Ladegerät für Starterbatterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Das einfachste Ladegerät für Auto- und Motorradbatterien besteht in der Regel aus einem Abwärtstransformator und einem an dessen Sekundärwicklung angeschlossenen Vollweggleichrichter [1]. Um den erforderlichen Ladestrom einzustellen, ist ein leistungsstarker Rheostat in Reihe mit der Batterie geschaltet. Allerdings erweist sich eine solche Konstruktion als sehr umständlich und unnötig energieintensiv, zudem erschweren andere Möglichkeiten der Ladestromregelung die Sache meist deutlich.

In industriellen Ladegeräten werden manchmal KU202G-Trinistoren verwendet, um den Ladestrom gleichzurichten und seinen Wert zu ändern. Hierbei ist zu beachten, dass die Gleichspannung an den mitgelieferten SCRs bei hohem Ladestrom 1,5 V erreichen kann. Dadurch erwärmen sie sich stark und laut Pass sollte die Temperatur des SCR-Gehäuses + 85 nicht überschreiten ° C. Bei solchen Vorrichtungen müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Temperatur des Ladestroms zu begrenzen und zu stabilisieren, was zu ihrer weiteren Verkomplizierung und Erhöhung der Kosten führt.

Das nachfolgend beschriebene, relativ einfache Ladegerät verfügt über einen weiten Ladestromregelbereich – praktisch von null bis 10 A – und kann zum Laden verschiedener 12-V-Starterbatterien verwendet werden.

Das Gerät (siehe Diagramm) basiert auf einem in [2] veröffentlichten Triac-Controller, mit zusätzlich eingeführter leistungsarmer Diodenbrücke VD1 - VD4 und den Widerständen R3 und R5.

Fig. 1

Nachdem das Gerät mit seiner positiven Halbwelle (Plus auf dem oberen Draht gemäß der Schaltung) an das Netzwerk angeschlossen wurde, beginnt sich der Kondensator C2 über den Widerstand R3, die Diode VD1 und die in Reihe geschalteten Widerstände R1 und R2 aufzuladen. Bei einer negativen Halbwelle des Netzwerks wird dieser Kondensator über die gleichen Widerstände R2 und R1, die Diode VD2 und den Widerstand R5 aufgeladen. In beiden Fällen wird der Kondensator auf die gleiche Spannung aufgeladen, nur die Polarität der Ladung ändert sich.

Sobald die Spannung am Kondensator die Zündschwelle der Glimmlampe HL1 erreicht, leuchtet diese auf und der Kondensator entlädt sich schnell über die Lampe und die Steuerelektrode des Triacs VS1. In diesem Fall öffnet der Triac. Am Ende des Halbzyklus schließt der Triac. Der beschriebene Vorgang wird in jeder Halbwelle des Netzwerks wiederholt.

Es ist bekannt, beispielsweise aus [1], dass die Ansteuerung eines Thyristors durch einen kurzen Impuls den Nachteil hat, dass bei einer induktiven oder hochohmigen aktiven Last der Anodenstrom des Geräts möglicherweise keine Zeit hat, die Haltespannung zu erreichen Strom während des Steuerimpulses. Eine der Maßnahmen zur Beseitigung dieses Nachteils ist die Einbeziehung eines Widerstands parallel zur Last.

In dem beschriebenen Ladegerät fließt sein Hauptstrom nach dem Einschalten des Triacs VS1 nicht nur durch die Primärwicklung des Transformators T1, sondern auch durch einen der Widerstände - R3 oder R5 - je nach Polarität der Halbwelle der Netzspannung, abwechselnd parallel zur Primärwicklung des Transformators durch die Dioden VD4 bzw. VD3 geschaltet.

Dem gleichen Zweck dient ein leistungsstarker Widerstand R6, der die Last des Gleichrichters VD5, VD6 darstellt. Der Widerstand R6 erzeugt zusätzlich Entladestromimpulse, die laut [3] die Batterielebensdauer verlängern.

Der Hauptknoten des Geräts ist der Transformator T1. Er kann auf Basis des LATR-2M-Labortransformators hergestellt werden, indem seine Wicklung (sie wird primär sein) mit drei Lagen lackiertem Stoff isoliert und die Sekundärwicklung, bestehend aus 80 Windungen isolierten Kupferdrahts mit einem Querschnitt von at, gewickelt wird mindestens 3 mm², mit einem Hahn aus der Mitte. Der Transformator und der Gleichrichter können auch von der in [4] veröffentlichten Stromquelle ausgeliehen werden. Im Falle einer Eigenfertigung des Transformators können Sie die in [5] beschriebene Berechnungsmethode verwenden; in diesem Fall werden sie durch die Spannung an der Sekundärwicklung von 20 V bei einem Strom von 10 A eingestellt.

Kondensatoren C1 und C2 – MBM oder andere für eine Spannung von mindestens 400 bzw. 160 V. Widerstände R1 und R2 - SP 1-1 bzw. SPZ-45. Dioden VD1-VD4 - D226, D226B oder KD105B. Neonlampe HL1 - IN-3, IN-3A; Es ist äußerst wünschenswert, eine Lampe mit Elektroden gleicher Bauart und Größe zu verwenden – dadurch wird die Symmetrie der Stromimpulse durch die Primärwicklung des Transformators gewährleistet.

Die Dioden KD202A können durch alle Dioden dieser Serie sowie durch D242, D242A oder andere mit einem durchschnittlichen Durchlassstrom von mindestens 5 A ersetzt werden. Die Diode ist auf einer Duraluminium-Kühlplatte mit einer nützlichen Streuoberfläche von 120 mm platziert mindestens 6 cm². Der Triac sollte zusätzlich auf einer Kühlkörperplatte mit etwa halber Fläche montiert werden. Widerstand R10 - PEV-2; er kann durch fünf parallel geschaltete MLT-110-Widerstände mit einem Widerstand von XNUMX Ohm ersetzt werden.

Das Gerät ist in einem stabilen Kasten aus Isoliermaterial (Sperrholz, Textolith usw.) montiert. In die obere und untere Wand sollten Lüftungslöcher gebohrt werden. Die Platzierung der Teile in der Box ist willkürlich. Auf der Frontplatte ist der Widerstand R1 („Ladestrom“) montiert, am Griff ist ein kleiner Pfeil angebracht, darunter befindet sich eine Skala. Laststromführende Stromkreise müssen mit einem Draht der Marke MGShV mit einem Querschnitt von 2.5 ... 3 mm² hergestellt werden.

Stellen Sie beim Einrichten des Gerätes zunächst mit dem Widerstand R10 die erforderliche Ladestrombegrenzung (jedoch nicht mehr als 2 A) ein. Dazu wird eine Batteriebatterie über ein 10-A-Amperemeter unter strikter Beachtung der Polarität an den Ausgang des Gerätes angeschlossen. Der Motor des Widerstands R1 wird gemäß dem Schema in die oberste Position gebracht, und der Widerstand R2 in die unterste Position, und das Gerät wird an das Netzwerk angeschlossen. Stellen Sie durch Verschieben des Schiebereglers des Widerstands R2 den gewünschten Wert des maximalen Ladestroms ein.

Der letzte Vorgang ist die Kalibrierung der Skala des Widerstands R1 in Ampere mit einem Referenzamperemeter.

Während des Ladevorgangs ändert sich der Strom durch die Batterie und nimmt zum Ende hin um etwa 20 % ab. Daher wird vor dem Laden der anfängliche Batteriestrom etwas höher als der Nennwert eingestellt (ca. 10 %). Das Ende des Ladevorgangs wird anhand der Dichte des Elektrolyten oder eines Voltmeters ermittelt – die Spannung der abgeklemmten Batterie sollte im Bereich von 13,8 ... 14,2 V liegen.

Anstelle des Widerstands R6 können Sie eine Glühlampe mit einer Spannung von 12 V und einer Leistung von ca. 10 W außerhalb des Gehäuses installieren. Es würde den Anschluss des Ladegeräts an die Batterie anzeigen und gleichzeitig den Arbeitsplatz beleuchten.

Literatur

1. Leistungselektronik. Referenzhandbuch, hrsg. V. A. Labuitsova. - M.: Energo-Atomizdat, 1987, S. 280, 281, 426, 427.
2. Fomin V. Triac-Leistungsregler. - Radio, 1991, Nr. 7, S. 63.
3. Zdrok A. G. Gleichrichtergeräte zur Spannungsstabilisierung und Batterieladung. - M.: Energoatomizdat, 1988.
4. Gvozditsky G. Hochleistungsnetzteil. – Radio, 1992, Nr. 4, S. 43, 44.
5. Nikolaev Yu. Selbstgemachtes Netzteil? Es gibt nichts einfacheres. – Radio, 1992, Nr. 4, S. 53,54.

Autoren: N. Talanov, V. Fomin, Nischni Nowgorod; Veröffentlichung: cxem.net

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