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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de manutenção da bateria. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas O dispositivo proposto (Fig. 1) é projetado para controlar a carga e descarga de baterias ácidas de 12 volts (para automóveis e motocicletas) de forma a eliminar sua sulfatação e atingir capacidade máxima.
Pode ser facilmente convertido para outras baterias (com tensão nominal de 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 18 e 24 V) alterando a resistência dos resistores R2 e R5 nos divisores de nível de tensão R2-R3 e R5-R6. No entanto, com tensão de bateria reduzida, o próprio dispositivo necessita de energia adicional (12...15 V/50...70 mA). O carregador operando em conjunto com esta unidade de controle pode ser qualquer: complexo com controle eletrônico, tiristor, ou mesmo simples, composto apenas por um transformador e uma ponte de diodos. A saída do optoacoplador (terminais “Control” - X2 e X3) funciona como uma chave, que deve bloquear o carregador quando a bateria estiver descarregada. A bateria é descarregada pela unidade de controle. A magnitude da corrente de descarga é determinada pela resistência R17 (em vez disso, você pode ligar uma lâmpada incandescente de carro) e para a classificação indicada é de cerca de 3 A. A dissipação de energia permitida do R17 (pelo menos 50 W) deve garantir operação a longo prazo . O diodo VD4 protege a unidade de controle de conectar a bateria na polaridade errada (não protege o carregador!) No caso de um carregador controlado eletronicamente (carregador), ele é conectado à unidade de controle conforme diagrama da Fig. O optoacoplador é conectado em paralelo ao resistor superior do divisor de tensão da unidade de controle de tensão (as resistências dos resistores R* e R** são indicadas convencionalmente).
Em carregadores de tiristores simples (Fig. 3), são necessárias pequenas modificações (o nó A1 é instalado adicionalmente). A saída do optossimistor VU1 está conectada ao circuito aberto do regulador de corrente.
Na memória mais simples (Fig. 4), também é adicionado o nó A1, mas com um poderoso triac VS1, que é controlado por um optossimistor VU1. O triac está conectado ao rompimento do fio de rede do carregador. Durante o carregamento, a unidade de controle evita que a bateria seja sobrecarregada desligando o carregador. Ao selecionar um modo que consiste em vários ciclos, a unidade monitora automaticamente a carga e descarga completa da bateria. Quando a tensão da rede é desligada, o dispositivo entra no modo de espera.
Se houve carga, ela será retomada quando aparecer a tensão de alimentação, se houver descarga não ocorrerá alteração. A unidade de controle pode operar em vários modos: 1. Ao selecionar o 1º ciclo, apenas a bateria está totalmente carregada. 2. Ao escolher o 2.9º ciclo, alternam-se os modos "carga total - descarga total". 3. Se o botão fixo S2 (Fig. 1) estiver pressionado, a função de dessulfatação é ativada: a carga/descarga ocorre em ciclos mais rápidos (carga parcial - 40 minutos e descarga parcial - 20 minutos) até que a bateria esteja totalmente carregada . O circuito da unidade de controle contém dois comparadores de tensão em “diodos zener controlados” DA1 e DA2. Eles definem dois limites (inferior - início do carregamento - DA1, superior - final do carregamento - DA2). Os resistores R2 e R5 determinam valores limites específicos (10.5 e 14,4 V na bateria). Em vez de constantes, você pode instalar resistores de corte e ajustar os limites das baterias existentes. O primeiro comparador (DA1), quando a tensão em sua entrada de controle cai abaixo de um determinado limite, fecha e um nível alto é definido nele, ou seja, Na entrada 6 do temporizador DA3, aparece uma tensão próxima à tensão de alimentação. Na entrada 2 DA3 o nível é semelhante, já que o segundo comparador (DA2) é projetado para uma tensão de 14,4 V e também está fechado neste momento. O temporizador muda e sua saída (pino 3) fica baixa. O mesmo estado do DA3 ocorrerá quando a energia for ligada devido a um capacitor C1 descarregado ou quando o botão S1 for pressionado (carregamento forçado). Um nível baixo (próximo de zero) da saída DA3 passa pelo diodo VD1 até a base do transistor VT1 e o fecha. Como resultado, nenhuma corrente flui através do LED do optoacoplador VU1, o optoacoplador é fechado e a trava do carregador é removida, a bateria é carregada pela corrente determinada pelo carregador conectado a ela. Quando a tensão na entrada de controle do comparador DA2 excede o limite superior (14,4 V), ele abre e a tensão nele (e na entrada 2 do DA3) diminui para 2,5 V. O temporizador DA3 comuta, um nível alto aparece em seu saída, que abre VT1, por sua vez ligando o optoacoplador VU1 e acendendo o LED VD2. O optoacoplador bloqueia a memória. Ao mesmo tempo, um nível alto do emissor VT1 abre o transistor composto VT3-VT4, que conecta o resistor de descarga R17 à bateria. O modo de descarga começa. Além disso: um nível alto na saída 3 do DA3 inibe a operação do contador DD1 e aumenta o estado do contador DD2 em 1. Os ciclos de carga-descarga continuam até que apareça um nível alto na saída do contador DD2, conectado pela chave S4 à base do transistor VT2. O transistor abre e bloqueia o transistor composto VT3-VT4. Isso interrompe o modo de descarga. O número de ciclos de descarga é sempre um a menos que os ciclos de carga. Se você selecionar 1 ciclo, haverá apenas um ciclo de carga. O contador de ciclos DD2 é zerado quando a energia é ligada ou usando o botão S3. A unidade de controle é montada em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig. 5, e a localização dos elementos é mostrada na Fig.
A configuração de um dispositivo montado corretamente se resume principalmente a definir os níveis de limite para a operação dos comparadores, selecionando os resistores R2 e R5. Tendo conectado os terminais X1 e X4 à fonte de alimentação regulada, conecte um voltímetro ao pino 6 do DA3 e obtenha uma tensão próxima de 9 V quando a tensão cair abaixo de 10,5 V. Em seguida, conecte o voltímetro ao pino 2 do DA3 e obtenha uma queda acentuada em tensão neste pino após aumentar a tensão de alimentação acima de 14,4 V. O tempo do ciclo de dessulfatação pode ser ajustado selecionando a resistência R9 ou a capacitância C4.
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