Зарядний пристрій для стартерних батарей акумуляторів

Найпростіше зарядний пристрій для автомобільних та мотоциклетних акумуляторних батарей, як правило, складається з понижуючого трансформатора і підключеного до його вторинної обмотці двухполуперіодного випрямляча [1]. Послідовно з батареєю включають потужний реостат для встановлення необхідного зарядного струму. Однак така конструкція виходить дуже громіздкою і зайво енергоємною, а інше способи регулювання зарядного струму звичайно її суттєво ускладнюють.

У промислових зарядний пристрій для випрямлення зарядного струму і зміни його значення іноді застосовують тріністори КУ202Г. Тут слід зауважити, що пряма напруга на включених тріністорах при великому зарядному струмі може досягати 1,5 В. Через це вони сильно нагріваються, а за паспортом температура корпусу тріністора не повинна перевищувати + 85 ° С. У таких пристроях доводиться вживати заходів щодо обмеження та температурної стабілізації зарядного струму, що призводить до подальшого їх ускладнення та подорожчання.

Описується нижче порівняно просте зарядний пристрій має широкі межі регулювання зарядного струму - практично від нуля до 10 А - і може бути використано для зарядки різних стартерних батарей акумуляторів на напругу 12 В.
В основу пристрою (див. Схему) покладено сімісторний регулятор, опублікований в [2], з додатково введеними малопотужним доданими мостом VD1 - VD4 і резисторами R3 і R5.

Після підключення пристрою до мережі при плюсовом її напівперіоді (плюс на верхньому по схемі дроті) починає заряджатися конденсатор С2 через резистор R3, діод VD1 і послідовно з'єднані резистори R1 і R2. При мінусових напівперіод мережі цей конденсатор заряджається через ті ж резистори R2 і R1, діод VD2 і резистор R5. В обох випадках конденсатор заряджається до одного і того ж напруги, змінюється тільки полярність зарядки.

Як тільки напруга на конденсато-ре досягне порога запалювання неонової лампи HL1, вона запалюється і конденсатор швидко розряджається через лампу і керуючий електрод сммістора VS1. При цьому симистор відкривається. В кінці напівперіоду симистор закривається. Описаний процес повторюється в кожному напівперіод мережі.

Загальновідомо, наприклад з [1], що управління тиристором за допомогою короткого імпульсу має той недолік, що при індуктивному або високоомній активному навантаженні анодний струм приладу може не встигнути досягти значення струму утримання за час дії імпульсу. Одним із заходів щодо усунення цього недоліку є включення паралельно навантаженні резистора.

В описуваному зарядному пристрої після включення сімістора VS1 його основний струм протікає не тільки через первинну обмотку трансформатора Т1, але і через один з резисторів - R3 або R5, які в залежності від полярності напівперіод мережевої напруги по черзі підключаються паралельно первинній обмотці трансформатора діодами VD4 і VD3 відповідно .

Цій же меті служить і потужний резистор R6, що є навантаженням випрямляча VD5, VD6. Резистор R6, хромі того, формує імпульси розрядного струму, які, як стверджує [З], продовжують термін служби батареї.

Основним вузлом пристрою є трансформатор Т1. Його можна виготовити на базі лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, ізолювавши його обмотку (вона буде первинної) трьома шарами лакотка-ні та намотавши вторинну обмотку, що складається з 80 витків ізольованого мідного проводу перерізом не менше 3 мм 2, з відведенням від середини. Трансформатор і випрямляч можна запозичувати також з джерела живлення, опублікованого в [4]. При самостійному виготовленні трансформатора можна скористатися методикою розрахунку, викладеної в [5]; в цьому випадку задаються напругою на вторинній обмотці 20 В при струмі 10 А.

Конденсатори С1 і С2 - МБМ або інші на напругу не менше 400 і 160 В відповідно. Резистори R1 і R2-СП 1-1 і СПЗ-45 відповідно. Діоди VD1-VD4 -Д226, Д226Б або КД105Б. Неонова лампа HL1 - ІН-3, ІН-ЗА; дуже бажано застосовувати лампу з однаковими за конструкцією і розмірами електродами - це забезпечить симетричність імпульсів струму через первинну обмотку трансформатора.

Діоди КД202А можна замінити на будь-які з цієї серії, а також на Д242, Д242А або інші із середнім прямим тоном не менше 5 А. Діод розміщують на дюралюмінієвий тепловідводної пластині з корисною площею поверхні. розсіювання не менше 120 см2. Симистор також слід зміцнити на тсплоотводящей пластині приблизно вдвічі меншої площі поверхні. Резистор R6 - ПЕВ-10; його можна замінити п'ятьма паралельно з'єднаними резисторами МЛТ-2 опором 110 Ом.

Пристрій збирають в міцній коробці з ізоляційного матеріалу (фанери, текстоліту і т.п.). У верхній її стінці і в дні слід просвердлити вентиляційні отвори. Розміщення деталей в коробці - довільне. Резистор R1 ( "Зарядний струм") монтують на лицьовій панелі, до ручки прикріплюють невелику стрілку, а під нею - шкалу. Ланцюги, що несуть навантаження струм, необхідно виконувати проводом марки МГШВ перетином 2,5 ... 3 мм1.

При налагодженні пристрою спочатку встановлюють необхідну межу зарядного струму (але не більше 10 А) резистором R2. Для цього до виходу пристрою через амперметр на 10 А підключають батарею акумуляторів, суворо дотримуючись полярності. Движок резистора R1 переводять в. крайнє верхнє за схемою положення, резистора R2 - в крайнє нижнє, і включають пристрій в мережу. Переміщаючи движок резистора R2, встановлюють необхідне значення максимального зарядного струму.

Заключна операція - калібрування шкали резистора R1 в амперах по зразковому амперметрі.

В процесі зарядки струм через батарею змінюється, зменшуючись до кінця приблизно на 20%. Тому перед зарядкою встановлюють початковий струм батареї дещо більшим номінального значення (приблизно на 10%). Закінчення зарядки облямовують по щільності електроліту або вольтметром - напруга відключеною батареї повинно бути в межах 13,8 ... 14,2 В.

Замість резистора R6 можна встановити лампу розжарювання на напругу 12 В потужністю близько 10 Вт, розмістивши її зовні корпусу. Вона індіровала б підключення зарядного пристрою до акумуляторної батареї і одночасно, висвітлювала б робоче місце.

файл: 7.jpg