Автоматичний зарядний пристрій, Авторська платформа
ЕЛЕКТРОНІКА У НАРОДНОМУ ГОСПОДАРСТВІ ТА ПОБУТІ
Автоматичний зарядний пристрій, що пропонується, призначений для заряджання акумуляторних батарей автомобілів.
Практика експлуатації автомобільних акумуляторних батарей показує, що в міських умовах розрядка акумулятора при пуску двигуна від стартера не заповнюється повністю через малі відстані пробігу і, як результат цього, знижується щільність кислоти, а це неминуче призводить до сульфатальних пластин. При сульфатації збільшується внутрішній опір батареї, що призводить до недозарядки акумулятора при нормальній роботі генератора і, отже, більш глибокої сульфатації пластин і зниження ємності батареї. При зниженні ємності батареї погано заводиться двигун, особливо у зимовий час. Це змушує користуватися стартерним режимом багаторазово, і тоді відновлення ємності при малих пробігах чекати не доводиться. Процес цей спочатку йде повільно, але після другого року експлуатації батареї починає прискорюватися. При виявленні слабкої зарядки власник автомобіля збільшує натяг пружини реле-регулятора для збільшення напруги генератора, що призводить до перезарядки батареї, і обсипання пластин неминуче.
Мал. 1. Принципова схема зарядного автомата
При тривалому бездіяльності акумулятора в зимовий час, при ремонтних роботах акумулятор розряджається, а при несвоєчасній зарядці протікають процеси, про які йшлося вище.
Заряджання акумуляторів від звичайного випрямляча часто ведеться безконтрольно і призводить до перезарядки акумулятора і осипання позитивних пластин. Внаслідок цих основних та інших супутніх причин акумуляторні батареї автомобіліввідпрацьовують гарантійний термін і виходять з ладу, тоді як ресурс роботи стаціонарних акумуляторів свинцевих 16…18 років.
Відомі автоматичні зарядні пристрої для акумуляторів, в яких пристрій, увімкнений для заряджання батареї вручну, автоматично відключається від мережі при досягненні напруги, що відповідає повністю зарядженій батареї. Однак такі пристрої мають суттєвий недолік - для подальшого заряджання їх необхідно включати вручну.
Зарядний автомат, що пропонується, відрізняється від відомих тим, що після автоматичного відключення повністю зарядженої батареї він, при зниженні напруги на батареї до встановленого рівня, автоматично підключається, і батарея знову буде доведена до повного зарядженого стану. Цей цикл повторюватиметься, доки автомат не буде відключений від мережі вручну.
Пристрій розрахований для заряджання акумуляторів будь-яких автомобілів та мотоциклів з напругою бортової мережі 12,6 В та номінальним струмом до 6 А, дозволяє регулювати режим заряджання в широких межах, що дає можливість заряджати акумуляторні батареї різних типів.
Для заряджання акумуляторів з номінальним зарядним струмом більше 6 А ніяких змін до схеми вносити не потрібно, крім заміни силового трансформатора більш потужний, з вторинною обмоткою, розрахованої на необхідний струм зарядки.
Принципова схема зарядного автомата наведено на рис. 1.
Пристрій може працювати у двох режимах ручному та автоматичному. У середньому положенні перемикачаS2прилад відключається від мережі.
Силовий випрямляч виконаний за бруківкою на діодахV1…V4,перемикачі 53 (для регулювання зарядного струму) і конденсаторіС1.ВузолА1— блок включення, виконанийна транзисторахV6...V8,стабілітроніV5та реле K1. ВузолА2 -блок вимкнення, виконаний на транзисторахV16… V18,стабілітроніV15і реле K2. Цей блок живиться від стабілізованого випрямляча, зібраного на діодахV10…V13(за бруківкою схемою), конденсаторіСЗі стабілітроніV14,що підтримує напругу 12 В. Вузли включення і вимикання зібрані за однаковими схемами, але мають різні параметри вхідних ланцюгів і налаштовуються різні пороги спрацьовування. Ці блоки не є критичними до параметрів деталей і тому в них можна застосувати резистори з відхиленням від номіналу до 20 % та низькочастотні транзистори, перелік яких наведено в табл. 1.
Блок включенняА1працює наступним чином. 5> відкритий, aV7таV8закриті. РелеК1знеструмлено, контактиК1.1таК1.2розімкнуті. При розрядці батареї напруга на ній поступово знижується і при досягненні 12,9 стабілітронV5закривається. ТранзисторV6теж закривається, а транзисториV7іV8відкривайся і релеК.1спрацьовує. Своїми контактамиК1.1воно підключає трансформатор до мережі, а контактами K1.2 включає живлення блокуА2.При включенні блокуА2спрацьовує реле K2 та своїми контактамиК2.1іК2.2самоблокує харчування цього сайту. Починається заряджання батареї і напруга на ній зростає. Це призводить до того, що стабілітронV5починає пропускати струм і відкриває транзисторV6,aV7іV8закриваються. РелеК1знеструмиться і розімкне контактиKL1і K1.2. Блок включенняА1,виконавши своє завдання, переходить у сторожовий режим, а зарядний пристрій залишається включеним у мережу через контактиК.2.1таК2.2релеК2.