Разрядное устройство для автомобильного аккумулятора. Как устроены и работают зарядные устройства для аккумуляторов. Вопрос: Как подключать клеммы к ЗУ

В статье описано зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов , позволяющее устанавливать зарядный ток до 10 А и автоматически отключать зарядку аккумулятора при достижении установленного напряжения на нем. В статье приведены принципиальные схемы, рисунки монтажа деталей, печатной платы, конструкции устройства и дана ме тодика его наладки.

Большинство зарядных устройств позволяет устанавливать только требуемый ток заряда. В простых устройствах этот ток поддерживается в ручном режиме, а в части устройств он поддерживается автоматически стабилизаторами тока. При использовании таких устройств необходимо следить за процессом зарядки аккумулятора до предельно допустимого напряжения, что требует соответствующего времени и внимания. Дело в том, что перезаряд аккумулятора приводит к кипению электролита, что сокращает срок его эксплуатации. Предлагаемое зарядное устройство позволяет устанавливать ток заряда и автоматически отключать его при достижении установленной величины напряжения

Зарядное устройство построено на базе промышленного выпрямителя типа ВСА-6К (можно использовать любой выпрямитель подходящей мощности), преобразующего переменное напряжение 220 В в фиксированные постоянные напряжения 12 В и 24 В, которые переключаются пакетным переключателем. Выпрямитель рассчитан на ток в нагрузке до 24 А и не содержит сглаживающего фильтра. Для заряда аккумуляторных батарей выпрямитель дополнен электронной схемой управления, позволяющей устанавливать необходимый ток заряда и величину номинального напряжения отключения зарядного устройства от аккумуляторной батареи при достижении полной зарядки.

Зарядное устройство, в основном, предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжением 12 В и зарядным током до 10 А, а также может использоваться для других целей. Для зарядки указанных аккумуляторов используется выпрямленное напряжение 24 В, а для аккумуляторов напряжением 6 В - напряжение 12 В. Сглаживающий фильтр к выходу выпрямителя подключать нельзя, т. к, тиристор может закрываться только при достижении напряжения ноля, а открываться в нужный момент схемой управления.

Рис.1 Схема силовой части зарядного устройства

Принципиальная схема подключения выпрямителя ВСА-6К к плате электронной схемы управления и к внешним элементам приведена на рис.1. Выводы зарядного устройства для подключения аккумуляторной батареи соединены со штатными клеммами лицевой панели выпрямителя ХЗ и Х4. Для использования фиксированных постоянных напряжений 12 В или 24 В при использовании устройства в других целях штатные выводы выпрямителя подключены к винтовым клеммам XI и Х2, расположенным на изоляционной планке рядом с предохранителем FU2, которые закрыты съемной крышкой правой боковой стенки аппарата .

Вольтметр выпрямителя соединен с клеммами подключения аккумуляторной батареи. Амперметр остается включенным в общую цепь «+» и измеряет как ток заряда аккумулятора, так и ток нагрузки, подключаемой к клеммам X1 и Х2. Напряжение на схему управления подается только при подключенной аккумуляторной батарее.

Поступающие в продажу аккумуляторные батареи, обычно, заряженные и залитые электролитом или сухозаряженные без электролита. Они требуют только до-зарядки до номинальной емкости. Эксплуатируемые автомобильные аккумуляторы также требуют дозарядки после техобслуживания или длительного простоя. Если случится необходимость формовать и заряжать аккумулятор с «нуля», то первоначально его необходимо подзарядить от источника с фиксированным напряжением 12 В через реостат, которым выставляется требуемый зарядный ток. После достижения напряжения на аккумуляторе порядка 10 В дальнейшие операции можно производить, подключив его к клеммам ХЗ, Х4.

Для последующего описания работы зарядного устройства следует кратко напомнить, что кислотные аккумуляторные батареи, которые используются в легковых автомобилях, содержат шесть банок. При достижении напряжения на банке 2,4 В начинается газовыделение взрывоопасной кислородно-водородной смеси, что свидетельствует о полной зарядке батареи. Газовыделение разрушает активную массу, содержащуюся в свинцовых аккумуляторных пластинах, поэтому для обеспечения максимального срока службы аккумулятора напряжение на каждом его элементе в среднем не должно превышать 2,3 В, учитывая также то, что внутренние сопротивления элементов и напряжения на них могут несколько отличаться друг от друга. В итоге это соответствует максимальному напряжению батареи 13,8 В, при котором зарядное устройство должно автоматически отключиться.

Работа устройства

Принципиальная схема управления приведена на рис.2, монтаж деталей показан на рис.З, а печатная плата - на рис.4. Схема управления состоит из усилителя постоянного напряжения на транзисторах VT1, VT2 , VT3 и схемы с аналогом однопереходного транзистора на VT4 и VT5, которая управляет тиристором VS1 для установки необходимого зарядного тока. Применение аналога вместо обычного однопереходного транзистора (например, КТ117А-Г) выгодно тем, что выбором транзисторов и резисторов R9 - R1 1 можно подбирать необходимые его характеристики.

При напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В транзистор VT3 закрыт, а VT2 и VT1 открыты. На вывод 6 платы управления поступают положительные полуволны напряжения с диодного моста выпрямителя, которые накладываются на постоянное напряжение аккумулятора и через открытый VT1, VD1, R8 подаются на тиристорный регулятор тока.

Рис.2 Схема управления

Он работает следующим образом: напряжение с R8 поступает на базу VT4 и через регулятор установки зарядного тока R12 на конденсатор С1.

В начальный момент VT4 и VT5 закрыты. При заряде С1 до напряжения срабатывания аналога однопереходного транзистора с эмиттера VT5 подается импульс на управляющий электрод тиристора, который открывается и замыкает цепь заряда аккумулятора. При этом С1 быстро разряжается через низкое сопротивление открытого аналога однопереходного транзистора. При поступлении следующего импульса процесс повторяется. Чем меньше величина сопротивления R12 (рис.1), тем быстрее заряжается С1 и открывается VS1, в результате чего он дольше находится в открытом состоянии, и тем больше зарядный ток. Свечение VD1 сигнализирует о зарядке аккумулятора.

При достижении напряжения на аккумуляторе 13,8 В, что соответствует его полной зарядке, транзистор VT3 открывается, а VT2 и VT1 закрываются, напряжение на схеме управления тиристором исчезает, заряд аккумулятора прекращается и гаснет светодиод VD1.

Наладка устройства

Наладка зарядного устройства выполняется при открытой его лицевой панели и заключается в установке напряжения отключения зарядного тока. Для этого необходимо вольтметр класса точности не хуже 1,5 подключить к аккумулятору, убедиться в наличии на нем напряжения не менее 10,8 В (разряд кислотного аккумулятора напряжением 12 В до напряжения ниже 10,8 В не допускается), установить зарядный ток (величиной 0,1 емкости аккумулятора), а движок подстроечного резистора R5 установить в среднее положение и начать зарядку. Если зарядное устройство отключилось при напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В, то движок резистора R5 необходимо повернуть на некоторый угол против часовой стрелки до зажигания светодиода и продолжить зарядку до 13,8 В, а если устройство не отключилось при этом напряжении - повернуть движок по часовой стрелке до отключения устройства. При этом светодиод должен погаснуть. На этом наладка схемы заканчивается и лицевая панель устанавливается на свое место. Для дальнейшей эксплуатации зарядного устройства необходимо заметить, какое положение стрелки штатного вольтметра соответствует напряжению 13,8 В, чтобы не пользоваться дополнительным вольтметром.

Рис.З

Рис.4

Рис.5

Конструктивно плата управления, тиристор с охладителем, светодиод VD1 и переменный резистор R12 установки зарядного тока закреплены на внутренней стороне лицевой панели (рис.5) Радиатор тиристора закреплен на панели с применением двух текстолитовых полосок. К одной он прикреплен двумя винтами М3 с потайной головкой, а другая служит изоляционной прокладкой. Плата управления закреплена дополнительной гайкой на выводе амперметра, который не должен касаться ее печатных дорожек.

В заключение следует отметить, что данное устройство может обеспечить зарядный ток до 24 А при установке более мощного тиристора и предохранителя FU2 на ток 25 А.

Анатолий Журенков

Литература

1. С. Елкин Применение тринисторных регуляторов с фазоимпульсным управлением // Радиоамматор. - 1998.-№9.-С.37-38.

2. В. Воевода Простое тринисторное зарядное устройство // Радио. - 2001. - № 11. - С.35.

Как известно, Ni-Cd и в меньшей степени Ni-Mh аккумуляторы обладают эффектом памяти, т. е. частичной теряют емкость при зарядке, если перед этим они не были полностью разряжены. Обычно при этом напряжение на одном элементе составляет около 1 В. По этому, перед зарядкой аккумулятор следует разрядить до конца . Однако простая разрядка через резистор может привести к сильному разряду аккумулятора, если разрядку не прекратить вовремя. Чрезмерный разряд также вреден для аккумулятора. Для замедления разряда аккумулятора можно включить в цепь полупроводниковый диод Д223А. Последовательно с диодом в цепь включен резистор, сопротивлением 12 Ом.

Схема простейшего разрядного

Как известно диод - прибор нелинейный и при малых напряжениях (менее 1 В) p-n - переход даже в прямом направлении оказывает заметное сопротивление электрическому току. Для работы в данном устройстве подойдут кремниевые маломощные выпрямительные или универсальные диоды. Согласно справочнику кремниевый диод Д-233А открывается в прямом направлении при напряжении, около 0,6 В. Следовательно при включении в цепь диода, разряд аккумулятора будет ограничен.

Конструктивно устройство представляет собой колодку для одного гальванического элемента типоразмера АА. Резистор R1 и диод VD1 закреплены навесным монтажом.

Недостатком данного устройства является то, что разряд аккумулятора прекратится полностью при достижении напряжения 0,6 В. Т. е. аккумулятор разрядится сильнее, чем нужно.

Второй вариант схемы

Автор пробовал соединить последовательно германиевый и кремниевый диоды для того, чтобы остановить разряд при напряжении около 0,9-1 В. В дополнении к кремниевому Д-233А был использован германиевый диод Д-18ВП, который открывается в прямом направлении при напряжении около 0,4 В .

Но опыт показал, что в таком случае даже полностью заряженный аккумулятор создает в цепи ток около 4 мА. Очевидно, что с таким током разряд аккумулятора займет неприемлемый промежуток времени.

С падением напряжения на аккумуляторе в процессе разряда, ток тоже будет слабеть, а, следовательно, уменьшится скорость разряда аккумулятора. Поэтому хотя первый вариант схемы допускает разряд аккумулятора больше желаемого, на деле для этого его надо забыть в разрядном устройстве на несколько часов.

Литература

1. http://сайт/publ/pitanie/razrjadnoe_ustrojstvo_dlja_akkumuljatorov/5-1-0-332
2. Полупроводниковые приборы: Диоды, транзисторы, оптоэлектронные приборы. Справочник / А. В. Баюков, А. Б. Гитцевич, А. А. Зайцев и др.; Под общ. Ред Н. Н. Горюнова. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 744 с.

Каждый владелец автомобиля обязательно должен позаботиться о бесперебойной работе аккумулятора, важнейшего компонента электрооборудования, без которого запуск двигателя не представляется возможным. Отказ АКБ в результате разряда – довольно частое явление, особенно в зимний период, поэтому вопрос приобретения средств, восстанавливающих функциональность , особенно актуален для холодных регионов.

ТОП 10 зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.

Аккумулятор не производит электроэнергию, он лишь её накапливает, а затем отдаёт. Заряжается АКБ от электрического генератора автомобиля, но полной зарядки при этом не достигается, поэтому спустя какое-то время батарея утрачивает свой заряд, требуя подключения внешних устройств. При плюсовой температуре двигатель способен завестись и от наполовину заряженного аккумулятора, а вот запуска существенно снижаются, если заряд батареи неполный. Опытные автомобилисты знают, как важно всегда иметь под рукой спасительное средство от внезапной разрядки АКБ.

Авторынок предлагает бесчисленное количество всевозможных зарядных устройств разного качества и стоимости, но к выбору прибора необходимо подходить со всей ответственностью. Следует учитывать тот факт, что не каждая зарядка может подойти к АКБ вашего автомобиля, поэтому важно знать, каким типом батареи оборудована машина. Сориентироваться среди многообразия видов и производителей поможет рейтинг зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов 2018 года. Здесь собраны приборы с разными характеристиками в широком ценовом диапазоне отечественного и зарубежного производства.

Виды зарядных устройств для АКБ

Среди ассортимента зарядников автомобильных аккумуляторов можно найти экземпляры с дополнительными опциями. Кроме основной функции, они могут выполнять множество других, но и стоимость в этом случае будет порядком выше, поэтому перед покупкой нужно определиться, какие из дополнений будут действительно использоваться и стоит ли того переплата.

Приборы для зарядки АКБ делятся на три основных вида:

• зарядные устройства используются исключительно для зарядки аккумулятора;
• пусковые применяются для запуска мотора;
• зарядно-пусковые совмещают в себе две этих функции.

Для пуска двигателя при помощи прибора необходимо подключиться к сети электропитания, поэтому если приспособление будет использоваться только для восстановления ёмкости АКБ, переплачивать за функцию, обеспечивающую пуск мотора, не рационально. Существуют также портативные зарядно-пусковые устройства, оснащённые собственной аккумуляторной батареей. Применив современный прибор такого типа, можно завести автомобиль, заглохший вдали от источников электропитания.

Зарядно-пусковые устройства для АКБ бывают:

1. Импульсные. Преимуществами приспособлений этой разновидности являются компактность и маленький вес, а также наличие защитных механизмов. Они более удобны в применении, выше по стоимости, чем трансформаторные зарядники, но впоследствии приобретение себя оправдывает. Принцип работы импульсных устройств основывается на создании токов высокой частоты, для чего большие габариты без надобности.
2. Трансформаторные приборы намного объёмнее и постоянно иметь при себе такое приспособление неудобно, обычно они применяются для стационарного обслуживания аккумулятора. Действие устройства заключается в снижении напряжения путём стандартного преобразования. Трансформаторные зарядники считаются надёжными, легко ремонтируются, но имеют большой вес.

Выбирая лучшее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, следует внимательно изучить характеристики приборов, взвесив все преимущества и недостатки. Кроме того, необходимо обратить внимание на тип и параметры батареи, эта информация содержится в паспорте транспортного средства.

Основные характеристики зарядных устройств

Главной задачей каждого внешнего зарядника является восстановление ёмкости аккумуляторной батареи автомобиля, в процессе чего переменный ток от сети 220 Вольт преобразуется в постоянный – 12 Вольт. Чтобы выяснить, какое зарядное устройство лучше подойдёт для конкретного аккумулятора, рассмотрим наиболее распространённые :

1. WET – это свинцово-кислотные батареи с применением жидкого электролита, устанавливаются на большинство автомобилей, к ним подходят любые ЗУ.
2. AGM – аккумуляторы со стекловолоконным материалом.
3. GEL – АКБ с гелеобразным электролитом.

Чтобы зарядить батарею типа AGM или GEL, используются специально предназначенные устройства либо универсальные, имеющие функцию переключения режима с целью обеспечения взаимодействия с данными видами аккумуляторов. По способу настройки зарядные устройства могут быть ручными, полуавтоматическими или автоматическими. При покупке лучше отдать предпочтение последним, тогда процесс зарядки полностью контролируется программной частью прибора, а при необходимости самостоятельно осуществляется отключение.

Режимы работы

Современные модели ЗУ позволяют выбрать функцию зарядки аккумуляторов с гелеобразным или абсорбированным электролитом. Очень важно проследить, чтобы был выставлен соответствующий режим работы, потому как в отличие от WET батарей даже незначительное повышение напряжения может привести к выходу АКБ из строя.

При выборе приспособления поинтересуйтесь о наличии опции «Boost», предполагающей быструю зарядку увеличенным током. Благодаря ей возможность завести мотор появится уже спустя несколько минут после начала процесса восстановления ёмкости АКБ. В экстренных обстоятельствах эта функция может очень выручить водителя. Десульфатация при помощи ЗУ реанимирует аккумулятор по принципу многократной зарядки, поэтому наличие данной функции позволяет существенно продлить ресурс батареи.

Лучшие автоматические зарядные устройства не только справляются с процессом без вашего участия, следуя заданному алгоритму при зарядке аккумулятора и исключая вероятность возникновения перенапряжения, но и распознают ёмкость и уровень разряда батареи, самостоятельно настраиваясь на нужный режим работы. Некоторые приборы могут одновременно заряжать несколько АКБ при последовательном или параллельном соединении, но такая функция вряд ли пригодится рядовому автомобилисту.

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Выходное напряжение – один из ключевых параметров устройства, оно должно совпадать с напряжением бортовой сети. Чаще всего используются батареи на 12 Вольт, поэтому большинство приборов рассчитано именно на них, но существуют также зарядники, выдающие 24 Вольт, приспособленные к работе с двумя аккумуляторами по 12 Вольт (как правило, ими оснащаются грузовики или микроавтобусы). Минимальное напряжение, соответствующее 6 Вольт, присуще АКБ мототехники.

Ток зарядки

Номинальный ток составляет 10% от ёмкости аккумулятора, поэтому определить, какой зарядник будет лучше для вашей батареи, можно, заглянув в документацию автомобиля. Таким образом, для АКБ ёмкостью 60 А/ч, ток заряда должен быть равен 6 А. Исключением является опция ускоренного восстановления АКБ, но злоупотреблять ею не следует, так как подобные меры могут привести к быстрому износу батареи. Автоматизированные приборы сами выбирают режим подачи тока, но лучшим решением будет приобретение устройства с регулируемым зарядом.

Виды защиты и безопасность

Выбирая, какой зарядник купить для автомобильного аккумулятора, особое внимание следует уделить . Их наличие защит от перегрузок, перепадов напряжения, неправильного подключения клемм, перезарядки, обеспечит стабильность работы и долгую службу прибора.

Популярные модели зарядок

Модели топа десяти лучших зарядных приборов представлены в разном ценовом сегменте. При выборе подходящего прибора важно иметь представление о задачах, которые потребуется выполнять с его помощью, поэтому если многофункциональность зарядника без надобности, то и платить за него внушительную сумму нецелесообразно. Куда большую роль играют качество и надёжность приспособления, а также оригинальность продукции.

Топ 10 зарядных устройств для АКБ

Универсальная зарядка с большим набором функций, включая диагностику батареи и десульфатацию. Прибор обеспечивает функционирование при отрицательных температурах до -20° C и может использоваться для АКБ 12 В разных типов. Аппарат автоматически осуществляет восьмиэтапную зарядку с зарядным током 7 Ампер, имеет класс защиты IP65 (от влаги и пыли), безопасен для бортовой электроники автомобиля. Средняя стоимость CTEK MXS 7.0 составляет 15000 рублей.

Специализированное ЗУ, разработанное для морских и речных транспортных средств, применяется для АКБ на 12 В всех типов ёмкостью от 50 Ач до 500 Ач. Обеспечивает профилактику, восстановление, контроль состояния батареи, работает тихо, имеет ночной режим, дополнительно понижающий шум. Прибором осуществляется восьмиэтапная зарядка с током до 25 Ампер. CTEK M300 не производит гальванических токов, поэтому приспособление не опасно для металлических деталей транспортного средства, имеется класс защиты IP 44 (использование на открытом воздухе). Прибор не из дешёвых, его средняя цена составит около 35000 рублей.

Прибор, созданный с применением передовых технологий способен функционировать в условиях сильного холода, подходит всем типам аккумуляторов на 12 В ёмкостью до 110 Ач. CTEK MXS 5.0 POLAR может использоваться для снегоходов, квадроциклов, внедорожников, легкового транспорта. Доступна функция восстановления, возвращающая работоспособность АКБ. Основным преимуществом устройства является широкий диапазон температур работы от -30° C до +50° C. Автоматизированная восьмиэтапная система зарядки с силой тока до 5 Ампер, за процессом которой пользователь может проследить на дисплее. CTEK MXS 5.0 POLAR комплектуется хорошо изолированным кабелем для обеспечения качественной работы в морозы, имеет уровень защиты IP 65 от попадания влаги и пыли, средняя стоимость прибора около 10000 рублей.

ЗУ от немецкого производителя предлагает шесть режимов работы, автоматически распознаёт тип АКБ, обеспечивают зарядку при отрицательных температурах. Прибор подходит для 12 В и 24 В батарей типов WET/GEL с ёмкостью до 230 Ач (для 12 В) и 120 Ач (для 24 В), осуществляет зарядку с током до 7 Ампер, имеет защиту от замыкания, влажности и пыли. Приобрести аппарат можно по цене до 6000 рублей.

Устройство компактных размеров при достойном функционале, удобное в применении, обеспечивает зарядный ток 5 Ампер для всех типов 12 В батарей от 20 Ач до 160 Ач. ЗУ можно использовать при температурах от -20° C до +50° C, имеет класс защиты IP 65, в набор опций включена десульфатация. Из недостатков – медленная скорость зарядки. Стоимость приспособления составит до 10000 рублей.

CTEK MXS 5.0

Многофункциональный аппарат от компании CTEK позволяет воспользоваться такими опциями, как диагностика, профилактика, восстановление батареи. ЗУ осуществляет восьмиэтапную зарядку 12 В свинцово-кислотных АКБ с максимальной ёмкостью до 110 Ач при силе тока до 5 Ампер. Температурный режим работы от -20° C до +50° C, проследить за процессом позволяет уникальный дисплей. Модель немного уступает по характеристикам своим собратьям, но отличается высоким качеством, надёжностью и приятной ценой. Приобрести экземпляр можно по небольшой стоимости в пределах 8000 рублей.

ОРИОН PW 415

Предпусковое ЗУ от отечественного производителя, также отличающееся конструктивной простотой, достаточно мощное, обеспечивает заряд 12 или 24 В аккумуляторов ёмкостью до 160 Ач при силе тока до 15 Ампер, заряжает быстро, имеет защиту от перегрева. Средняя цена – 2500 рублей.

На самом деле, это лишь немногие экземпляры из тех, что достойны внимания, на авторынке ещё много высококачественной продукции, отвечающей основным требованиям к ЗУ. Ориентируясь по основным характеристикам приборов и их соответствию параметрам АКБ, вы сможете правильно подобрать зарядное устройство для аккумулятора своего автомобиля, тем самым встречая во всеоружии возможные непредвиденные обстоятельства.

При неправильной эксплуатации пластины могут сульфатироваться, и он выходит из строя. Восстанавливают такие батареи зарядом "асимметричным" током, когда соотношение зарядного и разрядного токов выбрано 10:1. В этом режиме не только восстанавливают засульфатированные батареи, но и проводят профилактику исправных. ...

Для схемы "Зарядно-питающее устройство"

Для схемы "Импульсная диагностика аккумуляторов"

При длительном хранении и неправильной эксплуатации на пластинах аккумуляторов появляются крупные нерастворимые кристаллы сульфата свинца. Большинство современных зарядных устройств выполнены по простой схеме, в которую входит трансформатор и выпрямитель. Их использование рассчитано на снятие рабочей сульфитации с поверхности пластин аккумулятора, но застарелую крупнокристаллическую сульфитацию они убрать не в состоянии.Характеристики устройства Напряжение аккумулятора, 12В Емкость, А-ч 12-120Время измерения, с 5Импульсный ток измерения, А 10Диагностируемая степень сульфатации, %30. ..100Масса устройства, г 240Рабочая температура воздуха, ±27°Ссталлы сульфата свинца обладают большим сопротивлением, что препятствует прохождению зарядного и разрядного тока. Радомкрофон схеми Напряжение на аккумуляторе во пора зарядки растет, ток заряда падает, а обильное выделение смеси кислорода и водорода может привести к взрыву. Разработанные импульсные зарядные устройства способны во пора зарядки перевести сульфат свинца в аморфный свинец с последующим его осаждением на поверхность очищенных от кристаллизации пластин.Исходя из значения напряжения под нагрузкой, резистором R14 устанавливается соответствующее роль сульфитации в процентах на шкале прибора РА1 при среднем положении движков резисторов R2, R8 и R11. Показания прибора корректируются резистором R11 в соответствии сданными, приведенными в таблице.Напряжение под нагрузкой...

Для схемы "ЗУ шахтерского фонаря"

Для схемы "ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО"

Автомобильная электроникаПРОТИВОУГОННОЕ В.РЕЗКОВ, г.Витебск.В отличие от известных промышленных и любительских противоугонных устройств, эта конструкция не имеет ни одного механического контакта и потайного тумблера, проста, надежна и долговечна. Она представляет собой электронный выключатель "массы". Как подсказывает практика, в целях противопожарной безопасности более того при кратковременных стоянках автомобиля бортовую сеть целесообразно отключать от аккумуляторной батареи. состоит всего из трех деталей: тиристора VS1, диода VD1 и геркона SF1 (рис.1).Тиристор VS1 выполняет роль электромагнитного реле, которое срабатывает при наличии более того кратковременного импульса на управляющем электроде. Такой сигнал подается при замыкании геркона SF1, установленного в салоне. Тирис-тор открыватся, сопротивление его резко уменьшается, и клемма "-" соединяется с "массой". Т160 схема регулятора тока Тиристор пропускает ток лишь в одном направлении - от аккумуляторной батареи в бортовую сеть. Чтобы аккумулятор мог подзаряжаться от генератора, параллельно тиристору в обратной полярности включен диод VD1. При выключенном зажигании или заглушенном моторе устройство переходит в "противоугонный" режим. Размещают устройство под капотом в труднодоступном месте, чтобы оно не бросалось в глаза постороннему или злоумышленнику. В корпусе тиристора желательно сделать отверстие под болт М8 для клеммников (рис.2). Геркон SF1 устанавливается в салоне незаметно - на пластмассовой декоративной панели или в любом другом месте. Магнит геркона хранится у водителя. Описываемое было установлено в ав...

Для схемы "Пусковое зарядное устройство"

Запуск двигателя автомобиля с изношенным аккумулятором в зимнее час требует много времени. Плотность электролита после длительного хранения существенно уменьшается, появление крупнокристаллической сульфатации повышает внутреннее сопротивление аккумулятора, снижая его стартовый ток. Вдобавок, зимой увеличивается вязкость машинного масла, что требует от источника пускового тока большей стартовой мощности.Выходов из этого положения несколько:- подогреть масло в картере; - "прикурить" от прочий машины с хорошим аккумулятором; - завести "с толкача"; - ожидать потепления.- использовать пусковое зарядное (ПЗУ).Последний вариант наиболее предпочтителен при хранении автомобиля на платной стоянке или в гараже, где есть подводка сети Кроме того. ПЗУ позволит не только запустить автомашина, но и ускоренно воссоздать и зарядить не один аккумулятор.В большинстве промышленных ПЗУ стартовый аккумулятор подзаряжается от блока питания небольшой мощности (номинальный ток- 3...5 А), которого недостаточно для прямого отбора тока стартером автомобиля Хотя емкость внутренних стартерных аккумуляторов ПЗУ очень велика (до 240 Ач), после нескольких пусков они все равно "садятся", а ускоренно воссоздать их заряд невозможно. Масса такого блока превышает 200 кг, так что подкатить его к машине нелегко и вдвоем.Пусковое зарядно-восстановительное устройство (ПЗВУ), предложенное лабораторией "Автоматики и телемеханики" иркутского Центра технического творчества молодежи, отличается от заводского прототипа небольшой массой и автоматически поддерживает рабочее состояние аккумулятора, независимо от времени хранения и времени использования. Даже при отсутствии внутреннего аккумулятора ПЗВУ способно кратковременно отдавать пусковой ток до 100 А. Режим регенерации представляет собой чередование равных по времени им-пульсов тока и пауз, что ускоряет восстановление пластин и снижает температуру электролита со снижением выброса сероводорода и кислорода в атмосфер...

Для схемы "Зарядное устройство Турист"

В длительном туристском походе (пешем или велосипедном) не обойтись без освещения. Фонариков, которые подзаряжаются от электросети, надолго не хватает, а туристические маршруты проходят в основном в местах, где отсутствуют линии электропередач. Решить эту проблему поможет зарядное "Турист". Для этого нужно вынуть из двух фонариков малогабаритные аккумуляторы типа Д-0.25 и вделать в зарядное устройство. ...

Для схемы "Схема десульфатирующего зарядного устройства"

Автомобильная электроникаСхема десульфатирующего зарядного устройства Схема десульфатирующего зарядного устройства предложена Самунджи и Л. Симеоновым. Зарядное устройство выполнено но схеме одпополупериодного выпрямителя на диоде VI с параметрической стабилизацией напряжения (V2) и усилителем тока (V3, V4). Сигнальная лампочка Н1 горит при включенном в сеть трансформаторе. Средний зарядный ток приблизительно 1,8 А регулируется подбором резистора R3. Разрядный ток задается резистором R1. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно 21 В (амплитудное важность 28 В). Напряжение на аккумуляторе при номинальном зарядном токе равно 14 В. Поэтому зарядный ток аккумулятора возникает лишь тогда, когда амплитуда выходного напряжения усилителя тока превысит напряжение аккумулятора. За пора одного периода переменного напряжения формируется один импульс зарядного то-ка в течение времени Тi. Разряд аккумулятора происходит в течение времени Тз= 2Тi. Поэтому амперметр показывает среднее важность зарядного тока, равное примерно одной трети от амплитудного значения суммарного зарядного и разрядного токов. Т160 схема регулятора тока В зарядном ycтройстве можно использовать трансформатор ТС-200 от телевизора. Вторичные обмотки с обеих катушек трансформатора снимают и проводом ПЭВ-2 1,5 мм наматывают новую обмотку, состоящую из 74 витков (по 37 витков на каждой катушке). Транзистор V4 устанавливают на радиатор с эффективной площадью поверхности приблизительно 200 см кв. Детали:Диоды VI типа Д242А. Д243А, Д245А. Д305, V2 один или два включенных последовательно стабилитрона Д814А, V5 типа Д226: транзисторы V3 типа КТ803А, V4 типа КТ803А или КТ808А.При настройке зарядного устройства следует подобрать напряжение на базе транзистора V3. Это напряжение снимается с движка потенциометра (470 Ом), подключенного параллельно стабилитрону V2. В этом случае резистор R2 выбирают с сопротивлением пр...

Для схемы "ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ"

Автомобильная электроникаЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВК.СЕЛЮГИН, г.Новороссийск, Краснодарского края.Кислотные аккумуляторы "не любят длительного пребывания без работы". Глубокий саморазряд бывает губителен для них. Если авто ставится на долгосрочную стоянку, то возникает проблема: что совершать с аккумулятором. Его либо отдают кому-нибудь в работу, либо продают, что одинаково неудобно. Я предлагаю довольно простое устройство, которое может служить как для зарядки аккумуляторов, так и для их долгосрочного хранения в рабочем состоянии. Со вторичной обмотки трансформатора Т1, ток в которой ограничен включением последовательно с первичной обмоткой балластного конденсатора (С1 или С1+С2), ток подается на диодно-тиристорный мост, нагрузкой которого является аккумуляторная батарея (GB1). Т160 схема регулятора тока В качестве регулирующего элемента применен автомобильный регулятор напряжения генератора (РНГ) на 14 В любого типа, предназначенный для генераторов с заземленной щеткой. Мною опробованы регулятор типа 121.3702 и интегральный -Я112А. При использовании "интегралки" выводы "Б" и "В" соединяются совместно и с "+" GB1. Вывод "Ш" соединяется с цепью управляющих электродов тиристоров. Таким образом, на аккумуляторной батарее поддерживается напряжение 14В при зарядном токе, определяемом емкостью конденсатора С2, которая ориентировочно рассчитывается по формуле:где Iз - зарядный ток (А), U2 - напряжение вторичной обмотки при"нормальном"включении трансформатора (В), U1 - напряжение сети.Трансформатор - любой, мощностью 150...250 ВА, с напряжением на вторичной обмотке 20...36 В. Диоды моста - любые...

Для схемы "Регенератор аккумуляторных батарей"

Эксплуатация аккумуляторных батарей с несоблюдением технических условий заряда и разряда часто приводит к возникновению на пластинах кристаллов сульфатов, уменьшающих активную поверхность пластин и, тем самым, снижающих его емкость, максимальный разрядный ток и т.п. Кристаллизация в кислотных аккумуляторах может предстать и при длительном хранении. При отстое электролита возникает ЭДС саморазряда за счет разности потенциалов между нижним и верхним слоями электролита в аккумуляторной банке. В никель-кадмиевых аккумуляторах кристаллизация приводит к возникновению "эффекта памяти", ухудшающего рабочие характеристики.В лаборатории объединения "Автоматика и телемеханика" Иркутского областного Центра технического творчества учащихся разработано регенерации аккумуляторов, позволяющее поддерживать их в рабочем состоянии более того при отсутствии сетевого напряжения для питания зарядно-восстановительных устройств. Схемы конвертера радиолюбителя В схему устройства введено два режима регенерации:- при длительном хранении; -ускоренная регенерация-восстановление (например, при заводке автомобиля в зимнее время).Регенератор аккумуляторных батарей (рис.1) состоит из генератора прямоугольных импульсов на таймере DA1 и усилителя мощности на транзисторе VT1. Питание микросхемы стабилизировано интегральным стабилизатором напряжения DA2. Изменение режима регенерации происходит переключателем SA1 ("Регенерация""Восстановпение"). Увеличение амплитуды импульсов происходит в трансформаторе Т1 за счет разницы количества витков первичной и вторичнойобмоток. Питание схемы регенератора осуществляется в автомобиле через штекерное гнездышко "12 В". В стационарных условиях его можно подключить зажимами "Крокодил". Катушка L1 индуктивностью 5...10 мГн препятс...

Известно, что в процессе эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей необходимо время от времени делать профилактические зарядно-разрядные циклы, чтобы предотвращать сульфатацию пластин и тем самым увеличивать срок их службы. Существует и немало устройств, в том числе самодельных (см. журнал «Моделист-конструктор» № 9- 11 ’01), посредством которых аккумулятор вначале разряжается до 10,5 В током 1/20 от его емкости, а затем напряжение на его клеммах доводится в ходе зарядно-разрядного цикла до 14,2-14,5 В. И соотношение зарядно-разрядной составляющих тока здесь в большинстве своем поддерживается чуть ли не идеальное - как 10:1, а длительностей импульсов заряд-разряд - как 3:1, но…

Меня (да, наверное, и многих других автолюбителей, не говоря уже о профессионалах) не могут удовлетворять массивность трансформаторов и крупногабаритность радиаторов, присущих конструкциям данных устройств. Похоже, что миниатюризация и иные черты прогресса, бурно проявляющиеся, скажем, в телевизионной и компьютерной технике, почти не угадываются в той аппаратуре, которую отечественный рынок выдает за «современную разрядно-зарядную, десульфатизирующую».

Отчаявшись найти готовую разработку с нужными мне параметрами, создал свою. Ее основные характеристики: ток заряда регулируется переменным резистором, выведенным на лицевую панель, в интервале от 2,5 до 7 А. Значит, требуемая зарядно-разрядная составляющая 1:10 может легко устанавливаться для большинства из эксплуатируемых аккумуляторов. Ток разряда фиксированный, равный 2.5 А (определяется электрическими параметрами лампы EL2). Ну а ток разряда в режиме десульфатации составляет 0,65 А (зависит от лампы EL1).

Время заряда равно 17 с, а разряда - 5 с. То есть соотношение длительности импульсов заряд-разряд приблизительно соответствует рекомендуемому 3:1. Однако этот параметр можно изменять подбором резисторов R35 и, соответственно, R36. Потребляемая мощность зависит от устанавливаемого тока заряда и равна примерно 30-90 Вт. Юстировка пороговых компараторов осуществляется подстроечными резисторами: R34 - нижний предел (10,5 В) и R31 - верхний предел (14,5 В). Устройство питается от аккумулятора и от бытовой энергосети напряжением 180-250 В.

Когда переключатель SB2 находится в положении ЗАРЯД (см. принципиальную электрическую схему), контроль за аккумулятором отсутствует, разряд невозможен. В этом режиме при включенной сетевой кнопке SB1 блок работает как обычное зарядное устройство с регулировкой зарядного тока. С установкой переключателя SB2 в режим ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ осуществляются поочередная зарядка и разрядка аккумулятора.

При нажатии на кнопку ПУСК (SB3) происходит первоначальная разрядка током 2,5 А до напряжения 10,5 В, а затем - зарядка десульфатирующим способом до напряжения 14,2-14,5 В, после чего устройство, находясь в режиме ОДНОКРАТНО, автоматически отключается. Если же кнопочный переключатель SB4 находится в положении МНОГОКРАТНО, процесс разрядки-зарядки повторяется сколь угодно, что является необходимейшим условием для «лечения» аккумулятора.

«Стандартное» электропитание (220 В, 50 Гц) устройства осуществляется через плавкий предохранитель FU1 и фильтр L1C1C2, предотвращающий от проникновения радиопомех в сеть. Поступающее переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и сглаживается конденсаторами С4, С5. Присутствие резистора R2 диктуется необходимостью ограничивать ток во время зарядки конденсаторов. Оптроном VU1 контролируется наличие напряжения в сети или, когда оно отсутствует, обеспечивается блокировка (по выв.9 логического элемента DD2.3) режима разряда аккумулятора.

Далее. Если подсоединить аккумулятор, то на выв.3 двухпорогового компаратора DA2 установится напряжение высокого уровня (логическая «единица»). Значит, откроется полупроводниковый триод VT6 и засияет светодиод HL1 ИНДИК. ЗАРЯДА. А низкий уровень (логический «нуль»), появившийся на коллекторе этого транзистора, поступит на выводы 9 DD1.3 и 13 DD1.4 и обеспечит тем самым разблокировку низкочастотного генератора. Скважность импульсов предопределят величины сопротивлений резисторов R36 (заряд) и R35 (разряд), а частоту - номинал емкости С18.

На выв.10 логического элемента DD1.3 во время заряда аккумулятора устанавливается лог.1, блокируя транзистором VT3 высокий порог (14,2 В) компаратора DA2. Использование данного алгоритма обуславливается тем, что сравнение с поименованным выше порогом должно происходить только в режиме разряда, чтобы не допускать срабатывания компаратора с недозаряженным аккумулятором. Тот же высокий уровень через оптрон VU2 и транзистор VT1 запускает преобразователь напряжения.

В момент разряда появляется на выв. 10 DD1.3 напряжение низкого логического уровня. Это создает благоприятные условия для блокировки преобразователя, а также для установления лог.1 на выв.11 DD1.4. В результате срабатывает электронный ключ, собранный на транзисторах VT4, VT5, и происходит разряд аккумулятора через лампу накаливания EL1. Завышенные электрические параметры последней (24 В, 21 Вт) предотвращают ее преждевременное перегорание.

Нажатие на кнопку SB3 ПУСК приводит к установлению напряжения низкого логического уровня на выходе компаратора (выв.3 DA2). Транзистор VT6 при этом закрывается; блокируется генератор, собранный на ИМС DD1, а также электронный преобразователь напряжения; устанавливается лог.1 на выв.3 RS-триггера, включающего в себя ячейки DD2.1, DD2.2 микросхемы К561ЛА7. И если сетевое напряжение присутствует, то на входах логического элемента DD2.3 - лог. 1 и, соответственно, на выходе DD2.4- напряжение высокого уровня. Последнее вызывает срабатывание транзисторного ключа (VT7, VT8). В результате начинают светиться полупроводниковый HL2 ИНДИК. РАЗРЯДА и лампа накаливания EL2 (12 В, 30 Вт); аккумулятор разряжается до напряжения 10,5 В. Затем срабатывает «низкий» компаратор (DA2 с резисторами R33, R34), на выходе которого устанавливается вновь лог.1, повторяя тем самым цикл заряда.

При достижении напряжения 14,2 В срабатывает «высокий» компаратор (DA2 с резисторами R31, R32). И если кнопочный переключатель SB4 находится в положении ОДНОКРАТНО, то светодиод HL2 гаснет, а устройство устанавливается и работает в ждущем режиме. Но когда SB4 - в положении МНОГОКРАТНО, тогда аккумулятор вновь включится на заряд и контрольно-тренировочный цикл будет повторяться сколь угодное число раз.

Емкости С19, С20 необходимы для защиты от помех, а также для некоторой задержки срабатывания компараторов при переходных процессах. Электронный стабилизатор DA3 необходим для защиты микросхем при кратковременном пропадании контакта на клеммах аккумулятора, так как напряжение на выходе преобразователя в режиме холостого хода увеличивается до 25 В.

Топология монтажных плат I и II (масштабное изображение со стороны радиодеталей и со стороны печатных проводников)

Для улучшения эксплуатационных характеристик устройства (в том числе снижения его массы до 900 г и доведения размеров корпуса до минимальных 80x80x150 мм) рекомендуется ввод дополнительного субблока в конструкцию, с установкой малогабаритного вентилятора. Это своего рода мини-система принудительного охлаждения для данной аппаратуры, обеспечивающая должную надежность мощным полупроводниковым приборам даже при использовании малогабаритных радиаторов: дюралюминиевой пластины 80x65x5 мм - для VD9 и VD10, а ребристого теплоотвода, укороченного до 30x22x15 мм - для VT2. Остальная «электроника» устройства, включая транзисторы VT5 и VT8, безотказно работает в допустимых режимах и без каких бы то ни было радиаторов.

Теперь о других особенностях конструкции. В преобразователе применены самодельные дроссели и трансформатор. Обмотка L1 - это 15-20 витков на феррите Н2000НМ К20х16х6 в два провода НГТФ-0,25. В качестве магнитопровода для Т1 использован феррит Ш11,5×14,5 от дросселей строчной развертки, уже отработавших свое в телевизорах УПИМЦТ. Обмотки, разумеется, нужны новые. I и II выполнены в два, а III - в семь проводов. То есть первичная обмотка у Т1 должна содержать в себе 91 виток (ПЭВ2-0,5х2), вторичная - четыре витка того же провода. А в качестве последней, третьей обмотки нужно лишь девять витков (ПЭВ2-0,6х7).

Качеству намотки следует уделить особое внимание. Витки должны быть уложены аккуратно, без перехлестов; между рядами необходимо проложить бумагу. Если последний ряд какой-либо обмотки грозит оказаться заполненным не до конца, то надо распределить оставшиеся витки равномерно.

Чтобы впоследствии не возникало путаницы, нелишне сразу же пометить начало и конец каждой из обмоток. Но можно воспользоваться следующей, хорошо зарекомендовавшей себя на практике методикой. Особенно, когда время для пометок, казалось бы, упущено и трансформатор уже готов к установке в ту или иную конструкцию.

На первичную обмотку следует подать контрольное напряжение с низкочастотного генератора (10-15 В, 5-15 кГц). Произвольно приняв за «начала» и «концы» остальные выводы, цифровым вольтметром в режиме работы в цепях переменного тока находят истинные обмотки и фиксируют значение и для каждой из них.

Затем к концу первичной обмотки временно подключают вторичную. Замеряют напряжение относительно заведомо известного начала «первички» и неприсоединенного «конца» исследуемой пары выводов.

Если прибор фиксирует в данном эсперименте возросшее значение и, то временно подключенный вывод и есть истинное начало, а подсоединяемый (бывший ранее свободным) - конец обмотки. И наоборот, заниженное напряжение свидетельствует о том, что принятые произвольно наименования исследуемой пары выводов необходимо поменять на их антиподы. Аналогичным же образом определяют начало и конец третьей обмотки.

Во время сборки трансформатора надо предусмотреть фиксированный зазор 1,3 мм, проложив между магнитопроводом и «симбиозом» бескаркасных обмоток кусочки картона. В качестве измерителя тока рекомендуется использовать стрелочный М4761 (им оснащались когда-то катушечные магнитофоны) с самодельным шунтом R26 - отрезком нихромового провода (диаметр 2 мм, а длина - исходя из требуемого сопротивления 0,1 Ом). Перед монтажом такой прибор необходимо аккуратно вскрыть и сместить стрелку в середину шкалы, чтобы потом, в ходе работы устройства была возможность наблюдать как заряд, так и разряд аккумулятора.

1,2 - клеммы; 3 - стрелочный индикатор разряда-заряда; 4 - кнопка включения устройства в бытовую сеть; 5 - кнопка ПУСК; 6 - переключатель ОДНОКРАТНО-МНОГОКРАТНО; 7 - переключатель ЗАРЯД-ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ; 8 - ручка регулятора ТОК ЗАРЯДА; 9 - светодиод ИНДИК. РАЗРЯДА; 10 - светодиод ИНДИК. ЗАРЯДА; 11 - вентилятор системы принудительного охлаждения; 12 - монтажная плата II; 13 - пластина охлаждения и радиатор; 14 - отсек ламп накаливания; 15 - монтажная плата I

Примененные в конструкции диоды в большинстве своем - типа КД226 с любым буквенным индексом в конце наименования. В качестве VD8 рекомендовано использование КД206Д или аналога, рассчитанного на напряжение 600-800 В, прямой средний ток силой 1,7 А и частоту не менее 30 кГц. Диоды VD9, VD10 в авторском варианте - КД213А (КД213Б). Но, как показала практика, их для большей надежности желательно заменить диодами Шоттки КД2997А (КД2997Б) или КД2999А (КД2999Б).

Оптроны VU1, VU2 типа АОТ127. Важно, чтобы напряжение изоляции было не ниже 500 В. Вместо транзисторов КТ315, указанных на принципиальной электрической схеме, приемлемы любые из серий КТ312, КТ316, КТ3102, рассчитанные на работу в устройствах с напряжением 30 В. Транзистор VT5 - КТ801А (КТ801Б), другие типы полупроводниковых триодов здесь нежелательны. А вот на месте VT8 приемлем КТ819 с любым буквенным индексом в конце наименования.

Вентилятор применен от IВМ компьютера: GI-486-12v. Подстроечные резисторы R31, R34 - многооборотные СП5-2, а регулировочный (R14 - типа СПЗ-4ам. В качестве постоянных резисторов приемлемы МЛТ и их многочисленные аналоги, соответствующие мощности рассеивания и номиналы условно обозначены на принципиальной электрической схеме. В роли конденсаторов С1, С13 и С14 как нельзя лучше подойдут К78-2, на месте С2, СЗ успешно сработают К15-5, рассчитанные на напряжение не ниже 600 В, С4 и С5 - по 100 мкФ с Uном = 400 В или один 220-микрофарадный 400-вольтный К50-32. Остальные электролитические конденсаторы - широко распространенные К50-35, а неполярные - любого типа.

Устройство собрано на двух печатных платах 111x75x2 мм из двусторонне фольгированного текстолита или гетинакса. Жесткая их фиксация в корпусе достигнута посредством алюминиевого уголка - к передней панели, а с помощью пластины охлаждения и радиаторов - к стенкам прочного металлического корпуса, имеющего в верхней части вентиляционные отверстия, а сзади - отсек под лампы накаливания. Все располагается так, чтобы захваченный сверху воздушный поток обдувал радиатор транзистора VT2, резисторы R20-R22, проходил через отверстия пластины-радиатора диодов VD9, VD10, охлаждая сами вентили, а затем - и лампы накаливания EL1, EL2, после чего беспрепятственно покидал бы блок в задней его части.

Если монтаж выполнен в строгом соответствии с принципиальной электрической схемой и из заведомо исправных радио-деталей, то устройство, как правило, начинает работать сразу. Однако пренебрегать юстировкой пороговых компараторов в большинстве случаев, думается, не стоит. Да и алгоритм выполнения такой операции довольно прост.

Вначале вывертывают из патронов лампы накаливания EL1 и EL2 (чтобы снизить нагрузку) и подсоединяют к регулируемому блоку питания клеммы устройства, выведенные на лицевую панель. Выставив на блоке питания 10,5 В, подстроечным резистором R34 добиваются появления свечения HL1 - ИНДИК. ЗАРЯДА. Затем устанавливают напряжение 14,2 В, и регулировкой «подстроечника» R31 достигают того момента, когда HL1 выключится. После этого ввинчивают в патроны лампы накаливания (EL1, EL2) и… Импульсное автоматическое разряднозарядное устройство можно с полным основанием считать настроенным и готовым к надежной работе!

С. АБРАМОВ, г. Оренбург

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.