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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ladegerät für Autobatterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Batterien, Ladegeräte Die vom Autor vorgeschlagene Version des Ladegeräts ist auf einem zugänglichen Elementsockel montiert, muss praktisch nicht angepasst werden und ist recht einfach zu wiederholen. Die Einstellung des Ladestroms im Bereich von 0 ... 10 A erfolgt durch Drehen des variablen Widerstandsknopfes an der Frontplatte. Der Betrieb des Ladegeräts basiert auf der bekannten Methode der vertikalen Steuerung des Regelelements – des Trinistors. An den Eingängen des Komparators wird die Sägezahnspannung mit einer konstanten Referenzspannung verglichen. In dem Moment, in dem ihre Werte gleich werden und dann ihre Differenz das Vorzeichen ändert, wird ein Steuerimpuls gebildet. Der Ladestrom ist abhängig von der Phase des Impulses, die manuell durch Änderung der Referenzspannung eingestellt werden kann. Als Komparator wurde ein Allzweck-Operationsverstärker verwendet. Eine Besonderheit dieses Geräts besteht darin, dass die Steuerung nicht in einem Hochstrom-Ausgangskreis, sondern in einem relativ Niedrigstrom-Eingang erfolgt – der Primärwicklung eines Abwärts-Netzwerktransformators. Dadurch werden Leistungsverluste in Form von Wärmeentwicklung am Bedienelement reduziert, was sich positiv auf die Zuverlässigkeit des Gerätes auswirkt. Darüber hinaus ist die Installation eines Regelelements am Kühlkörper nicht erforderlich. Das Gerät ist in der Lage, der Last einen Strom von bis zu 10 A zuzuführen. Die Schaltung ist in Abb. dargestellt. 1.
Die Spannung von der Sekundärwicklung eines leistungsstarken Netztransformators T1 wird einer auf den Dioden VD2-VD5 aufgebauten Gleichrichterbrücke zugeführt, an deren Ausgang über einen Sicherungseinsatz FU2, ein Amperemeter PA1 und Anschlussdrähte eine wiederaufladbare Batterie angeschlossen ist entsprechende Polarität. Auf einem Niederleistungsnetztransformator T2, Gleichrichterbrücken VD6, VD7, Glättungskondensatoren C2-C4 und einem integrierten Spannungsregler DA1 ist eine Stromversorgung für die Steuereinheiten des Steuerelements – den Trinistor VS1 – montiert. Der Doppel-Operationsverstärker auf dem DA2-Chip wird mit +14 V vom Pluspol des Kondensators C2 und -7 V vom Minuspol von C3 versorgt. Diese Werte können im Bereich +12...16 V bzw. -3...12 V liegen, abhängig von der Spannung der Sekundärwicklungen des vorhandenen Transformators (siehe unten). Am Lastwiderstand R3 werden Synchronimpulse für die Steuereinheit erzeugt, wofür eine Trenndiode VD6 zwischen den Pluspolen der VD2-Brücke und dem Kondensator C8 geschaltet ist. Die Impulse haben die übliche Form von Halbsinuswellen mit einer Wiederholfrequenz von 100 Hz. Die Sägezahnspannung (PN) bildet einen Generator, der aus zwei Knoten besteht: einer Quelle stabilen Ladestroms für den Kondensator C5, montiert auf einem Transistor VT2, den Widerständen R12-R14 und einem Knoten für seine schnelle Entladung am Operationsverstärker DA2.1. 100, als Vergleich enthalten. Solange die Spannung des nächsten Taktimpulses mit einer Frequenz von 3 Hz, der vom Widerstand R3 zum nichtinvertierenden Eingang (Pin 6) des Operationsverstärkers kommt, größer ist als der durch den Teiler R7 R1 vorgegebene Pegel, bleibt der Ausgang (Pin 13) des Operationsverstärkers beträgt etwa +5 V und die Spannung am Kondensator C12 steigt linear an. Der Ladestrom wird durch den Widerstand R8,5 so eingestellt, dass, wenn der Kondensator +5 V erreicht, die abfallende Spannung des nächsten Synchronisationsimpulses unter den durch den Teiler eingestellten Wert fällt. In diesem Moment ändert die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers die Polarität und der Kondensator C0,7 wird durch die Schaltung schnell auf -9 V aufgeladen: Der Ausgang des Operationsverstärkers, VD9, R0, die Stromleitung beträgt XNUMX V . Wenn der nächste Impuls den vom Teiler eingestellten Spannungspegel erreicht, wiederholt sich der Vorgang. Das Signal vom Ausgang des PN-Generators wird der Vergleichseinheit zugeführt, wo es mit der durch den variablen Widerstand R4 eingestellten Referenzsteuerspannung verglichen wird. Der Vergleichsknoten fungiert auch als Komparator und ist auf dem Operationsverstärker DA2.2 montiert. Bei einem linearen Anstieg des PN zum Zeitpunkt seiner Gleichheit mit dem Kontrollwert kommt es am Ausgang des Operationsverstärkers zu einem zunehmenden Spannungsabfall und bei einem starken Abfall des PN zu einem sinkenden Spannungsabfall. Der Zeitpunkt des Abfalls fällt praktisch mit dem Zeitpunkt zusammen, an dem die Netzspannung den Nulldurchgang durchläuft. Ein positiver Impuls vom Ausgang des Operationsverstärkers öffnet den Transistor VT1 und das Steuerelement – den Trinistor VS1. Der Impuls wirkt auf seine Steuerelektrode bis zum Ende jeder Halbwelle der Netzspannung. Der Trinistor steuert den Zustand des Schalters, der auf einer Diodenbrücke VD1 montiert ist und in Reihe mit der Primärwicklung eines leistungsstarken Netzwerktransformators T1 geschaltet ist. Bei einer Änderung der Steuerspannung ändert sich die Zeit (der Winkel) der Verbindung der Primärwicklung mit dem Netzwerk in jeder ihrer Halbzyklen und damit der Durchschnittswert des Ladestroms. Das Gerät verwendet einen Transformator T1 - OSM1-0,16, der durch einen anderen mit einer Leistung von mindestens 160 VA und einer Sekundärwicklungsspannung von 12 ... 18 V ersetzt werden kann. Bei einem niedrigeren maximalen Ladestrom können Sie einen Transformator installieren geringerer Ausgangsleistung. T2 – jedes Netzwerk mit geringer Leistung und zwei Sekundärwicklungen. Die Spannung der Wicklung II sollte 12.16 V bei einem Laststrom von 0,3 A und der Wicklung III 3.12 V ohne Last betragen. Es empfiehlt sich, einen Kondensator C5 mit geringem Leckstrom zu verwenden, beispielsweise Polyethylenterephthalat K73-16. Variabler Multiturn-Widerstand – SP5-44-01, SP5-39 oder importierter 3540S-1 4,7.100 kOhm. Nach Angaben des Autors sind inländische Widerstände hinsichtlich der Zuverlässigkeit importierten Widerständen überlegen. Der Transistor VT1 sollte mit dem höchsten verfügbaren Stromübertragungsverhältnis ausgewählt werden. Neonlampe - beliebig. Der Schalter SA1 ist ein Kippschalter für eine Betriebsspannung von 250 V, Strom 5 A. Ein Amperemeter PA1 mit einer DC-Strommessgrenze von 10 A und ein Voltmeter PU1 - eine konstante Spannung von 25 V. Zwei Hochstrom-Krokodilklemmen sind vorhanden dient zum Anschluss an die Batterie. Verbindungskabel - Marke PVS, vieradrig mit einem Querschnitt von 2 mm2 für jede Ader. Zwei Drähte, einer von jedem Anschluss, dienen der Stromversorgung, die anderen beiden sind mit dem Voltmeter PU1 verbunden. Durch diese Maßnahme wird der Fehler bei der Messung der Ladespannung vermieden, wenn der Ladestrom durch die Leitungen fließt. Um den Transport zu erleichtern, werden die Verbindungskabel zum Gerät über den RP10-7-Stecker angeschlossen (in der Abbildung nicht dargestellt). Das Aussehen des Geräts ist in Abb. dargestellt. 2. Das Gehäuse ist der alten Pop-Endstufe „Rainbow“ entnommen.
Ein ordnungsgemäß zusammengebautes Gerät erfordert keine Anpassung. Beim ersten Einschalten sollten Sie anstelle der Batterie eine Halogenlampe mit einer Leistung von 50 W bei 12 V anschließen. Wenn Sie den Knopf des variablen Widerstands R4 drehen, sollte sich die Helligkeit der Lampe sanft ändern und die Pfeile Die Werte von Amperemeter und Voltmeter weichen je nach Drehung des Knopfes voneinander ab. Wenn keine ordnungsgemäße Helligkeitsregelung erfolgt oder ein anderes Anzeichen einer Funktionsunfähigkeit vorliegt, trennen Sie vor der Fehlerbehebung den T1-Transformator und die VD1-Diodenbrücke vom Netzwerk. Durch Einschalten des Geräts im Netzwerk prüfen sie außerdem das Vorhandensein der oben genannten Spannungen an den Kondensatoren C2 und C3 sowie +9 V am Ausgang des Stabilisators DA1. Die weitere Suche erfolgt mit einem Oszilloskop. Oszillogramme werden relativ zu Pin 2 des DA1-Chips aufgenommen. Zuerst müssen Sie prüfen, ob am Widerstand R3 Taktimpulse vorhanden sind. Ihre Amplitude muss mindestens 11 V betragen. Andernfalls sollte die Windungszahl der Sekundärwicklung II des Transformators T2 erhöht oder durch eine andere ersetzt werden. Am Ausgang des Operationsverstärkers DA2.1 sollten rechteckige bipolare Impulse mit einer Frequenz von 100 Hz und Amplituden von weniger als 1.1,5 V der Versorgungsspannung beobachtet werden. Als nächstes prüfen sie, ob am Kollektor des Transistors VT8,5 Sägezahnimpulse mit einer Amplitude von etwa +2 V vorhanden sind. Aus Gründen der Messsicherheit sollte ein externer Teiler mit einem Eingangswiderstand von 10 MΩ verwendet werden. Drehen Sie den Knopf des variablen Widerstands und prüfen Sie die Funktion der Vergleichseinheit. Wenn Sie den Widerstandsschieber am Ausgang von Oy DA2.2 im Stromkreis nach oben bewegen, sollte die Dauer positiver Polaritätsimpulse mit einer Periode von 10 ms auf einen bestimmten Mindestwert abnehmen und nach unten bis zu einem Arbeitszyklus von 1 ansteigen. Beachten Sie die Impulse am Kollektor und Emitter des Transistors VT1: Sie müssen gegenphasig sein. Als nächstes müssen Sie die getrennten Verbindungen wiederherstellen und den Trinistor und die Diodenbrücke VD1 überprüfen (ersetzen). Wenn der Trinistor nicht eingeschaltet ist, sollte der Widerstandswert des Widerstands R100 leicht verringert werden (bis zu 11 Ohm). Achten Sie beim Laden des Akkus darauf, dass die Ladespannung nicht über den in der beigefügten Anleitung oder in den Empfehlungen des Herstellers angegebenen Wert ansteigt. Im Falle einer Überschreitung muss der Wert mit dem variablen Widerstandsknopf auf den empfohlenen Wert eingestellt werden. Wenn der Ladestrom auf 0,2.0,5 A sinkt, gilt der Akku als vollständig geladen. Natürlich kann das Gerät mit einem Knoten zur automatischen Spannungsbegrenzung und Abschaltung des Ladevorgangs ergänzt werden. Die Ausgangskreise sind galvanisch vom Netz getrennt, die übrigen Elemente und Knoten stehen jedoch unter dessen Spannung, was einen Nachteil der Schaltungslösung während des Anpassungsprozesses darstellt. Im Betrieb lässt sich dieser Nachteil jedoch strukturell leicht neutralisieren. Das Gerät funktioniert seit mehreren Jahren einwandfrei. Autor: D. Chernyansky
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