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 üblicherweise aus einem Abwärtstransformator und einem an dessen Sekundärwicklung angeschlossenen Vollweggleichrichter. Um den erforderlichen Ladestrom einzustellen, ist ein leistungsstarker Rheostat in Reihe mit der Batterie geschaltet. Allerdings erweist sich dieser Aufbau als sehr umständlich und übermäßig energieintensiv, und andere Möglichkeiten der Ladestromregelung erschweren ihn meist erheblich.

In industriellen Ladegeräten werden SCRs manchmal verwendet, um den Ladestrom gleichzurichten und seinen Wert zu ändern. KU202G. Hierbei ist zu beachten, dass die Durchlassspannung am eingeschalteten Thyristor bei hohem Ladestrom 1,5 V erreichen kann. Dadurch werden sie sehr heiß und die Temperatur des Thyristorkörpers sollte laut Reisepass + nicht überschreiten 85°C. Bei solchen Geräten müssen Maßnahmen zur Begrenzung und Temperaturstabilisierung des Ladestroms ergriffen werden, was zu einer weiteren Komplexität und Kostensteigerung 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.

Abb.1. Ladeschaltung (zum Vergrößern anklicken)

Das Gerät basiert auf einem Triac-Regler mit einer zusätzlichen Low-Power-Diodenbrücke VD1...VD4 und den Widerständen R3 und R5.

Nachdem das Gerät im positiven Halbzyklus (Plus am oberen Kabel im Diagramm) 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 Netzes wird dieser Kondensator über die gleichen Widerstände R2 und R1, die Diode VD2 und den Widerstand R5 geladen. In beiden Fällen wird der Kondensator auf die gleiche Spannung geladen, nur die Ladepolarität 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, dass die Steuerung eines Thyristors mit einem kurzen Impuls den Nachteil hat, dass bei einer induktiven oder hochohmigen aktiven Last der Anodenstrom des Geräts während der Wirkung des Steuerimpulses möglicherweise keine Zeit hat, den Haltestromwert zu erreichen. Eine Möglichkeit, diesen Nachteil zu beseitigen, besteht darin, einen Widerstand parallel zur Last zu schalten.

Bei dem beschriebenen Ladegerät fließt nach dem Einschalten des Triac VS1 dessen Hauptstrom nicht nur durch die Primärwicklung des Transformators T1, sondern auch durch einen der Widerstände - R3 oder R5, der je nach Polarität die Halbwelle von B. die Netzspannung, werden abwechselnd mit Dioden VD4 bzw. VD3 parallel zur Primärwicklung des Transformators geschaltet. Dem gleichen Zweck dient auch der leistungsstarke Widerstand R6, der die Last des Gleichrichters VD5, VD6 ist. Darüber hinaus erzeugt der Widerstand R6 Entladestromimpulse, die die Batterielebensdauer verlängern.

Die Haupteinheit des Geräts ist der Transformator T1. Es kann auf Basis eines Labortransformators hergestellt werden. LATR-2M, isoliert seine Wicklung (es wird primär sein) mit drei Lagen lackiertem Stoff und wickelt eine Sekundärwicklung bestehend aus 80 Windungen isolierten Kupferdrahts mit einem Querschnitt von mindestens 3 mm2, mit einem Abgriff in der Mitte.

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

KD202A-Dioden können durch alle Dioden dieser Serie ersetzt werden. D242, D242A oder andere mit einem durchschnittlichen Direktstrom von mindestens 5 A. Die Diode ist auf einer Duraluminium-Kühlplatte mit nutzbarer Oberfläche platziert. Streuung von mindestens 120 cm2. Der Triac sollte zusätzlich auf einer Kühlkörperplatte mit etwa halber Fläche montiert werden. Widerstand R6 - PEV-10; Er kann durch fünf parallel geschaltete MLT-2-Widerstände mit einem Widerstand von 110 Ohm ersetzt werden.

Das Gerät ist in einem stabilen Kasten aus Isoliermaterial (Sperrholz, Textolit usw.) montiert. Lüftungslöcher sollten in die obere Wand und in den Boden gebohrt werden. Die Platzierung der Teile in der Box ist beliebig. Der Widerstand R1 ("Ladestrom") ist auf der Frontplatte montiert, ein kleiner Pfeil ist am Griff angebracht und darunter befindet sich eine Skala. Stromkreise, die einen Laststrom führen, müssen mit einem Kabel 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. Schließen Sie dazu über ein 10-A-Amperemeter eine Batterie unter strikter Beachtung der Polarität an den Ausgang des Gerätes an. Der Schieber des Widerstands R1 wird gemäß Diagramm in die höchste Position verschoben, der Widerstand R2 in die niedrigste Position und das Gerät ist mit dem Netzwerk verbunden. Durch Verschieben des Schiebereglers des Widerstands R2 wird der gewünschte Wert des maximalen Ladestroms eingestellt.

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

Während des Ladevorgangs ändert sich der Strom durch den Akku und nimmt zum Ende hin um etwa 20 % ab. Daher wird vor dem Laden der anfängliche Batteriestrom etwas höher als der Nennwert (um etwa 10 %) eingestellt. Das Ende des Ladevorgangs wird entsprechend der Dichte des Elektrolyten oder mit einem Voltmeter gesendet - die Spannung der abgeklemmten Batterie sollte im Bereich von 13,8 ... 14,2 V liegen.

Anstelle des Widerstands R6 können Sie eine 12-V-Glühlampe mit 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.

Autor: Semjan A.P.

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