Um carregador de salto simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O carregador de partida (ROM) foi projetado para carregar baterias de 6 a 24 V e dar partida em motores de automóveis de passageiros na estação fria.

O ROM é uma versão modernizada do regulador digital de potência [1], projetado para regular tensão em redes CA monofásicas e trifásicas.

Dados técnicos da ROM:

• Tensão de entrada, V.......12-100
• Frequência, Hz......50
• Corrente de saída, A, não inferior a ....... 30
• Corrente de sobrecarga permissível, A ....... 300
• Duração da corrente de sobrecarga, s, não mais que.......0,25
• Tensão de saída - tensão CC
• Faixa de regulação de tensão de entrada (relação entre tensão de entrada e tensão de saída).......1:10
• Método para definir a tensão de entrada......alterar a resistência de um resistor variável
• A presença de proteção contra curto-circuito no circuito de carga ....... sim
• Atraso na emissão do sinal sobre a presença de curto-circuito (tempo desde o momento em que ocorre o curto-circuito até a emissão do sinal para desligar a carga), s, não superior a ....... 0,003

A operação do ROM é baseada no princípio da regulação de fase. O diagrama esquemático da ROM é mostrado na Fig.

(clique para ampliar)

O esquema contém:

• fonte de alimentação estabilizada (diodos VD1-VD4, VD9, VD10, capacitores C1, C3, resistor R7 e transistor VT2);
• unidade de sincronização (transistor VT1, resistores R1/R3/R6, capacitor C4 e elementos D1.3 e D1.4, feitos no microcircuito K561TL1);
• gerador de pulsos (elementos D1.1, D1.2, resistores R2, R4, R5 e capacitor C2);
• contador de pulsos (chip D2 K561IE16);
• amplificador de potência (transistor VT3, resistores R8 e R9);
• unidade de potência (módulos tiristores optoacopladores VS1 MTO-80, VS2, diodos de potência B-50 VD5-VD8, shunt R10, instrumentos - amperímetro e voltímetro);
• unidade de detecção de curto-circuito (transistor VT4, resistores R11R14).

A ROM funciona da seguinte maneira. Quando é aplicada tensão na saída da ponte (diodos VD1-VD4), surge uma tensão de meia onda (gráfico 1 da Fig. 2), que, após passar pelo circuito VT1-D1.3.-D1.4, é convertido em pulsos de polaridade positiva (gráfico 2 na Fig. 2). Esses pulsos para o contador D2 são um sinal de reset para o estado zero. Após o desaparecimento do pulso de reset, os pulsos do gerador (D1.1, D1.2) são somados no contador D2 e ​​quando o número 64 é atingido, aparece um pulso na saída do contador (pino 6) com duração de pelo menos 10 períodos de pulso do gerador (gráfico 3, Fig. 2).

Este pulso abre o tiristor VS1 e a tensão aparece na saída da ROM (gráfico 4 da Fig. 2). Para ilustrar os limites da regulação de tensão, o gráfico 5 da Fig. 2 mostra o caso de ajuste de quase toda a tensão de saída.

Com os parâmetros do circuito de ajuste de frequência (resistores R2, R4, R5 e capacitor C2 na Fig. 1), o ângulo de abertura do tiristor VS1 está dentro de 17 (f = 70 kHz) 160 (f = 7 kHz) graus elétricos , que fornece um limite inferior da tensão de saída do valor de entrada da ordem 0,1. A frequência dos sinais de saída do gerador é determinada pela expressão [2]

f=450/(R4+R5)С2,

onde a dimensão f é kHz; R - kOhm; C - nF.

Se necessário, a ROM pode ser usada para regular apenas a tensão CA. Para isso, a ponte sobre os diodos VD1-VD5 deve ser excluída do circuito (Fig. 8), e os tiristores devem ser conectados costas com costas (na Fig. 1 isso é mostrado pela linha tracejada).

Neste caso, utilizando o circuito (Fig. 1), é possível regular a tensão de saída de 20 a 200 V, mas deve-se lembrar que a tensão de saída está longe de ser senoidal, ou seja, Somente aparelhos de aquecimento elétrico ou lâmpadas incandescentes podem servir como consumidor. Neste último caso, é possível aumentar drasticamente a vida útil das lâmpadas, pois elas podem ser ligadas suavemente alterando a tensão de 20 para 200 V com o resistor R5.

A configuração da ROM se resume a ajustar o nível de proteção contra correntes de curto-circuito. Para fazer isso, remova os jumpers entre os pontos A e B (Fig. 1) e aplique temporariamente a tensão +Up ao ponto B. Alterando a posição do controle deslizante do resistor R14, determinamos o nível de tensão (ponto C na Fig. 1) no qual o transistor VT4 abre.

O nível de operação da proteção em amperes pode ser determinado pela fórmula:

I=k/R10,

onde k=Up/Ut.c., Up - tensão de alimentação; Ut.s. - tensão no ponto C no qual o VT4 é acionado; R10 - resistência de derivação.

Concluindo, podemos recomendar o procedimento para inclusão da ROM na obra e informar sobre possíveis substituições de componentes, tolerâncias e características de fabricação:

• o chip D1 pode ser substituído pelo chip K561LA7; microcircuito D2 - microcircuito K561IE10, conectando os dois contadores em série;
• todos os resistores do circuito tipo MLT são de 0,125 W, com exceção do resistor R8 que deve ser de no mínimo 1 W; tolerâncias em todos os resistores, com exceção do resistor R8, e em todos os capacitores ±30%;
• o shunt (R10) pode ser feito de nicrómio com uma secção transversal total de pelo menos 6 mm2 (diâmetro total cerca de 3 mm, comprimento 1,31,5 mm).

Coloque a ROM em operação apenas na seguinte sequência: desligue a carga, ajuste o resistor R5 para a tensão necessária, desligue a ROM, conecte a carga e, se necessário, aumente a tensão com o resistor R5 para o valor desejado. Caso não possua voltímetro, no caso de utilizar a ROM apenas para carregar a bateria e dar partida no motor na estação fria, pode-se utilizar as recomendações do artigo [3], que descreve o LED de indicação de tensão CC.

Literatura:

1. Kalashnik V. Regulador de potência digital // Radio.-1991.- No. 1.-S. 60-61.
2. Zeldin E. Circuitos integrados digitais em equipamentos de informação e medição.-L.: Energoatomizdat, 1986.
3. Indicadores de tensão de luz // Radio.-1984.-№12.-S.25-26

Autor: V. Khizhnyak

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