Схема устройства для заряда автомобильных
Рисунок 16.7. Схема устройства для заряда автомобильных или тракторных аккумуляторов током 10...15 А
Трансформатор Т1 — любой с габаритной мощностью не менее 400 Вт.
Первичная обмотка содержит 369+50+50+50+50 витков провода диаметром 0,7 мм. Вторичная обмотка содержит 38 витков провода диаметром 3 мм. Диоды выпрямительного моста VD1 — VD4 — любые с допустимым прямым током не менее 10 А, они установлены на радиатор площадью примерно 100 см2. В цепь нагрузки включен амперметр РА1 с пределом измерения 20 А.
Соблюдение режима эксплуатации и, в частности, режима заряда аккумуляторов гарантирует их безотказную работу. Заряд аккумуляторов необходимо производить током, который определяется по формулам [16.11]:
I=Q/10 — для кислотных аккумуляторов, l=Q/4 — для щелочных аккумуляторов,
где: Q — паспортная емкость аккумулятора, А-ч, \ — средний зарядный ток, А.
Кислотные аккумуляторы особенно чувствительны к отклонению параметров заряда от номинальных. Установлено, что заряд чрезмерно большим током приводит к деформации пластин и даже к их разрушению. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает
оптимальное протекание электрохимических процессов в аккумуляторе и нормальную его работу в течение длительного времени.
Степень заряженности аккумулятора можно контролировать по плотности электролита и напряжению (для кислотных аккумуляторов) или только по напряжению (для щелочных аккумуляторов). Окончание процесса заряда кислотного аккумулятора характеризуется установлением напряжения на одном элементе батареи, равного 2,5...2,6 В.
Кислотные аккумуляторы чувствительны к недозарядам и перезарядам, поэтому следует своевременно заканчивать заряд.
Щелочные аккумуляторы менее критичны к режиму эксплуатации. Для них окончание заряда характеризуется установлением на одном элементе батареи аккумуляторов постоянного напряжения 1,4... 1,5 В.
Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора и выполняющий функцию гасящего сопротивления [16.11]. Подобное устройство описано в статье [16.12]. Здесь тепловая (активная) мощность выделяется лишь на циодах выпрямительного моста и в трансформаторе. В этом уст-эойстве ток заряда аккумулятора поддерживается на определенном уровне: в процессе заряда напряжение на аккумуляторе /величивается, а ток через него стремится уменьшиться. Но при этом возрастает приведенное сопротивление первичной обмотки трансформатора Т1, падение напряжения на ней увеличивается, и ок через аккумулятор меняется мало.
Наибольшее значение тока через аккумулятор при задан-юй емкости конденсатора С будет при равенстве падений напря-<ения на конденсаторе и первичной обмотке трансформатора. Ее ледует рассчитывать на полное напряжение сети — для боль-JGM надежности устройства и возможности применения готовых иловых трансформаторов. Вторичную обмотку следует рассчи-ывать на напряжение в 1,5 раза большее номинального напряения нагрузки.
При изготовлении устройства желательно предусмотреть озможность его автоматического отключения от сети при обры-е цепи нагрузки, так как ненагруженный трансформатор вме-ге с конденсатором составят колебательный контур, в котором
возникнет резонанс, при этом конденсатор и трансформатор могут выйти из строя.
Зарядное устройство (Рисунок 16.8) обеспечивает заряд 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А [16.11]. Ток заряда можно менять ступенями через 1 А. Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства когда аккумулятор полностью зарядится. Устройство не боится кратковременных замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней. Магазин конденсаторов состоит из конденсаторов С1 — С4, суммарная емкость которых 37,5 мкФ. Переключателями SA2 — SA5 можно подключать различные комбинации конденсаторов и менять величину зарядного тока. Так, например, для получения тока 11/4 необходимо замкнуть переключатели SA2, SA3 и SA5.
Приборы РА1 и PU1 — типа М5-2, рассчитанные соответственно на 30 А и 30 В. Реле К1 типа РС-13, паспорт РС4.523.029. Контакты К1.1 образованы тремя группами параллельно соединенных контактов. Возможно применение реле типа МКУ-48 на переменное напряжение 220 В. Тогда надобность в выпрямителе VD1, С5 отпадает. Реле К2 типа РЭС-15, паспорт РС4.591.003. Диоды Д305 установлены через слюдяные прокладки на общем радиаторе с поверхностью охлаждения 300 см2. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе 11132x100. Обмотка I содержит 320 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,16 мм, обмотка II — 34 витка ПЭВ-2 диаметром 2,46 мм. Намотку можно вести также несколькими проводами меньшего диаметра.
Для заряда аккумуляторов большим током в последнее время используют и современную элементную базу с применением специализированных микросхем, а также полевых МОП-транзисторов с минимальным сопротивлением открытого канала (десятые-сотые доли Ом). Примеры таких устройств приведены ниже.
Портативное устройство, предназначенное для зарядки литиевых (ионно-литиевых) батарей пульсирующим током, показано на Рисунок 16.9 [16.13]. Автоматизированное зарядное устройство выполнено на основе специализированной микросхемы фирмы MAXIM — MAX1679. Питание зарядное устройство получает от сетевого адаптера, способного выдавать напряжение 6 В при токе до 800 мА. Для защиты схемы от неправильного подключения предназначен диод VD1 — диод Шотки, — рассчитанный на прямой ток 1 А при максимальном обратном напряжении 30 В. Светодиод HL1 предназначен для индикации работы зарядного устройства.
