повториться.

Використовуючи прилад як джерела змінної напруги 12 В, слід віддати перевагу режим «ручного.», Так як у всіх інших автомат підключається до мережі тільки в тому випадку, коли його вихід з'єднаний з батареєю. Савчин лампи HL5 в цьому режимі сигналізує про включення пристрою в мережу.

Конденсатор С1 усуває передчасне відключення автомата через пульсацій напруги, які можуть виникнути під час зарядки сильно сульфатованих батареї. Конденсатор С2 запобігає помилкове спрацьовування автомата від дії перешкод. Параметричний стабілізатор VD5R13 служить для захисту ОУ від пробою напругою самоіндукції вторинної обмотки трансформатора Т1.

Замість операційного підсилювача К140УД6 в автоматі застосуємо К157УД1. Транзистор КТ315Г може бути замінений на КТ315Б, КТ315Е, а КТ361Д – на КТ361В, КТ361К. Замість ГТ403В підійдуть транзистори ГТ403Г – ГТ403І, а також КТ814В, КТ814Г. Діоди VD1-VD4 з серій Д242, Д243, Д245, ВЛ10 з будь-якими буквеними індексами; VD7 – будь-який із серій Д226, Д7, КД105. Замість стабілітрон Д816А можна застосувати Д816Б.

Трансформатор Т1 – серійний, ТН-61-220/127-50 потужністю 190 Вт або будь-який інший, розрахований на потужність 190 … 250 Вт, з напругою на вторинній обмотці 12 … 19 В при струмі 7 … 8 А.

У пристрої використано реле ПЕ-ЗОУЗ. Воно має спрацьовувати при напрузі 8 … 9 В і струмі не більше 100 мА, тому обмотка перемотана проводом ПЕВ-2

0,16 мм до заповнення каркаса. Можливе застосування реле ПЕ-23УЗ або МКУ-48, обмотки яких доведеться перемотати, а перетин дроту підібрати експериментально. Контакти використовуваного реле повинні бути розраховані на струм не менше 5 А.

Тумблери SA1, SA3, SA4 – ТП1-2, SA2 – ТВ1-4. Лампи розжарювання HL1-HL3 – автомобільні 12 В потужністю 40 … 50 Вт, a HL4, HL5 – будь-які малопотужні на 13,5 і 24 В відповідно. Підлаштування резистори – Багатооборотні, з серії СП5. Резистори R14, R15 – ПЕВ-10. Конденсатор С1 –

К53-18, К50-6 або К50-16 на напругу не менше 15 В. Конденсатор С2 – будь-який керамічний.

З'єднують автомат з батареєю гнучкими провідниками з міді перерізом не менше 2,5 мм2 з пружинними затискачами на кінцях.

Деталі автомата змонтовані на друкованій платі розмірами 80X70 мм з одностороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм (рис. 2) Діоди VD1 – VD4 встановлені на металевому шасі через ізолюючі прокладки. Трансформатор Т1 і реле К1 також розміщені на шасі приладу. Лампи HL1-HL3 кріплять на окремій платі, яку разом з резисторами R14, R15 розміщують по можливості далі від друкованої плати, поряд з вентиляційними отворами в кожусі приладу.

При налагодженні автомата тумблери SA2, SA4 спочатку встановлюють в положення, яке відповідає режиму «АП», движок резистора R4 – у верхнє за схемою положення. До автомата замість батареї підключають регульований джерело постійного струму і плавно від нуля збільшують напругу. При напрузі 8 … 9,5 В має спрацювати реле К1.

Далі збільшують напругу до 14,6 … 14,8 В і підстроєні резистором R4 домагаються виключення реле. Плавно зменшуючи напругу, переконуються у спрацьовуванні реле при напрузі 12,8 .- 13 В (якщо реле не спрацьовує, то підбирають резистори R7, R9).

Після цього переводять пристрій у режим «КТЦ і відпоюють цепьІ14, R15, HL4. Плавно збільшуючи напруга джерела від 5 … 7 В, переконуються, що реле вимикається при напрузі 14,6 .- 14,8 В. Далі зменшують напругу до 10,6 … 10,8 В і під-строечним резистором R2 добиваються спрацьовування реле.

Насамкінець ще раз перевіряють роботу автомата в режимах «АП» і КТЦ і знову підключають ланцюг R14, R15, HL4.

Слід зазначити, що при експлуатації автомата в режимах «АП» або «КТЦ» з батареями ємністю до 55 А-ч переважніше користуватися межею струму зарядки 2 А, що виключить надмірно часті перемикання реле. У режим «ручного.» Не можна допускати замикання вихідний ланцюга.

С. ГУРЕЄВ, м. Щекино Тульської обл.

ЛІТЕРАТУРА

Коробков А. Прилад для автоматичної тренування акумуляторів .- Сб.: На допомогу радіоаматори. Вип. 96, с. 61-70 .- М.: ДОСААФ, 1987.

РАДІО № 12, 1992 р.