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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregamento automático da bateria reserva. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Para garantir a operação confiável de muitos dispositivos estacionários, é necessário usar energia de reserva. Na maioria das vezes, uma bateria é instalada para esses fins, mas deve ser monitorada, evitando descargas fortes, e recarregada em tempo hábil. É mais conveniente confiar esta responsabilidade à automação. Para recarregar a bateria, é necessário um dispositivo adequado (interno ou externo). O carregador pode ser feito como parte de um sistema de alimentação ininterrupta e automatizar totalmente o processo, ou seja, pode ser ligado quando a tensão da bateria cair abaixo de um nível limite ou usar uma carga “flutuante”. Por carga flutuante entendemos conectar a bateria em paralelo com a carga (Fig. 2.18), quando a fonte de energia serve apenas para compensar as correntes de autodescarga nas baterias. Nesse caso, o esquema acaba sendo o mais simples. Nestes circuitos, a tensão de entrada do transformador é selecionada de forma que a corrente de carga que passa pela bateria compense a corrente natural de autodescarga.
A tensão necessária após o retificador pode ser selecionada experimentalmente instalando diodos adicionais ou usando derivações do enrolamento secundário do transformador (para alguns transformadores unificados, por exemplo da série TN, TPP, etc., é possível alterar ligeiramente a tensão no circuito secundário através da comutação de derivações no enrolamento primário). Ao mesmo tempo, monitoramos a corrente no circuito da bateria usando um amperímetro. Normalmente, o valor da corrente de carga flutuante não deve exceder 0,005...0,01 do valor nominal da bateria. A redução da corrente de carga só leva a um aumento na duração do processo (nesta aplicação o tempo de carga não importa - será sempre suficiente). Tais esquemas podem ser usados se sua rede for suficientemente estável e a tensão de alimentação não exceder os limites de tolerância (nas grandes cidades isso é monitorado). Caso contrário, um estabilizador de tensão e um diodo são instalados entre o transformador e a bateria, evitando que a corrente da bateria passe para o estabilizador quando o transformador não estiver ligado (Fig. 2.19). O microcircuito KR142EN12 pode ser substituído por um LM317 importado semelhante.
Como a carga da bateria em um dispositivo de segurança consome microcorrente, não faz sentido monitorar a tensão durante a operação - em modo inativo ela sempre será nominal. Tal controle é realizado simulando a carga máxima da bateria, o que para completa automação do processo exigirá a complicação do circuito do carregador. Um circuito de carregador mais avançado é mostrado na Fig. 2.20. Ele não apenas mantém a tensão estável da bateria, mas também possui proteção ajustável contra sobrecorrente que evita danos às células no caso de um curto-circuito na saída (ou falha da bateria). A limitação de corrente também é útil nos casos em que uma bateria nova está conectada (ainda não carregada ou anteriormente muito descarregada). Neste caso, limitar a corrente no nível requerido evita a sobrecarga do transformador da rede de alimentação (pode ser de baixa potência - 14...30 W, pois no modo "Alarme" a corrente necessária pode ser facilmente fornecida pela própria bateria ). Além disso, dentro do chip há uma proteção de temperatura que desliga sua saída quando superaquecido, o que elimina danos aos componentes.
Para montar o dispositivo, pode-se utilizar uma placa de circuito impresso unilateral feita de fibra de vidro, mostrada na Fig. 2.21, sua aparência é mostrada na Fig. 2.22.
O transformador (T1) pode ser substituído pelo TP115-K9 - possui 2 enrolamentos de 12 V cada com corrente permitida de até 0,8 A. Em marcha lenta, a tensão no enrolamento será de 16 V, e após retificação e suavização com um capacitor - 19 V, o que é suficiente para o funcionamento do estabilizador (na maioria das vezes o circuito funcionará em modo inativo). Outro circuito que funciona de forma semelhante é mostrado na Fig. 2.23. É baseado no microcircuito L200 (não existem análogos domésticos), que possui pinos (2 e 5) para monitoramento da corrente na carga. A conexão do microcircuito acima é típica: a corrente máxima no circuito de carga Imax = 2/R0,45 depende do valor do resistor R2, e a tensão necessária é definida pelo resistor R3.
O estabilizador pode fornecer uma corrente de saída de 0,1 a 2 A e possui proteção interna contra superaquecimento. Para instalar os elementos do segundo circuito do carregador, pode-se utilizar a placa de circuito impresso mostrada na Fig. 2.24.
Sobre configurar todos os circuitos com estabilização. Você precisará de um miliamperímetro, um voltímetro (de preferência digital) e um resistor poderoso que simule a carga. Tudo isso está conectado de acordo com o diagrama mostrado na Fig. 2.25.
Primeiro, com a bateria desconectada, use o resistor de substring apropriado para definir a tensão na saída do estabilizador para 13 W. Depois disso, use a chave S1 para ligar o resistor Rн e verifique a corrente limite. Ele pode ser instalado de qualquer forma selecionando um resistor de realimentação de corrente - R3 no diagrama da Fig. 2.20 (por exemplo, para uma corrente de 220 mA - R3 = 3,9 Ohm; para 300 mA - R3 - 3,3 Ohm) ou R2 no circuito da Fig. 2.23. Agora, em vez do resistor Rh, conectamos a bateria GB1. Definimos a corrente necessária no circuito de carga (para a capacidade de energia de uma bateria específica) ajustando a tensão de saída. A instalação final deve ser feita após a bateria estar totalmente carregada - esta corrente deve compensar a autodescarga do GB1. Autor: Shelestov I.P.
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Comentários sobre o artigo: Michael Uma explicação inteligível do funcionamento dos circuitos e uma seleção de peças honram e confiam ao autor deste artigo. Obrigado por sua ajuda desinteressada para iniciantes em dominar o básico da eletrônica!
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