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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregador de bateria de carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Baterias, carregadores A versão do carregador proposta pelo autor é montada sobre uma base de elemento acessível, praticamente não precisa ser ajustada e é bastante simples de repetir. A configuração da corrente de carga na faixa de 0 ... 10 A é feita girando o botão do resistor variável no painel frontal. A operação do carregador é baseada no conhecido método de controle vertical do elemento regulador - o trinistor. Nas entradas do comparador, a tensão dente de serra é comparada com uma tensão de referência constante. No momento em que seus valores se tornam iguais e, em seguida, sua diferença muda de sinal, um pulso de controle é formado. A corrente de carga depende da fase do pulso, que pode ser ajustada manualmente alterando a tensão de referência. Como comparador, foi usado um amplificador operacional de uso geral. Uma característica distintiva deste dispositivo é que o controle ocorre não em um circuito de saída de alta corrente, mas em uma entrada de corrente relativamente baixa - o enrolamento primário de um transformador de rede abaixador. Isso reduz as perdas de energia na forma de geração de calor no elemento de controle, o que tem um efeito positivo na confiabilidade do dispositivo. Além disso, não há necessidade de instalar um elemento regulador no dissipador de calor. O dispositivo é capaz de fornecer à carga uma corrente de até 10 A. O circuito é mostrado na fig. 1.
A tensão do enrolamento secundário de um poderoso transformador de rede T1 é fornecida a uma ponte retificadora montada em diodos VD2-VD5, à saída da qual uma bateria recarregável é conectada por meio de um inserto fusível FU2, um amperímetro PA1 e fios de conexão no apropriado polaridade. Em um transformador de rede de baixa potência T2, pontes retificadoras VD6, VD7, capacitores de suavização C2-C4 e um regulador de tensão integrado DA1, uma fonte de alimentação é montada para as unidades de controle do elemento de controle - o trinistor VS1. O amplificador operacional duplo no chip DA2 é alimentado por +14 V do terminal positivo do capacitor C2 e -7 V do terminal negativo de C3. Esses valores podem estar na faixa de +12...16 V e -3...12 V respectivamente, dependendo da tensão dos enrolamentos secundários do transformador existente (veja abaixo). No resistor de carga R3, pulsos de sincronização são gerados para a unidade de controle, para a qual um diodo de separação VD6 é conectado entre os terminais positivos da ponte VD2 e o capacitor C8. Os pulsos têm a forma usual de meia onda senoidal com uma taxa de repetição de 100 Hz. A tensão dente de serra (PN) forma um gerador que consiste em dois nós: uma fonte de corrente de carga estável para o capacitor C5, montada em um transistor VT2, resistores R12-R14 e um nó para sua descarga rápida no amplificador operacional DA2.1. 100, incluído como um comparador. Enquanto a tensão do próximo pulso de clock com frequência de 3 Hz vindo do resistor R3 para a entrada não inversora (pino 6) do amplificador operacional for maior que o nível especificado pelo divisor R7 R1, a saída (pino 13) do amplificador operacional é de cerca de +5 V e a tensão no capacitor C12 aumenta linearmente. A corrente de carga é definida pelo resistor R8,5 de modo que, quando o capacitor atingir +5 V, a queda de tensão do próximo pulso de sincronização se torne menor que o nível definido pelo divisor. Neste momento, na saída do op-amp, a tensão muda de polaridade e o capacitor C0,7 é rapidamente recarregado para -9 V através do circuito: a saída do op-amp, VD9, R0, a linha de alimentação é XNUMX V .Quando o próximo pulso atinge o nível de tensão definido pelo divisor, o processo se repete. O sinal da saída do gerador PN é alimentado para a unidade de comparação, onde é comparado com a tensão de controle de referência definida pelo resistor variável R4. O nó de comparação também funciona como um comparador e é montado no amplificador operacional DA2.2. Com um aumento linear do PN no momento de sua igualdade com o de controle, ocorre uma queda de tensão crescente na saída do amplificador operacional e, com uma queda acentuada do PN, ocorre uma queda de tensão decrescente. O momento de declínio praticamente coincide com o momento em que a tensão de rede passa por zero. Um pulso positivo da saída do amplificador operacional abre o transistor VT1 e o elemento de controle - o trinistor VS1. O pulso atua em seu eletrodo de controle até o final de cada meio ciclo da tensão de rede. O trinistor controla o estado do interruptor, montado em uma ponte de diodos VD1, conectado em série com o enrolamento primário de um poderoso transformador de rede T1. Com uma mudança na tensão de controle, o tempo (ângulo) de conexão do enrolamento primário à rede em cada um de seus semiciclos muda e, portanto, o valor médio da corrente de carga. O dispositivo usa um transformador T1 - OSM1-0,16, que pode ser substituído por outro com potência de pelo menos 160 VA e tensão do enrolamento secundário de 12 ... 18 V. Com uma corrente de carga máxima mais baixa, você pode instalar um transformador de menor potência de saída. T2 - qualquer rede de baixa potência com dois enrolamentos secundários. A tensão do enrolamento II deve ser de 12.16 V com corrente de carga de 0,3 A e do enrolamento III - 3.12 V sem carga. É desejável usar o capacitor C5 com baixa corrente de fuga, por exemplo, tereftalato de polietileno K73-16. Resistor multivolta variável - SP5-44-01, SP5-39 ou 3540S-1 importado 4,7.100 kOhm. Segundo o autor, os resistores nacionais são superiores aos importados em termos de confiabilidade. O transistor VT1 deve ser selecionado com a taxa de transferência de corrente mais alta disponível. Lâmpada de néon - qualquer. A chave SA1 é uma chave seletora para uma tensão operacional de 250 V, corrente de 5 A. Amperímetro PA1 com limite de medição de corrente CC de 10 A e voltímetro PU1 - tensão CC de 25 V. Duas pinças jacaré de alta corrente são usadas para conectar à bateria. Fio de conexão - marca PVS, quatro fios com seção transversal de 2 mm2 para cada núcleo. Dois fios, um de cada terminal, são de alimentação e os outros dois são conectados ao voltímetro PU1. Essa medida elimina o erro na medição da tensão de carga quando a corrente de carga flui pelos fios. Para facilitar o transporte, os fios de conexão ao dispositivo são conectados através do conector RP10-7 (não mostrado no diagrama). A aparência do dispositivo é mostrada na fig. 2. A caixa é retirada do antigo amplificador de potência pop "Rainbow".
Um dispositivo montado corretamente não requer ajuste. Ao ligar pela primeira vez, em vez da bateria, você deve conectar uma lâmpada halógena com potência de 50 W a 12 V. Ao girar o botão do resistor variável R4, o brilho da lâmpada deve mudar suavemente e as setas do amperímetro e do voltímetro desviam seguindo a rotação do botão. Se não houver controle de brilho adequado ou se houver outro sinal de inoperabilidade, antes de solucionar o problema, desconecte o transformador T1 e a ponte de diodo VD1 da rede. Além disso, ligando o dispositivo na rede, eles verificam a presença das tensões acima nos capacitores C2 e C3 e +9 V na saída do estabilizador DA1. A pesquisa adicional é realizada usando um osciloscópio. Os oscilogramas são obtidos em relação ao pino 2 do chip DA1. Primeiro você precisa verificar a presença de pulsos de clock no resistor R3. Sua amplitude deve ser de pelo menos 11 V. Caso contrário, o número de voltas do enrolamento secundário II do transformador T2 deve ser aumentado ou substituído por outro. Na saída do amplificador operacional DA2.1, devem ser observados pulsos bipolares retangulares com frequência de 100 Hz e amplitudes menores que 1.1,5 V da tensão de alimentação. Em seguida, eles verificam a presença de pulsos dente de serra com amplitude de cerca de +8,5 V no coletor do transistor VT2. Para confiabilidade de medição, um divisor externo com uma resistência de entrada de 10 MΩ deve ser usado. Girando o botão do resistor variável, verifique o funcionamento da unidade de comparação. Ao mover o controle deslizante do resistor para cima no circuito na saída de Oy DA2.2, os pulsos de polaridade positiva com um período de 10 ms devem diminuir em duração até um determinado valor mínimo e para baixo devem aumentar até um ciclo de trabalho igual a 1. Observe os pulsos no coletor e emissor do transistor VT1: eles devem ser antifásicos. Em seguida, você precisa restaurar as conexões desconectadas e verificar (substituir) o trinistor e a ponte de diodo VD1. Se o trinistor não estiver ligado, a resistência do resistor R100 deve ser ligeiramente reduzida (até 11 ohms). Ao carregar a bateria, não permita que a tensão de carga ultrapasse o valor especificado nas instruções anexas ou nas recomendações do fabricante. Caso exceda, é necessário configurá-lo no nível recomendado com o botão do resistor variável. Quando a corrente de carga diminui para 0,2.0,5 A, a bateria é considerada totalmente carregada. Obviamente, o dispositivo pode ser complementado com um nó para limitar automaticamente a tensão e desligar o carregamento. Os circuitos de saída são isolados galvanicamente da rede, mas os demais elementos e nós estão sob sua tensão, o que é uma desvantagem da solução do circuito durante o processo de ajuste. No entanto, em operação, essa desvantagem é fácil de neutralizar estruturalmente. O dispositivo tem funcionado perfeitamente por vários anos. Autor: D. Chernyansky
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