Carregador automático para baterias de automóveis. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O dispositivo permite não apenas carregar, mas também restaurar baterias com placas sulfatadas devido ao uso de corrente assimétrica ao carregar no modo de carga (5 A) - descarga (0,5 A) durante todo o período da tensão de rede. O dispositivo também oferece a capacidade de acelerar o processo de carregamento, se necessário.

Este dispositivo possui uma série de funções adicionais que facilitam seu uso. Assim, quando o carregamento estiver concluído, o circuito desconectará automaticamente a bateria do carregador. E se você tentar conectar uma bateria com defeito (com tensão abaixo de 7 V) ou uma bateria com polaridade errada, o circuito não entrará no modo de carregamento, o que protegerá o carregador e a bateria contra danos. Em caso de curto-circuito nos terminais X1 (+) e X2 (-) durante o funcionamento do dispositivo, o fusível FU1 queimará.

O circuito elétrico (Fig. 1) consiste em um estabilizador de corrente no transistor VT1, um dispositivo de controle no comparador D1, um tiristor VS1 para fixar o estado e um transistor chave VT2 que controla a operação do relé K1.

Quando o dispositivo é ligado com a chave seletora SA1, o LED HL2 acende e o circuito aguarda até que conectemos a bateria aos terminais X1, X2. Com a polaridade correta da conexão da bateria, uma pequena corrente fluindo através do diodo VD7 e dos resistores R14, R15 para a base VT2 será suficiente para que o transistor abra e o relé K1 funcione.

Quando o relé é ligado, o transistor VT1 passa a operar no modo estabilizador de corrente - neste caso o LED HL1 acenderá. A corrente de estabilização é definida pelos valores do resistor no circuito emissor VT1, e a tensão de referência para operação é obtida no LED HL1 e no diodo VD6.
O estabilizador de corrente opera em meia onda da tensão de rede. Durante a segunda meia onda os diodos VD1, VD2 são fechados e a bateria é descarregada através do resistor R8. O valor de R8 é escolhido para que a corrente de descarga seja de 0,5 A. Foi estabelecido experimentalmente que o modo ideal é a corrente de carga de 5 A, a descarga é de 0,5 A.

Arroz. 1. Diagrama esquemático (clique para ampliar)

Enquanto a descarga está em andamento, o comparador monitora a tensão da bateria e, se o valor de 14,7 V for excedido (o nível é definido ajustando o resistor R10), ele ligará o tiristor. Neste caso, os LEDs HL3 e HL2 começarão a acender. O tiristor encurta a base do transistor VT2 através do diodo VD9 para um fio comum, que desligará o relé. O relé não ligará novamente até que o botão RESET (SB1) seja pressionado ou todo o circuito seja desligado por um tempo (SA1).

Para operação estável do comparador D1, sua fonte de alimentação é estabilizada pelo diodo zener VD5. Para que o comparador compare a tensão na bateria com a tensão limite (ajustada na entrada 2) apenas no momento em que a descarga é feita, a tensão limite pelo circuito do diodo VD3 e o resistor R1 aumenta durante a duração da carga da bateria, o que impedirá o seu funcionamento. Quando a bateria está descarregada, este circuito não está envolvido no trabalho.

Na fabricação do projeto, o transistor VT1 é instalado em um radiador com área de pelo menos 200 metros quadrados. cm.
Os circuitos de energia dos terminais X1, X2 e do transformador T1 são feitos com um fio com seção transversal de pelo menos 0,75 metros quadrados. milímetros.
O circuito usa capacitores C1 tipo K50-24 para 63 V, C2 - K53-4A para 20 V, resistor de corte R10 tipo SP5-2 (multivoltas), resistores constantes R2...R4 tipo C5-16MV, R8 tipo PEV-15 , o restante é do tipo C2-23. Qualquer relé K1 é adequado, com tensão de operação de 24 V e corrente admissível através dos contatos de 5 A; interruptores SA1, SA2 tipo T1, botão SB1 tipo KM1-1.

Para ajustar o carregador, você precisará de uma fonte de tensão constante com faixa de ajuste de 3 a 15 V. É conveniente usar o diagrama de conexão mostrado na fig. 2.

Fig. 2

Iniciamos a configuração selecionando o valor do resistor R14. Para fazer isso, fornecemos uma tensão de 1 V da fonte de alimentação A7 e, alterando o valor do resistor R14, conseguimos que o relé K1 opere com uma tensão de pelo menos 7 V. Depois disso, aumentamos a tensão do fonte A1 para 14,7 V e defina o limite do comparador com o resistor R10 (para retornar o circuito ao seu estado original após ligar o tiristor, você deve pressionar o botão SB1). Também pode ser necessário selecionar o resistor R1.

Por fim, configuramos o estabilizador atual. Para fazer isso, instalamos temporariamente um amperímetro de ponteiro com escala de 1 ... 0 A no circuito aberto do coletor VT5 no ponto "A". Ao selecionar o resistor R4, obtemos leituras no amperímetro de 1,8 A (para uma amplitude de corrente de 5 A), e depois disso, com SA2 ligado no conjunto R4, valor 3,6 A (para uma amplitude de corrente de 10 A).

A diferença na leitura do amperímetro de ponteiro e o valor real da corrente se deve ao fato de o amperímetro calcular a média do valor medido durante o período da tensão da rede, e a carga é feita apenas durante a metade do período.

Em conclusão, deve-se notar que o ajuste final da corrente do estabilizador é melhor feito em uma bateria real em estado estacionário - quando o transistor VT1 aquece e o efeito do aumento da corrente devido a uma mudança na temperatura da junção no transistor não é observado. Nesta configuração pode ser considerado completo.

À medida que a bateria carrega, a tensão aumenta gradativamente e, quando atinge o valor de 14,7 V, o circuito desliga automaticamente os circuitos de carga. A automação também desligará o processo de carregamento em caso de outras influências imprevistas, por exemplo, em caso de falha do VT1 ou falta de energia. O modo de desligamento automático também pode ser acionado por mau contato nos circuitos do carregador para a bateria. Neste caso, o botão RESET (SB1) deve ser pressionado.

Publicação: cxem.net

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