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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um dispositivo para carregar baterias de carros. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Baterias, carregadores Em redes elétricas de potência relativamente baixa, a operação simultânea de muitas ferramentas elétricas e máquinas de solda causa picos e quedas na tensão da rede que todos os carregadores que montei anteriormente simplesmente se recusavam a funcionar ou exigiam monitoramento contínuo. Em um dispositivo com regulação manual da corrente de carga, com forte queda na tensão da rede - até 170 V - foi necessário definir o regulador de corrente no máximo. Se o aumento da tensão da rede não foi observado, a corrente de carga excedeu o valor limite e, na melhor das hipóteses, o fusível queimou, na pior das hipóteses, o transformador. Eu tive que abordar esse problema mais profundamente e, como a prática mostrou, não em vão. Vários anos de operação do novo carregador confirmaram que apenas uma completa ausência de tensão de rede pode impedir o carregamento da bateria. O uso de um controlador de integração proporcional (PI) no novo dispositivo possibilitou manter com mais precisão a corrente de carga especificada sob a ação de quaisquer fatores desestabilizadores. O controlador PI é um sistema no qual uma resposta de frequência especial do filtro no circuito de realimentação é formada para garantir a estabilidade da regulação [1]. Com um afastamento lento do parâmetro controlado do valor ajustado, o filtro se comporta como um integrador, e com um afastamento rápido - como um link não inercial. A transição de um modo para outro é determinada pelo valor da frequência de corte em que o deslocamento de fase no anel de controle não excede o valor permitido e a estabilidade do sistema é garantida.
O diagrama esquemático do carregador é mostrado na fig. 1. A fonte da corrente de carga são dois enrolamentos secundários IV e V do transformador de rede T1, formando com diodos VD1, VD2 e VD3, VD4, respectivamente, dois retificadores de onda completa conectados em paralelo. A corrente pode ser alterada suavemente por um resistor variável R14 na faixa de 1 a 10 A com valor definido de estabilização Este nó é feito de acordo com o esquema tradicional com controle de fase, com a única diferença de que não é um tiristor, mas um poderoso transistor de efeito de campo VT1 é usado como um elemento regulador. Esta decisão levou à facilidade de controle e conveniência do projeto. O método de controle de fase envolve o uso de uma tensão dente de serra para gerar pulsos de controle para o elemento regulador. Para sincronizar esta tensão com os momentos em que a tensão da rede passa por zero, é utilizado um nó, montado nos elementos VD6-VD8 R1, R2, R9, R10 e o comparador DA4, alimentado pelo transformador conectado em série de acordo com o semi - enrolamentos II 1 II.2. Quando a tensão no enrolamento II é zero, o diodo VD7 é fechado pela tensão reversa que passa pelos resistores R9, R10 das saídas da fonte de alimentação auxiliar dos microcircuitos, e o comparador muda para um estado onde a saída do coletor aberto (pino 9) tem baixa tensão, através desta saída e resistor limitador de corrente R13 descarrega o capacitor C8, constantemente carregado através do resistor R18 da mesma fonte auxiliar. Assim, uma tensão dente de serra é formada no capacitor C8 com referência à fase zero da tensão na rede. O comparador DA5 controla o transistor regulador VT1 de acordo com a tensão dente de serra aplicada à entrada inversora e a tensão de saída do filtro PI na entrada não inversora. Depois que a tensão dente de serra atingir o nível presente na entrada não inversora, a saída do coletor aberto será ajustada para tensão. próximo de zero, o que fechará o transistor VT1. O circuito positivo da bateria recarregável inclui dois resistores R3 e R5, conectados em paralelo e desempenhando a função de um elemento de medição de corrente. Os pulsos de corrente de carga retirados desses resistores são alimentados na entrada do filtro passa-baixa Bessel ativo montado no amplificador operacional DA3. A escolha do tipo de filtro deve-se à uniformidade de sua resposta em frequência, bem como à alta linearidade da resposta de fase e ao curto tempo de estabilização [2]. A frequência de corte do filtro passa-baixo é de cerca de 8 Hz. É determinado pelos elementos de R4. R6. C3. C4 O filtro suprime efetivamente o harmônico fundamental da corrente de carga de 100 Hz. no entanto, sua inércia não deve ser excessivamente grande. Um microamperímetro RA1 com resistores adicionais R12, R16 é conectado à saída do filtro passa-baixa, cujas leituras são diretamente proporcionais ao valor médio da corrente de carga. Calibre o microamperímetro em amperes da corrente de carga com um resistor de ajuste R16. A partir da saída do filtro passa-baixa, a tensão também é fornecida ao somador formado pelos resistores R11 R14 R15. O resistor variável R14 regula a corrente de carga, a diferença entre os sinais fornecidos ao ponto de conexão dos resistores R11 e R15 é alimentada na entrada do filtro PI. O filtro PI é montado no amplificador operacional DA6 e nos elementos R17, R19, C10. Baseado na inércia do LPF. a frequência limite do controlador é escolhida perto de 8 Hz. À medida que a frequência diminui, o ganho do filtro aumenta e, próximo à frequência zero, teoricamente aumenta até o infinito. Isso atinge a incompatibilidade mínima entre os valores especificados e reais da corrente de carga. Em uma frequência de 8 Hz ou mais, o coeficiente de transferência é determinado apenas pelos valores dos resistores R17, R19. É igual a aproximadamente 27 dB. Assim, o sinal de incompatibilidade, atuando no transistor de controle VT1 através do comparador DA5, anula a diferença nos valores de tensão dos sinais acima no ponto de conexão dos resistores R11 e R15. Para alimentar os comparadores, amplificadores operacionais e outros componentes do dispositivo, é fornecida uma fonte bipolar auxiliar, formada pelos semi-enrolamentos 111.1, III.2 do transformador T1. retificador VD5, estabilizadores de tensão DA1 DA2 e capacitores de óxido de suavização C1, C2, C5, C6. LED HL1 - indicador da inclusão do dispositivo na rede. Um ventilador com motor elétrico M1 é usado para resfriamento forçado de um bloco de diodos potentes VD1 - VD4 e um transistor VT1. A maioria das partes do dispositivo são colocadas em uma placa tecnológica universal, a instalação é feita por pedaços de fio isolado. Resistores R3, R5 - fio C5-16V. As constantes restantes - OMLT, MLT ou MT Variável R14 - fio com característica linear PPB-1 sintonia R16 - SPZ-39A. Os capacitores de óxido são melhor usados para operação em temperaturas elevadas. O resto dos capacitores - qualquer. Transformer T1 - TS-180 de uma antiga TV de tubo. O circuito magnético deve ser desmontado, todos os enrolamentos devem ser enrolados das bobinas, exceto o primário I, retendo os interlayers de papel, e enrolando os novos 11.1 e III.2, 37 voltas de fio PEV-2 0,18 Os últimos enrolamentos IV e V são enrolados com 111.1 voltas de fio PEV-2 55 com uma derivação do meio, sendo necessário enrolamento e espaçadores entre camadas. Os semi-enrolamentos localizados em bobinas diferentes e enrolados na mesma direção devem ser conectados em direções opostas (ou seja, ponta a ponta), conforme indicado no diagrama. Os diodos VD1-VD4 e o transistor VT1 são instalados sem juntas isolantes em um dissipador de calor comum do conjunto do processador do computador com a ventoinha DL-43. Um dissipador de calor em forma de placa com área de cerca de 5 cm2 também deve ser fornecido com um estabilizador DA1. Microamperímetro RA1 - M4206 com corrente de deflexão total da seta 100 μA. Interruptor de rede SA1 - MT-1 Grampos de mola grandes para carregar cabos de bateria, tipo crocodilo, podem ser adquiridos em uma loja de peças de rádio ou autopeças.
A vista do carregador com a tampa removida é mostrada na fig. 2. Para uma verificação inicial do desempenho do carregador, uma carga ativa de 100 W é conectada à sua saída (uma lâmpada de farol de carro com filamentos ligados em paralelo). corresponde à corrente mínima. A carga é conectada em série com um amperímetro de controle à saída do carregador. Eles estão convencidos de que o regulador R14 permite alterar a corrente de carga dentro dos limites estabelecidos, que, se necessário, podem ser ajustados selecionando o resistor R14. Em seguida, uma bateria é conectada à saída do dispositivo em série com um amperímetro de controle. Uma corrente de carga de 10 A é ajustada no amperímetro de controle e, movendo o controle deslizante do resistor R16, coloque a seta do microamperímetro RA1 na divisão final. Literatura 1. Titze U., Shenk K. Circuito semicondutor (traduzido do alemão). - M Paz, 1983. Autor: A. Dymov, Orenburg; Publicação: radioradar.net
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