|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ АВТОЭЛЕКТРОНИКИ статьи № 1-50---->
СХЕМЫ АВТОЭЛЕКТРОНИКИ статьи № 51-100---->
СХЕМЫ АВТОЭЛЕКТРОНИКИ статьи № 101-150
Вариант автоматического зарядного устройства.
К. Казьмин
Эксплуатация автоматического зарядного устройства, описанного в сборнике «В помощь радиолюбителю» № 87, выявила ряд его недостатков, таких, например, как относительная сложность конструкции, трудность настройки двух блоков с электромеханическими реле. Усовершенствование прибора позволило упростить его конструкцию (число деталей сократилось более чем в два раза), исключить трудности настройки и повысить надежность в работе.
Принципиальная схема доработанного варианта зарядного устройства приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема зарядного устройства
Оно автоматически отключается от электросети при достижении напряжения, соответствующего полностью заряженной батарее, а при снижении ее напряжения до заранее установленного уровня автоматически подключается к электросети для дозарядки батареи. Цикл разрядка-зарядка повторяется до тех пор, пока зарядное устройство не будет отключено от электросети вручную.
Устройство работает в автоматическом или ручном режимах. В среднем положении переключателя SA.2 оно отключено от сети переменного тока.
Вторичная обмотка сетевого трансформатора Т1 имеет отводы, позволяющие устанавливать, переключателем SA2 напряжение в пределах от 10 до 19 В эффективного значения. Выпрямитель собран на диодах VD1—VD4, включенных по мостовой схеме. Двухступенчатый делитель напряжения R1—R4, стабилитрон VD5, транзисторы VT1—VT3, электромагнитное реле К1 с шунтирующим диодом VD6 образуют электронный блок автоматического включения и отключения устройства от электросети переменного тока.
Устройство в целом работает следующим образом. Электронный блок автоматики (А1) питается от подключенной к нему аккумуляторной батареи. При напряжении батареи выше заранее установленного резистором R2 уровня (например, 12,8 В), стабилитрон VD5 открыт и пропускает ток, транзистор VT1 открыт, а транзисторы VT2 и VT3 закрыты. Электромагнитное реле К1 в это время обесточено, его контакты К1.1 разомкнуты, а нормально замкнутые контакты К1.2 замыкают накоротко (через кнопку SB1) переменный резистор R4. Электронный блок находится в ждущем режиме.
С течением времени напряжение на аккумуляторной батарее постепенно понижается. При снижении напряжения до 12,8 В стабилитрон VD5 закрывается и перестает пропускать ток, в результате закрывается транзистор VT1, а транзисторы VT2 и VT3 открываются. Реле К1 при этом срабатывает, контактами К1.1 подключает устройство к электросети переменного тока, а размыкающимися контактами К1.2 включает последовательно в делитель напряжения переменный, резистор R4, что увеличивает порог открывания стабилитрона VD5 до 14,5 В. Теперь зарядное устройство остается подключенным, к электросети переменного тока, начинается зарядка аккумуляторной батареи.
По мере зарядки батареи напряжение на ней постепенно увеличивается и при достижении заранее установленного предела (например, 14,5 В) стабилитрон VD5 открывается сам и, пропуская ток, открывает транзистор VT1. Транзисторы VT2 и VT3 закрываются, реле К1 обесточивается, его контакты К1.1 отключают устройство от сети переменного тока, а контакты К1.2, замыкаясь, вновь замкнут резистор R4 и этим, переключат делитель, напряжения R1—R4 на порог закрывания стабилитрона VD5 на 12,8 В. Отключившись от электросети переменного тока, зарядное устройство будет находиться в ждущем режиме до тех пор, пока напряжение на аккумуляторной батарее снова не понизится до 12,8 В. Далее цикл разрядка — зарядка батареи повторяется.
В случае необходимости подзарядки батареи в автоматическом режиме при напряжении на ней в пределах 12,8... 14,5 В нажимают кнопку SB1. Теперь в делитель напряжения включается последовательно переменный резистор R4 и порог открывания стабилитрона VD5 возрастает до 14,5 В.
Детали блока электронной автоматики зарядного устройства смонтированы на печатной плате размерами 40X50 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Рисунок печатной платы и размещение деталей на ней показаны на рис. 2.
Рис. 2. Печатная плата и схема соединения деталей на
ней
Сетевой трансформатор и выпрямитель блока G1 смонтированы на стальной плате, которая монтажными проводниками соединена с другими узлами и деталями устройства. Корпус с внешними размерами 160Х140Х 110 мм сделан из листового дюралюминия. На его передней панели размещены все органы управления и измерительные приборы.
Намоточные данные сетевого трансформатора для различных магнитопроводов приведены в табл. 1.
В выпрямителе вместо диодов Д242 (VD1—VD4) можно использовать диоды серий Д243, Д244 и любые другие с прямым током не менее 6 А и обратным напряжением не менее 25 В. Диод Д226Д (VD6) можно заменить на любой другой этой же серии или на КД503А, КД521 с любым буквенным индексом. Стабилитрон Д818Д можно заменить на другой этой же серии или на Д814Б, но такая замена приведет к ухудшению температурной стабильности электронного блока автоматики.
Транзисторы МП42Б (VT1—VT2) можно заменить на КТ203А, Б, КТ207А, МП20А, Б, МП21А — Е, МП116, а КТ608А (VT3) на КТ603А, КТ605, КТ615, КТ617 с любыми буквенными индексами.
Реле К1 должно быть на напряжение срабатывания 10... 12 В и с контактами, рассчитанными на коммутирование переменного тока не менее 0,4 А при напряжении 220 В, например РВМ-2С или РВМ-2В. Из малогабаритных реле можно рекомендовать: РЭС22 (паспорт РФ4.500.129), РЭС32 (паспорт РФ4.500.341), РЭС47 (паспорт РФ4.500.409), РЭС48 (паспорт РФ4.590.202).
Настройку электронного блока производят в такой последовательности. Не подключая зарядное устройство к сети переменного тока, на его выходные зажимы подают напряжение постоянного тока, регулируемое в пределах от 10 до 16 В. Движки переменных резисторов R2 и R4 устанавливают в среднее положение, а переключатель SA1 в положение «Автомат». Уменьшая напряжение внешнего источника постоянного тока до 12,8 В, резистором R2 добиваются срабатывания реле К1. Затем напряжение внешнего источника увеличивают до 14,5 В и резистором R4 добиваются отпускания реле К1. Эти операции повторяют несколько раз, добиваясь Четкого срабатывания и отпускания реле К1 при заданных напряжениях. После этого автоматическое зарядное устройство готово к работе.
Подобное устройство можно сконструировать и для зарядки аккумуляторных батарей мотоциклов с номинальным напряжением 6,3 В. Для этого номиналы всех резисторов надо уменьшить в два раза, стабилитрон Д818Д заменить на КС147А, а реле К1 должно быть на напряжение срабатывания не более 6 В. Транзисторы остаются те же. Вторичная обмотка сетевого трансформатора должна иметь отводы для регулирования напряжения от 5 до 10 В эффективного значения и рассчитана на номинальный ток зарядки батареи. Соответственно этому току должны быть выпрямительные диоды VD1— VD4. Электронный блок автоматики настраивают по описанной выше методике на пороговые напряжения включения 6,3 В и отключения 7,3 В переменными резисторами R2 и R4 соответственно.
Мощность сетевого трансформатора может быть 14...15 Вт. Ориентировочные намоточные данные трансформатора такого варианта зарядного устройства приведены в нижней части табл. 1.
В настоящее время в автомагазинах имеются в продаже приборы ПКЗА, служащие для контроля зарядки аккумуляторных батарей. Нетрудная доработка прибора (рис. 3,а)
Рис. 3. Схема прибора ПКЗА (а) и его доработка (б)
позволяет использовать его в качестве электронного блока описанного автоматического зарядного устройства для автомобильных батарей. Для этого печатный проводник (рис. 3,а, б), идущий от резистора R3 к общему минусовому выводу надо разрезать и вывести наружу от резистора R3 дополнительный вывод (2). Так как выводы 1 (+12 В), 3 (—12 В) и 4 (КЛ) в приборе ПКЗА выполнены плоскими штекерными разъемами, то желательно дополнительный вывод (2) сделать так же штекером, для чего надо на печатную плату приклепать латунный лепесток размерами 6x20 мм и толщиной 0,6...0,7 мм, как показано на рис. 3,б штриховой линией.
Подключение дополнительных элементов блока автоматики к прибору ПКЗА показано на рис. 3,а утолщенными линиями и выполняется навесным монтажом, В зарядное устройство доработанный прибор ПКЗА подключают к точкам, обозначенным на схеме рис. 1 цифрами 1, 2, 3 и 4. Настраивают такой блок так же, как описано выше.
|
