Радиотехника

• Преобразователи напряжения - прайс-лист
• Электрические схемы преобразователей напряжения
      - на биполярных транзисторах;
      - на полевых транзисторах;
      - гибридные схемы.
• Преобразователи напряжения - гарантии и ремонт
• Основные типы преобразователей напряжения
• Настройка преобразователя напряжения
• Преобразователи напряжения - частые вопросы
• Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов
• Преобразователи напряжения 12/24 и 24/12
• Источники бесперебойного питания
• Преобразователи напряжения для автообогревателей
• О светодиодных фонариках
• Выбор ИБП для газовых котлов
• Аккумуляторы для систем автономного электроснабжения
• Зарядные устройства для AGM аккумуляторов

Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов (окончание)

В первой части статьи были рассмотрены особенности заряда автомобильных аккумуляторов и основные требования к зарядным устройствам. На основании этих требований разработана электрическая принципиальная схема простого зарядного устройства (рис.1):

Рис.1. Принципиальная электрическая схема зарядного устройства

Зарядное устройство состоит из триггера Шмитта на транзисторах V1V2, ключа на транзисторе V3, узла управления мощными тиристорами с регулировкой тока заряда R2V4 и выпрямителя V5V6.

Рассмотрим работу зарядного устройства. Если к его выходным клеммам не подключен аккумулятор или они случайно замкнуты, то на ключевой транзистор V3 не поступает никакого напряжения, он закрыт и, следовательно, закрыты и мощные тиристоры выпрямителя. Таким образом, зарядное устройство не боится коротких замыканий по выходу, так как схема управления тиристорами питается от заряжаемого аккумулятора. Правда, у такого решения есть один недостаток: если аккумулятор полностью разряжен, зарядное устройство не запустится. Для такого экстренного случая предусмотрена кнопка принудительного включения К1. Ее следует некоторое время держать нажатой, пока на аккумуляторе не появится достаточное напряжение. При этом надо полностью исключить короткое замыкание по выходу зарядного устройства.

Итак, будем считать, что заряжаемый аккумулятор "скорее жив, чем мертв" и зарядное устройство включено в сеть. Триггер Шмитта V1V2 имеет порог срабатывания 15,5В с гистерезисом в 2,5В. То есть, пока напряжение на заряжаемом аккумуляторе ниже 15,5В транзистор V1 закрыт, V2 и V3 открыты, напряжение подается на схему управления мощными тиристорами выпрямителя - аккумулятор заряжается, индикатор заряда, светодиод V7, горит.

Ток заряда устанавливается потенциометром R2, а контролировать его значение можно по амперметру А, включенному последовательно с заряжаемым аккумулятором.

Выпрямитель на тиристорах V5V6 имеет одну особенность: последовательно с каждым тиристором включен мощный диод. Это сделано для того, чтобы в случае пробоя (замыкания) одного из тиристоров выпрямитель продолжал работать и второй тиристор оставался бы исправным. При отсутствии диодов пробой одного из тиристоров вызывает пробой и второго, что обычно и происходит в подобных схемах. Кроме того, падение напряжения на дополнительном диоде (около 0,7В) обеспечивает уменьшение напряжения, поступающего на аккумулятор по мере его заряда, а следовательно, и снижение тока заряда.

В процессе зарядки автомобильного аккумулятора напряжение на нем постепенно возрастает и при достижении 15,5В триггер Шмитта опрокидывается, транзистор V1 открывается, V2V3 закрываются - тиристоры V5V6 выключаются, заряд прекращается, индикатор заряда гаснет. Далее напряжение на клеммах аккумулятора постепенно падает, и при уменьшении до 13В триггер снова переключается и процесс заряда возобновляется.

В таком дежурном состоянии устройство может находиться длительное время, поддерживая аккумулятор в заряженном состоянии. При этом постепенно время снижения напряжения на аккумуляторе с 15,5В до 13В возрастает, а обратный процесс подзарядки происходит быстрее. Импульсы работы на заряд становятся короче, а пауза между ними длиннее. Ориентировочно, через час после выхода процесса зарядки на импульсный режим заряд включается на 10-15 секунд в минуту.

Регулировка зарядного устройства

Включите зарядное устройство в сеть и подключите к нему заряжаемый аккумулятор. Установите движок регулятора порога срабатывания триггера Шмитта R1 в нижнее по схеме положение, ток заряда - максимальный для данного типа аккумулятора (ток заряда равен 0,1 от емкости аккумулятора). Контролируйте напряжение на клеммах аккумулятора вольтметром. При достижении значения 15,5-16,0В вращайте движок резистора R1 до отключения заряда. Далее напряжение на аккумуляторе начнет снижаться и при достижении 13В заряд должен снова включиться.

Иногда может потребоваться регулировка гистерезиса триггера Шмитта. Для этого в небольших пределах измените номинал общего резистора в цепи эмиттеров транзисторов V1V2.

Диапазон изменения установки тока заряда можно подобрать стабилитроном КС133, так как у этого типа стабилитронов большой разброс параметров.

Силовые тиристоры можно использовать другого типа, в зависимости от требуемого максимального тока, обеспечиваемого зарядным устройством. Аналогично, и мощность понижающего трансформатора определяется этим током. Напряжение на вторичной обмотке должно составлять 14-15 вольт на каждой половине обмотки. При этом значении с учетом падения напряжения на выпрямительных тиристорах и диодах при достижении напряжения на заряжаемом аккумуляторе 15,5В ток заряда автоматически уменьшается примерно на 30%.

Время заряда аккумулятора зависит от степени его разряженности и составляет, в среднем, 10 часов. При заряде изношенных аккумуляторов, а также при пониженном напряжении питающей сети зарядное устройство может не перейти в импульсный режим. В этом случае окончание заряда определяют только по уменьшению зарядного тока.