Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Схема и описание

Главная » Автоэлектроника, Источники питания » Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Схема и описание

Давно уже известно, что заряд кислотных аккумуляторов автомобилей асимметричным током, при котором  отношение Ток(заряд) / Ток(разряд) = 0,1 обеспечивает очищение пластин батареи от дендритов сульфата тем самым продлевая срок службы не новых автомобильных аккумуляторов.

До этого уже была рассмотрена схема самодельного автомобильного зарядника с регулируемым током заряда. В данной статье опишем  зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, которое способно не только зарядить кислотный аккумулятор, но и очистить его пластины от сульфатов, тем самым восстановить его утраченную емкость.

Еще следует заметить, что положительно на срок службы аккумулятора автомобиля не последнюю роль играет напряжение бортовой сети в автомобиле. Чрезмерно высокое напряжение приводит к перезаряду аккумулятора, а слишком малое к его быстрому разряду.

Принцип работы автомобильного зарядного устройства

В зарядном устройстве предусмотрено автоматическое выключение аппарата от сети переменного тока  при достижении на клеммах батареи 14,4 вольт. А также автоматическое включение при понижении напряжения ниже 12,5 вольт, которое может происходить в результате саморазряда. Включение и отключение происходит бесконтактным способом, при помощи симистора. Тумблер SA1 предназначен для принудительного включения зарядного устройства в том случае, когда аккумулятор слишком сильно разряжен и его напряжение ниже 12,5В.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора обладает преимуществом, а это то, что оно не включится, пока к нему не подключена аккумуляторная батарея, что в свою очередь исключает всевозможные замыкания. Так же к преимуществу данного прибора можно отнести то, что во время его работы отсутствует интенсивное «кипение» электролита.

На первичную обмотку трансформатора переменное напряжение сети подается через предохранитель FR1 и симистор VD1. Далее пониженное напряжение, равное 21 вольту, с вторичной обмотки через силовой диод VD3 и резистор R8 идет на плюсовой вывод аккумулятора. Для контроля параллельно подключен вольтметр с максимальной шкалой 15 вольт. Для автоматического включения и выключения прибора собран узел контроля.

Он представляет собой триггер Шмитта состоящего из диодов VD5, VD6 на которых происходит падение потенциала в 1,8В (величина гистерезиса) и переходе база – эмиттер транзистора VT2. Резистор R7 предназначен для выставления необходимого напряжения  (14,4В) при котором зарядное устройство должно быть отключено.

При подключении автомобильного аккумулятора к клеммам зарядного устройства, транзистор открывается, что в свою очередь включает симистор VD1  через оптрон VD4. В результате чего на трансформатор подается напряжение питания и начинается зарядка. Для стабильной работы, управление симистором происходит через диодный мост VD2.

Режим десульфатация в зарядном устройстве автомобиля

При включении тумблера SA2 происходит подключение резистора R5. В результате этого на положительной полуволне вторичного напряжения происходит заряд аккумулятора, а на отрицательной полуволне совершается небольшой  разряд батареи в результате протекания тока через балластный резистор R5. Светодиод VD8 указывает на включение режима десульфатации.

Детали зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Мощность силового трансформатора необходимо взять не менее 160 Вт и напряжением вторичной обмотки около 21 В. Нагрузочный резистор R8 — проволочный изготовленный из нихромовой проволоки диаметром 0,6 мм. Балластный резистор R5 марки ПЭВР мощностью от 10 до 15 Ватт. Выпрямительный диод VD3 может быть любой из Д242 -Д248 с любой буквой. Его необходимо разместить на радиаторе площадью примерно 200 см2. Оставшиеся резисторы типа – МЛТ. Симистор можно взять КУ208Н.

Смотрите так же: «Зарядно-пусковое устройство«

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров.

..

Подробнее

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Categories Автоэлектроника, Источники питания Tags Зарядное устройство

Отправить сообщение об ошибке.

Принцип работы регулятора мощности на симисторе

12.02.2015 12.02.2015 / Симисторы

Небольшой полупроводниковый прибор «симистор», или симметричный тринистор (тиристор), за своим сложным названием скрывает достаточно простой принцип действия, сравнимый с работой двери в метро. Обыкновенные тиристоры можно сравнить с простой дверью: если ее закрыть, прохода не будет. И работает такая дверь в одном направлении. Симисторы же работают в обоих направлениях. Именно поэтому сравнение с дверью в метрополитене: куда ее не толкают, она отрывается и пропускает поток пассажиров в любом направлении.

Структура устройства и область его применения

Двухстороннее действие симистора обусловлено его особенной структурой. Его катод и анод способны, в некотором смысле, меняться местами и выполнять функции друг друга, пропуская ток в обратном направлении. Это возможно благодаря тому, что симистор имеет 5 полупроводниковых слоев и управляющий электрод. [attention type=green]Для простоты понимания физических процессов, протекающих в симисторе можно представить его в виде двух встречно-параллельно подключенных тиристоров.[/attention]

Симисторы применяются в различных схемах в качестве бесконтактных ключей и имеют ряд преимуществ перед контакторами, реле, пускателями и подобными электромеханическими элементами:

• симисторы долговечны, практически неубиваемы;
• там где есть электромеханика, есть ограничения по частоте коммутаций, износ, и соответствующие риски и проблемы, а с полупроводниками таких нюансов не возникает;
• полное отсутствие искрообразования и связанных с ним рисков;
• возможность проводить коммутацию в моменты нулевого сетевого тока, что снижает помехи и влияние на точность работы схем.

Схема простого регулятора мощности на симисторе

Чаще всего симисторы применяются в схемах регулирования мощности. Один из самых простых и распространенных регуляторов мощности на симисторе КУ208Г показан ниже.

Как видно на рисунке, силовая цепь схемы оснащена симистором типа КУ208, а цепь его управления включает лишь один элемент – транзистор типа П416А. Наладка работы устройства сводится в итоге к подбору номинала резистора R1 и проходит в такой последовательности:

• движок резистора R4 установить в нижнее положение;
• вместо резистора R1 установить переменный резистор с сопротивлением 150 Ом;
• установить переменный резистор в максимальное положение;
• подключить к нагрузке вольтметр переменного тока;
• подключить устройство к сети.

[blockquote_gray]Для того, чтобы правильно подключить датчик движения, схема подключения его должна соответствовать предварительно выбранному месту установки и количеству подключаемых устройств. Очень важно при этом проверить корректность работы осветительных приборов и отрегулировать соответствующие параметры датчика.

Данное оборудование, благодаря своим технологичным качествам, набирает все большую популярность при обустройстве освещения в домашних условиях. Прочитав интересную статью, можно разобраться в принципе работы различных датчиков движения, что поможет в дальнейшем выборе подходящего прибора для своего дома.[/blockquote_gray]

Далее необходимо вращать движок резистора R1 и отслеживать напряжение на нагрузке: необходимо добиться, чтобы оно перестало увеличиваться. В найденном положении необходимо измерить сопротивление переменного резистора, и соответственно будет установлено необходимо сопротивление резистора R1. Именно с таким номиналом необходимо будет установить постоянный резистор R1 в схему на место переменного образца.

Обратная связь в симисторных схемах регулирования

Для управления мощностью (температурой) нагревательных элементов различных приборов, скоростями вращения двигателей и т.

д. в последнее время, несмотря на большую стоимость, чем электромеханика, применяется регулятор мощности на симисторе. Необходимость использования дополнительного радиатора для такой схемы – это небольшая плата взамен отсутствию рисков искрения, долгому сроку безотказной работы, стабильности выдаваемых параметров.
[attention type=yellow]Такая схема регулирования распространена в приборах типа паяльников, электродрелей и т.д.[/attention]
Ниже приведен пример еще одной схемы регулирования мощности на симисторе. Это схема для регулирования скорости двигателя промышленной швейной машины.

Схема собрана на симисторе VS1, выпрямительных вентилях VD1 и VD2, и переменном резисторе R3 в цепи управления. Особенностью и ключевой отличительной чертой такой схемы является обратная связь. Симистор, пропускающий ток в обоих направлениях – это лучшее решение для схем регулирования, где необходимо наличие такой обратной связи.

[blockquote_gray]При выборе типа защитных устройств в первую очередь учитывают их технические возможности монтажа в совокупности индивидуальных предпочтений.

Это и является определяющим в решении вопроса: УЗО или дифавтомат — что выбрать? Только изучив особенности их работы, можно достичь безопасного функционирования бытовой электросети.

Применяя устройства защитного отключения в домашних условиях, необходимо знать особенности различных его видов — чтобы правильно выбрать, а также изучить схемы установки — чтобы верно подключить.[/blockquote_gray]

Сравнивая с устаревшими коммутационными технологиями, можно обозначить еще одно явное преимущество схем регулирования мощности на симисторах – это возможность обеспечения качественной обратной связи и соответственно корректировки работы по обратной связи.

Особенности и преимущества схемы:

1. В данном случае реализована обратная связь по нагрузке, что позволяет усиливать обороты двигателя и обеспечивать плавную бесперебойную работу машины в случае возрастания нагрузочных усилий. При этом все операции выполняются схемой автоматически. Не возникает искрений или перегрева. Как видно из рисунка, теплоотвода не предусмотрено.

[attention type=red]Данная схема – это регулирование активной мощности приборов. Не рекомендуется применение таких схем в системах регулирования интенсивности освещения. По ряду причин, осветительные приборы будут сильно мигать.[/attention]

2. Коммутация симистора в данной схеме происходит строго в моменты перехода через «0» сетевого напряжения, поэтому можно заявлять о полном отсутствии помех со стороны регулятора.
3. Приводится в действие, то есть включается симистор от поступающего на управляющий электрод положительного импульса при положительном напряжении на аноде, либо от отрицательного импульса при отрицательном положении на катоде. Катод и анод, учитывая особенности двунаправленной работы симистора тут условные. в зависимости от работы в разных направлениях они будут меняться функциями.
4. В роли источника импульсов для управления симистором может быть применен двунаправленный динистор.