Ein einfaches Starthilfe-Ladegerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Das Startladegerät (ROM) dient zum Laden von 6-24 V-Batterien und zum Starten von Pkw-Motoren in der kalten Jahreszeit.

Der ROM ist eine modernisierte Version des digitalen Leistungsreglers [1], der zur Spannungsregelung in einphasigen und dreiphasigen Wechselstromnetzen entwickelt wurde.

ROM technische Daten:

• Eingangsspannung, V ....... 12-100
• Frequenz, Hz......50
• Ausgangsstrom, A, nicht weniger als ....... 30
• Zulässiger Überlaststrom, A ....... 300
• Überlaststromdauer, s, nicht mehr als.......0,25
• Ausgangsspannung - Gleichspannung
• Eingangsspannungsregelbereich (Verhältnis von Eingangsspannung zu Ausgangsspannung).......1:10
• Methode zum Einstellen der Eingangsspannung … Ändern des Widerstandswerts eines variablen Widerstands
• Das Vorhandensein eines Schutzes gegen Kurzschluss im Lastkreis ....... ja
• Verzögerung bei der Ausgabe eines Signals über das Vorliegen eines Kurzschlusses (Zeit vom Auftreten eines Kurzschlusses bis zur Ausgabe eines Signals zum Trennen der Last), s, nicht mehr als ....... 0,003

Der Betrieb des ROM basiert auf dem Prinzip der Phasenregelung. Das schematische Diagramm des ROM ist in Abb. 1 dargestellt.

(zum Vergrößern klicken)

Das Schema enthält:

• stabilisierte Stromversorgung (Dioden VD1-VD4, VD9, VD10, Kondensatoren C1, C3, Widerstand R7 und Transistor VT2);
• Synchronisationseinheit (Transistor VT1, Widerstände R1/R3/R6, Kondensator C4 und Elemente D1.3 und D1.4, hergestellt auf der Mikroschaltung K561TL1);
• Impulsgenerator (Elemente D1.1, D1.2, Widerstände R2, R4, R5 und Kondensator C2);
• Impulszähler (Chip D2 K561IE16);
• Leistungsverstärker (Transistor VT3, Widerstände R8 und R9);
• Netzteil (Optokoppler-Thyristormodule VS1 MTO-80, VS2, Leistungsdioden B-50 VD5-VD8, Shunt R10, Instrumente - Amperemeter und Voltmeter);
• Kurzschlusserkennungseinheit (Transistor VT4, Widerstände R11R14).

Das ROM funktioniert wie folgt. Beim Anlegen einer Spannung am Ausgang der Brücke (Dioden VD1-VD4) entsteht eine Halbwellenspannung (Grafik 1 in Abb. 2), die nach Durchlaufen der Schaltung VT1-D1.3.-D1.4 wird in Impulse positiver Polarität umgewandelt (Grafik 2 in Abb. 2). Diese Impulse für den Zähler D2 sind ein Rücksetzsignal auf den Nullzustand. Nach dem Verschwinden des Reset-Impulses werden die Generatorimpulse (D1.1, D1.2) im Zähler D2 aufsummiert und bei Erreichen der Zahl 64 erscheint am Zählerausgang (Pin 6) ein Impuls mit einer Dauer von mindestens 10 Generatorimpulsperioden (Grafik 3, Abb. 2).

Dieser Impuls öffnet den Thyristor VS1 und am Ausgang des ROM erscheint Spannung (Grafik 4 in Abb. 2). Um die Grenzen der Spannungsregelung zu veranschaulichen, zeigt Diagramm 5 in Abb. 2 den Fall der Einstellung nahezu der vollen Ausgangsspannung.

Mit den Parametern des Frequenzeinstellkreises (Widerstände R2, R4, R5 und Kondensator C2 in Abb. 1) liegt der Öffnungswinkel des Thyristors VS1 innerhalb von 17 (f = 70 kHz) 160 (f = 7 kHz) elektrischen Grad , was eine Untergrenze der Ausgangsspannung in der Größenordnung von 0,1 Eingangswert ergibt. Die Frequenz der Generatorausgangssignale wird durch den Ausdruck [2] bestimmt.

f=450/(R4+R5)С2,

wobei die Dimension f kHz ist; R - kOhm; C - nF.

Bei Bedarf kann das ROM nur zur Regelung der Wechselspannung genutzt werden. Dazu sollte die Brücke der Dioden VD1-VD5 vom Stromkreis ausgeschlossen werden (Abb. 8) und die Thyristoren Rücken an Rücken geschaltet werden (in Abb. 1 ist dies durch die gestrichelte Linie dargestellt).

In diesem Fall können Sie mit der Schaltung (Abb. 1) die Ausgangsspannung von 20 bis 200 V regulieren, es ist jedoch zu beachten, dass die Ausgangsspannung alles andere als sinusförmig ist, d.h. Als Verbraucher können nur elektrische Heizgeräte oder Glühlampen dienen. Im letzteren Fall können Sie die Lebensdauer der Lampen erheblich verlängern, da sie durch eine Spannungsänderung von 20 auf 200 V mit dem Widerstand R5 stufenlos eingeschaltet werden können.

Beim Einrichten des ROM kommt es darauf an, den Grad des Schutzes gegen Kurzschlussströme anzupassen. Entfernen Sie dazu die Brücken zwischen den Punkten A und B (Abb. 1) und legen Sie vorübergehend die Spannung +Up an Punkt B an. Durch Ändern der Position des Schiebereglers des Widerstands R14 bestimmen wir den Spannungspegel (Punkt C in Abb. 1), bei dem der Transistor VT4 öffnet.

Das Schutzniveau in Ampere kann durch die Formel bestimmt werden:

I=k/R10,

wobei k=Up/Ut.c., Up – Versorgungsspannung; Ut.s. - Spannung am Punkt C, bei dem VT4 ausgelöst wird; R10 – Shunt-Widerstand.

Abschließend können wir die Vorgehensweise zur Einbeziehung des ROM in die Arbeit empfehlen und über möglichen Austausch von Bauteilen, Toleranzen und Fertigungsmerkmale informieren:

• der D1-Chip kann durch den K561LA7-Chip ersetzt werden; Mikroschaltung D2 - Mikroschaltung K561IE10, die beide Zähler in Reihe verbindet;
• alle Widerstände in der MLT-Schaltung haben eine Leistung von 0,125 W, mit Ausnahme des Widerstands R8, der mindestens 1 W betragen muss; Toleranzen an allen Widerständen, mit Ausnahme des Widerstands R8, und an allen Kondensatoren ±30 %;
• Der Shunt (R10) kann aus Nichrom mit einem Gesamtquerschnitt von mindestens 6 mm2 bestehen (Gesamtdurchmesser ca. 3 mm, Länge 1,31,5 mm).

Nehmen Sie das ROM nur in der folgenden Reihenfolge in Betrieb: Last ausschalten, Widerstand R5 auf die erforderliche Spannung einstellen, ROM ausschalten, Last anschließen und ggf. Spannung mit Widerstand R5 auf den erforderlichen Wert erhöhen. Wenn Sie kein Voltmeter haben und das ROM nur zum Laden der Batterie und zum Starten des Motors in der kalten Jahreszeit verwenden, können Sie die Empfehlungen von Artikel [3] verwenden, der die LED-Anzeige der Gleichspannung beschreibt.

Литература:

1. Kalaschnik V. Digitaler Leistungsregler // Radio.-1991.- Nr. 1.-S. 60-61.
2. Zeldin E. Digitale integrierte Schaltkreise in Informations- und Messgeräten.-L.: Energoatomizdat, 1986.
3. Lichtspannungsanzeiger // Radio.-1984.-№12.-S.25-26

Autor: V. Chizhnyak

Siehe andere Artikel Abschnitt Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen.

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