Veel autobezitters zijn van mening dat de ‘levensduur’ van een batterij alleen afhangt van de kwaliteit van de productie, dus kopen ze geïmporteerde batterijen. Sommige autotijdschriften suggereren zelfs dat de levensduur van de batterij niet meer dan een eeuw mag bedragen. Dit is uiteraard zeer voordelig. paniyam - producenten.
De praktijk leert dat als je het elektrolytpeil controleert en eens per 3 maanden een trainingscyclus uitvoert (volledig ontladen gevolgd door volledig opladen), de levensduur van de batterij kan worden verlengd tot 9 jaar met behoud van voldoende hoge parameters (capaciteit en maximale ontlaadstroom). Het uitvoeren van trainingscycli verlengt niet alleen de levensduur van de accu, maar verhoogt ook de maximale ontlaadstroom (vermindert de interne weerstand).
Maar trainingscycli (vooral het elimineren van sulfatering) nemen veel tijd in beslag. Daarom zijn er in de amateurradioliteratuur veel beschrijvingen van automatische opladers gepubliceerd, die elk zowel voor- als nadelen hebben.
Ik stel een ander apparaat voor, dat met een eenvoudig circuit een brede functionaliteit heeft.
Het schema bestaat het van een spanningsstabilisator (microcircuit DA 1), Schmitt-trigger (elementen DD 1.1, DD 1.2), teller van ontlaad-laadcycli (microcircuit DD 2) met een eenheid die de status van deze teller aangeeft(R 8... R 1 3, VT 1... VT 6, VD 4... VD 9), twee toetsen (VT 7, VD 2, K1 en VT 8, VD 3, K2), omvormer DD 1.3 , gelijkrichter(HL 2, T1, VD 10.... VD 1 3) en belastingsweerstand, waarvan de rol wordt gespeeld door de lamp HL 1.
Spanningsstabilisator op de chip D.A. 1 dient om microcircuits van stroom te voorzien DD 1, DD 2, evenals een referentiespanningsbron voor monitoringbatterij spanning. Schmitt-trigger bestuurt de sleutel VT7, VD2, K1. Op chipteller DD 2 telt het aantal ontlaad-laadcycli en bestuurt de sleutel VT8, VD3, K2, die de belasting uitschakelt HL 1 uit de batterij.
Het apparaat werkt als volgt. Eerst moet u de batterij op het apparaat aansluiten GB 1. Tegelijkertijd aan de uitgang van de stabilisator D.A. 1 er verschijnt een spanning van +5 V, en de weerstand€ 15,- er wordt een korte positieve spanningspuls gegenereerd, waardoor de teller wordt ingesteld DD 2 naar nultoestand. Tegelijkertijd is de uitgang 0 hoog niveau, waardoor de transistor wordt geopend VT 1 . LED licht op VD4. Als de spanning van de aangesloten accu lager is dan 15 V, dan wordt bij de triggeruitgang (pin 3 DD 1 .1) - "1", transistor VT 7 is open en relais K1 is ingeschakeld. Ook relais K2 is ingeschakeld, sinds pin 5 DD 2 - respectievelijk “O” aan de uitgang (pin 10) DD 1.3 is "1" en VT 8 is open.
Het apparaat is aangesloten op een 220 V-netwerk. Het opladen van de batterij begint GB 1. Laadstroom stroomt door het circuit: diodes VD 10....VD 13, gesloten contacten K1.1, batterij GB 1. De hoeveelheid laadstroom wordt beperkt door de weerstand van de gloeilamp HL 2, verbonden met de opening in de primaire wikkeling van transformator T1. Terwijl de batterij oplaadt, neemt de spanning erover en de weerstand toe R2 neemt toe. Wanneer de spanning is ingeschakeld GB 1 15 V bereikt, schakelt de Schmitt-trigger op pin 3 DD 1.1 - "0", en de transistor VT 7 sluit. Het relais K1 wordt vrijgegeven en de contacten K1.1 schakelen de batterij in de ontlading (sluit een belasting aan - een lamp). HL 1 ). De ontlaadstroom van de batterij wordt bepaald door de lampweerstand HL1.
In dit geval zal de spanningsval van de triggeruitgang (pin 4 DD 1.2) gaat naar pin 14 van de teller DD 2 en schakelt deze naar de volgende status, d.w.z. "1" op uitgang 1. Dan opent de transistor VT2, en de LED gaat branden VD5.
Terwijl de batterij ontlaadt, zal de spanning erover (en over de weerstand) R2) neemt af. Wanneer de spanning GB 1 daalt naar 10,7 V, de trigger schakelt weer, de transistor VT 7 opent. Relais K1 wordt geactiveerd en schakelt de accu over naar opladen. Na meerdere oplaadcycli- ontladen wanneer de teller opnieuw wordt geactiveerd DD 2 "1" verschijnt op pin 5,dienovereenkomstig, aan de uitgang DD 1 .3 - "0". Transistor VT 8 sluit, relais K2 wordt vrijgegeven en de lamp HL 1 wordt losgekoppeld van de accu. Hiermee is de batterijtraining afgerond. Vervolgens worden beide relais uitgeschakeld en wordt de batterij ontladen met een kleine stroom gelijk aan totale stroom chip verbruik DDI,DD 2,DA 1 (totaal ongeveer 4 mA).
Het aantal batterijtrainingscycli kan worden gewijzigd door de ingangen (pin 8 en 9) van het element aan te sluiten DD 1 .3 k verschillende uitgangen microschakelingen DD 2. De laad- en ontlaadstroom van de batterij wordt geregeld door de selectie van lampen HL 1 en HL 2 (HL 1 moet ontworpen zijn voor een spanning van 12 V, aHL 2 - bij 220 V). Het gebruik van weerstanden R2 en R3 U kunt de accuspanningsdrempels waarbij de trigger overschakelt, op grote schaal aanpassen. Tegelijkertijd R3 past de hysteresisbreedte van de triggerkarakteristiek aan, een R2 verandert gelijktijdig en proportioneel beide drempelresponsspanningen.
De beschreven methode om een batterij te trainen, wanneer deze volledig ontladen is (tot een spanning van 10,7 V) en vervolgens volledig opgeladen is (tot 15 V), is “klassiek”. Speciale literatuur beveelt andere trainingsmethoden aan, bijvoorbeeld dit regime. De accu wordt volledig opgeladen tot een spanning van 15 V en losgekoppeld van de lader. Wanneer de spanning daaltdaarop op 12,8 V, wordt de batterij opnieuw op de lader aangesloten en wordt de spanning op 15 V gebracht. Het proces wordt verschillende keren herhaald. Met het voorgestelde apparaat kunt u deze modus implementeren. Voor deze lamp HL 1 is uitgesloten van de regeling, en HL 2 een dergelijk vermogen wordt zo gekozen dat de laadstroom van de batterij ongeveer 0,05 van de nominale capaciteit bedraagt. Tijdens pauzes tussen het opladen wordt de accu ontladen met een stroomsterkte van ongeveer 4 mA.
Condensator C1 onderdrukt de spanningsrimpel aan de triggeringang, wat de duidelijkheid van de werking ervan verbetert. Diode VD 1 begrenst de spanning op C1 binnen 0...5 V (in principe VD 1 kan worden uitgesloten). De spanningen waarbij de trigger werkt, zijn behoorlijk stabiel, omdat chip DD 1 wordt gevoed door een gestabiliseerde spanning.
Onderdelen moeten worden vervangen in overeenstemming met hun elektrische kenmerken. Het is raadzaam om de microschakelingen uit de K561-serie te vervangen door microschakelingen uit de 564-serie, omdat deze laatste hebben een groter temperatuurbereik. Koplampschakelaarrelais (90.3747-01) van een UAZ-auto werden gebruikt als K1 en K2. Het vermogen van transformator T1 moet minimaal 150 W zijn (voor het opladen van een 12 volt accu met een stroomsterkte van 6 A). Om de lamp te bestellen HL 2 effectief de laadstroom beperkt en stabiliseert, er moet voldoende vermogen op vrijkomen, dus de spanning stationair toerental transformator moet binnen 19....30 V liggen. Pampu HL 2 kan worden vervangen door een condensator grote capaciteit, maar praktisch is dit lastig, omdat moeilijk te kiezen benodigde condensator en de laadstroom zal niet stabiliseren.
Voor gebruiksgemak kunt u een schakelaar aan het circuit toevoegen die het aantal laad-ontlaadcycli wijzigt. Het moet de ingangen afwisselend verbinden Uitgangen DD 1.3 tot DD 2. Om de efficiëntie van het apparaat in de uit-stand te vergroten, kunt u tuimelschakelaars installeren die de LED's uitschakelen(VD6....VD9).
Bijvoorbeeld als je de ingangen aansluit DD 1.3 naar pin 7 DD 2, daarna LED VD 7 moet uitgeschakeld zijn, anders stijgt het stroomverbruik van 4 naar 15 mA. Om het stroomverbruik te verminderen, kunt u ook de weerstand verhogen R7 tot 3 kOhm, maar dit zal de helderheid van de LED's verminderen. De beginpositie (nul) van de naald van de PA1-ampèremeter moet zich in het midden van de schaal bevinden en het stroommeetbereik moet 1,0...10 A zijn.
Het apparaat is gehuisvest in twee metalen behuizingen. Eén bevat de voeding(VD 10 ...VD 13, T1, FU 1), in de andere - alle andere elementen (behalve de lamp H.L. 1). Het verbinden van de elementen, evenals het aansluiten van de lamp HL 1 en de batterijaansluiting wordt uitgevoerd met behulp van standaardstekkers en stopcontacten (220 volt) die op de behuizingen zijn gemonteerd.
Het opzetten van een goed geassembleerd apparaat bestaat voornamelijk uit het instellen van de drempeltriggerspanningen. Om dit te doen, wordt het apparaat losgekoppeld van het netwerk, de lamp is losgekoppeld HL 1, en in plaats van een batterij is er een instelbare constante spanningsbron op het apparaat aangesloten. Veranderende weerstand R2 en R3, de vereiste aanspreekspanningen zijn ingesteld (de aanspreektijden worden bepaald door het klikken van relais K1).
1. K. Kazmin. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 87. - M.: DOSAAF, 1978.
2. V. Sosnitsky. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 92. - M.: DOSAAF, 1986.
3. A. Korobkov. Apparaat voor automatische batterijtraining. Om de radioamateur te helpen. Vol. 96. - M.: DOSAAF.1987.
4. A. Korobkov. Automatische bevestiging voor de oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 100. - M.: DOSAAF, 1988.
5. N. Drobnitsa. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 77. - M.: DOSAAF, 1982.
Rubriek: [Opladers (voor auto's)]
Bewaar het artikel op:
Het beschreven apparaat is bedoeld voor het onderhoud van zuur batterijen met een nominale spanning van 12 V en een capaciteit van 40 tot 100 Ah. Het apparaat wordt gevoed via het lichtnet AC spanning 220 V en verbruikt niet meer dan 25 W wanneer niet wordt opgeladen en maximaal 180 W laadstroom.
Het voorgestelde apparaat maakt gebruik van een pseudo-gecombineerde methode, waarbij de batterij wordt ontladen tot een spanning van 1,7-1,8 V op elke batterij, en vervolgens in cycli wordt opgeladen. Het criterium dat wordt gebruikt om het laadproces te controleren is de spanning op de accu, die functioneel gerelateerd is aan de mate van lading. Het opladen in elke cyclus eindigt wanneer de spanning op de accupolen 14,8-15 V bereikt, en wordt hervat wanneer deze daalt tot 12,8-13 V.
Voor automatische opleiding batterij, het apparaat ontlaadt de batterij tot een spanning van 10,5 - 10,8 V, schakelt automatisch over naar de oplaadmodus en voert dit uit in cycli zoals hierboven aangegeven.
Het apparaat kan in een van de volgende drie modi werken:
- in de eerste modus “SH” zijn twee opties mogelijk: ofwel opladen in cycli, ofwel ontladen tot een spanning van 10,5 - 10,8 V, en vervolgens opladen in cycli;
- in de tweede modus “NC” is er een meervoudige overgang van opladen naar ontladen wanneer de spanning op de accupolen 14,8 - 15 V bereikt en van ontladen naar opladen wanneer de spanning op de accupolen 10,5 - 10,8 V bedraagt;
- handmatige modus “RZ” komt overeen met de normale werking oplader zonder automatisering.
De batterij wordt ontladen met een stroomsterkte van 2 - 1,7 A en opgeladen met een stroomsterkte van 2 of 5 A (in het eerste geval varieert deze van 2 tot 1,5 A, in de tweede - van 5,8 tot 4,5 A).
Bediening van apparaatcomponenten
Verlagingstransformator T1 zorgt voor de secundaire wikkeling wisselspanning ongeveer 19 V. Met behulp van diodes VD1 - VD4 wordt een pulserende spanning met een amplitude van ongeveer 27 V verkregen, en na diode VD6 een constante spanning ongeveer 26 V, nodig om de automatiseringseenheid van stroom te voorzien. Op de anode van thyristor VS1 wordt een pulserende spanning aangelegd. Als de juiste spanning wordt aangelegd op de stuurelektrode van de thyristor, zal de thyristor openen en stroom doorgeven om de batterij op te laden via de lampen HL2 - HL6 en schakelaar SA3.
De laadstroom wordt begrensd door gloeilampen HL2 (in “2A”-modus) of HL2 - HL4 (in “5A”-modus). De batterij wordt ontladen via transistor VT13 en weerstanden R25, R26.
De thyristor en transistor VT13 worden aangestuurd door de automatiseringseenheid. Het bevat een referentiespanningsbron (weerstand R17, zenerdiodes VD10, VD11), een ontladingsdrempelschakelaar (transistoren VT6, VT7, weerstanden R19 - R21), een ontlaadstroomsignaalversterker (transistoren VT9, VT11, VT12), een laaddrempel schakelaar (transistors VT2 + VT5 met bijbehorende weerstanden, waaronder R12, R16), een laadstroomsignaalversterker (transistors VT1, VT8) en laadsignaalblokkeringselementen (diode VD12, transistor VT10).
De ontladingsdrempelschakelaar is verbonden met de uitgangsklemmen van het apparaat X1 en X2, bedoeld voor het aansluiten van de batterij. De daarop aanwezige spanning is zowel de voedingsspanning als de geregelde spanning van de schakelaar.
Radioamateurs kennen een analoog van een thyristor, bestaande uit twee transistors met verschillende structuren. De analoog is daartoe in staat extern signaal ga naar de open toestand en handhaaf deze zolang ten minste één van de transistors in verzadiging is. Uitschakeling vindt plaats wanneer de stroom afneemt tot een drempelwaarde, wanneer beide transistoren uit verzadiging komen.
De drempelschakelaar is gemaakt met soortgelijke verbindingen, maar niet rechtstreeks, maar via weerstanden, waarbij de emitter van een van de transistors is aangesloten op de referentiespanning en de basis op de spanningsdeler. Hierdoor heeft de drempelschakelaar een temperatuurstabiliteit van de schakeldrempelspanning. Stel de schakelaar in op een drempelspanning van 10,5-10,8V met behulp van trimweerstand R19.
De ontlaadstroomsignaalversterker bestaat uit een keten van transistors met een wisselende structuur. Transistoren werken in sleutelmodus. De werking van één ervan (VT11) wordt afhankelijk gemaakt van de aanwezigheid van een spanning van 26 V. Dit wordt gedaan om het ontladen van de accu te stoppen in het geval dat noodstop netspanning.
De laaddrempelschakelaar bestaat uit transistor versterker(VT5), Schmitt-trigger (VT2, VT3) en sleuteltransistor (VT4). Dit laatste is ontworpen om de invloed van de onderste schakeldrempel (weerstand R12) op de bovenste (weerstand R16) te elimineren.
De laadstroomversterker bestaat, net als de ontlaadstroomversterker, uit een keten van transistors van verschillende structuren die in schakelmodus werken. In dit geval kan de collectorstroom van transistor VT1 door het basiscircuit van transistor VT8 stromen wanneer transistor VT10 gesloten is (d.w.z. er is geen ontlading).
Diode VD12 verhoogt de betrouwbaarheid van het sluiten van transistor VT8 bij het openen van transistor VT10 (wanneer de batterij ontlaadt en er geen stroom door de stuurelektrode van de thyristor mag stromen). De VD7-diode beschermt de thyristorstuurelektrode tegen tegenstroom, die kan optreden wanneer het netwerk is uitgeschakeld en de batterij is aangesloten.
Ketting C2, R15, VD9 is nodig voor het opladen van een diep ontladen of gesulfateerde accu, wanneer er een pulserende spanning op de polen kan optreden. Dankzij de diode VD9 verschijnt er een afgevlakte spanning op condensator C2. Zonder deze keten zouden spanningspieken de drempelschakelaar voortijdig uit de laadmodus kunnen halen.
Rijst. 1. Schematisch diagram van een apparaat voor automatische batterijtraining.
Condensator C3 speelt de rol van een soort batterij en wordt gebruikt om de gezondheid van het apparaat te controleren. In de “CONTROL”-positie van schakelaar SA3 kan deze alleen worden opgeladen via de diode VD12 en weerstand R34, en worden ontladen via de automatiseringseenheid. Omdat in de modi “1C” en “NC” de laad- en ontlaadprocessen plaatsvinden met een herhalingsperiode van ongeveer 1 seconde, zullen de naaldoscillaties worden waargenomen op de PV1-voltmeter, die de spanning van de schakeldrempels en de beheersbaarheid van alle laadniveaus weerspiegelen. circuits en de drempelschakelaar.
Klemmen X3 en X4 met een spanning van 12,6 V zijn bedoeld voor het aansluiten van een vulcanisator, een achtergrondverlichtingslamp, een kleine soldeerbout en andere belastingen met een vermogen tot 100 W.
Laten we de werking van het apparaat in meer detail bekijken verschillende modi wanneer schakelaar SA3 in de stand “CONTROL” staat (de accu is niet aangesloten).
In de “1C”-modus, nadat de unit is voorzien van netspanning op condensator C3, neemt de spanning niet toe omdat er geen basisstroom is van transistor VT1. Om de initiële bedrijfsomstandigheden te garanderen, stelt schakelaar SA4 kort de “P3”-modus in en keert terug naar de “1C”-positie. Hierna begint de drempelschakelaar te werken, waardoor het opladen wordt verboden wanneer de spanning op de condensator boven het ingestelde maximum (14,8-15V) komt en dit wordt toegestaan als deze onder het ingestelde minimum (12,8-13V) komt.
Wanneer schakelaar SA4 naar de "NC" -modus wordt geschakeld, wordt via diode VD8 spanning aan de collector van transistor VT7 geleverd en wordt de drempelschakelaar geactiveerd, waardoor ontlading mogelijk is. In dit geval verbiedt de open transistor VT10 het opladen en wordt condensator C3 via de automatiseringseenheid ontladen tot een spanning van 10,5 4-10,8 V.
Nadat de drempelschakelaar is omgedraaid, sluit transistor VT10, de collectorstroom van transistor VT1 vloeit door diode VD12 en het basiscircuit van transistor VT8. Deze transistor, en daarna de thyristor, gaat open. Er vloeit een laadstroom door condensator C3 en de spanning over de condensator stijgt naar 14,8-15V.
Tijdens deze controle blijven de ontladingselementen ongecontroleerd, omdat defecten zoals een open circuit in de circuits van de transistoren VT11 - VT13 de metingen van de voltmeter PV1 niet zullen beïnvloeden. Om de werking van deze elementen te regelen, wordt schakelaar SA3 in de "CHARGE" -positie gezet - en in de "NC" -modus zal condensator C3 voornamelijk worden ontladen via transistor VT13. Als gevolg hiervan begint het HL7 “DISCHARGE”-lampje te knipperen, wat aangeeft dat de ontladingscircuits goed werken.
Het apparaat werkt op dezelfde manier met een aangesloten batterij. In de “1C”-modus beginnen de laadcycli onmiddellijk (wat betekent dat de accuspanning niet hoger wordt dan 1C). drempelspanning 12,8-13 V).
De HL6-lamp licht op bij een laadstroom van 2 A of de HL5 bij een stroom van 5 A. Door op de knopschakelaar SB1 “DISCHARGE” te drukken, wordt er spanning op de triggeringang van de drempelschakelaar gezet, waardoor deze in werking treedt. Ontlading wordt aangegeven door de HL7-lamp.
In de "NC"-modus, wanneer de accu is aangesloten, kan het werk beginnen met zowel opladen als ontladen - afhankelijk van in welke modus de drempelschakelaar zich bevond op het moment van inschakelen. Als u een specifieke modus wilt instellen, wordt schakelaar SA1 eerst in de stand “1C” gezet en vervolgens in de stand “NC”.
In de handmatige laadmodus “P3” blokkeren de schakelcontacten de drempelwaardeschakelaar en wordt de thyristor rechtstreeks vanaf de bron bestuurd gelijkstroom.
Apparaat instellen
Om het apparaat in te stellen heeft u een instelbare gelijkstroombron nodig maximale spanning 15 V en een belastingsstroom van minimaal 0,2 A, een testvoltmeter of signaallamp voor een spanning van 27 V.
Vóór het instellen worden de in de positie van maximale weerstand gezet, wordt een testvoltmeter of signaallamp aangesloten tussen de VT8-collector en de gemeenschappelijke draad (klem X2) en wordt de stroombron aangesloten (met behoud van polariteit) op de uitgangsaansluitingen van het apparaat. Schakelaar SA4 staat in de stand “1C”, schakelaar SA3 staat in de stand “CONTROL”. Uitgangsspanning De DC-bron moet 14,8 - 15V zijn.
Nadat het apparaat op het netwerk is aangesloten, moet de spanning op de stuurspanningsmeter ongeveer 26 V zijn. Beweeg de schuifregelaar soepel trimweerstand R16, zorg ervoor dat de stuurspanning abrupt naar nul daalt.
Stel de spanning aan de bron in op 12,8 - 13V en verplaats de schuifregelaar van weerstand R12 soepel totdat een spanningsstoot van 26 V op de stuurspanningsmeter verschijnt. Druk op de SB1-knop - de gecontroleerde spanning moet weer naar nul dalen. Nadat u de spanning aan de bron hebt ingesteld op 10,5-10,8V, verplaatst u de schuifregelaar van weerstand R21 totdat een spanning van 26V op de stuurspanningsmeter verschijnt.
Hierna moet u de werkingsniveaus van de machine controleren en, indien nodig, nauwkeuriger selecteren wanneer de spanning van de stroombron verandert.
Het instellen van de bovengrens van 15 V zorgt er niet voor dat het elektrolyt daarna kookt volledig opgeladen batterijen, omdat in dit geval de batterij automatisch wordt ingeschakeld voor opladen gedurende 8 - 10 minuten en uitgeschakeld voor ongeveer 2 uur. Waarnemingen hebben aangetoond dat bij gebruik in deze modus, zelfs gedurende enkele maanden, het elektrolytniveau in de accubanken niet afneemt.
Details
Vaste weerstanden: R33 - verglaasde draad type PEV-20 of twee weerstanden (parallel geschakeld) van elk 15 Ohm (type PEV-10), de rest - MLT van het vermogen aangegeven in het diagram, afstemweerstanden R12, R16, R21 - type PPZ of andere.
Naast de in het diagram aangegeven transistoren kunnen de transistoren VT1 VT5 VT6, VT9 P307, P307V, P309 zijn: VT8 - GT403A, GT403V - GT403Yu; VT2, VTZ, VT7, VT10, VT11 - MP20, MP20A, MP20B, MP21, MP21A - MP21E; VT4, VT12 - KT603A, KT608A, KT608B; VT13 - elk van de P214 - P217-serie.
Diodes VD1 - VD4 kunnen, naast de diodes aangegeven in het diagram, D242, D243, D243A, D245, D245A, D246, D246A, D247 zijn; VD5, VD7, VD9 - D226V + D226D, D206 - D211; VD6 - KD202B KD202S; VD8, VD12 - D223A, D223B, D219A, D220. In plaats van D808 zenerdiodes zijn D809 - tot D813, D814A - tot D814D geschikt.
De thyristor kan van KU202A tot KU202N zijn. Condensatoren C1, C3 - K50-6; C2 - K50-15. Lampen HL1 t HL3, HL7 - SM28, HL4 HL6 - autolampen voor spanning 12 V en vermogen 50+40 W (er wordt 50 W gloeidraad gebruikt).
Schakelaar SA1 - tuimelschakelaar TV (TP), schakelaars SA2, SA3 - tuimelschakelaars VBT, drukknopschakelaar SB 1 - KM-1, schakelaar SA - type PKG (ZPZN). Transformator T1 - kant-en-klaar, TN-61 -220/127-50 (nominaal vermogen 190 W). DC-voltmeter - type M4200 met een 30 V-schaal.
STROOMVOORZIENINGEN
A. Korobkov
apparaat voorAUTOMATISCHE BATTERIJTRAINING
Het beschreven apparaat is bedoeld voor het onderhoud van zuurbatterijen met een nominale spanning van 12 V en een capaciteit van 40 tot 100 Ah. De belangrijkste “ziekte” van dergelijke batterijen is sulfatering, wat een toename veroorzaakt interne weerstand en vermindering van de batterijcapaciteit. Een van de bekendste methoden om sulfatering tegen te gaan is om de accu periodiek (1-2 keer per jaar) te ontladen met een lage stroomsterkte (niet meer dan 0,05 van zijn capaciteit) en hem vervolgens op te laden met dezelfde stroomsterkte.
Een minder bekende desulfatiemethode houdt in dat de batterij in cycli wordt opgeladen: 6...8 uur opladen met een stroomsterkte van 0,04...0,06 van de capaciteitswaarde met een pauze van minimaal 8 uur. Tijdens de pauze worden de elektrodepotentialen op de accu gezet oppervlak en in de diepte van de batterijplaten met actieve massa zijn uitgelijnd, een dichtere elektrolyt uit de poriën van de platen diffundeert in de ruimte tussen de elektroden, terwijl de batterijspanning afneemt en de elektrolytdichtheid toeneemt.
Rijst. 1. Schema van een apparaat voor automatische batterijtraining
Het voorgestelde apparaat maakt gebruik van een pseudo-gecombineerde methode, waarbij de batterij wordt ontladen tot een spanning van 1,7...1,8 V op elke batterij, en vervolgens in cycli wordt opgeladen. Het criterium dat wordt gebruikt om het laadproces te controleren is de spanning op de accu, die functioneel gerelateerd is aan de mate van lading. Het opladen in elke cyclus eindigt wanneer de spanning op de accupolen 14,8 V bereikt, en wordt hervat wanneer deze daalt tot 12,8...13 V. Deze oplaadmethode wordt in het artikel beschreven.
Het apparaat voor automatische batterijtraining (PATA) ontlaadt de batterij tot een spanning van 10,5...10,8 V, schakelt automatisch over naar de oplaadmodus en voert dit in cycli uit, zoals hierboven aangegeven. Het apparaat werkt in drie modi. In de eerste modus (“Shch”) zijn twee opties mogelijk: ofwel cyclisch opladen, ofwel ontladen tot een spanning van 10,5...10,8 V, en vervolgens cyclisch opladen. In de volgende modus (“NU”) is er een herhaalde overgang van opladen naar ontladen wanneer de spanning op de accupolen 14,8...15 V bereikt, en van ontladen naar opladen wanneer de spanning op de accupolen 10,5...15 V bereikt. 10,8 V. De derde modus (“NC”) komt overeen met de werking van een conventionele lader zonder automatisering.
De batterij wordt ontladen met een stroom van 2...1,7 A en opgeladen met een stroom van 2 of 5 A (in het eerste geval varieert deze van 2 tot 1,5 A, in de tweede - van 5,8 tot 4,5 A).
Het apparaat wordt gevoed door 220 V wisselstroom en verbruikt niet meer dan 25 W wanneer het niet wordt opgeladen en niet meer dan 180 W bij maximale laadstroom.
Het schematische diagram van het apparaat wordt getoond in Fig. 1. Verlagingstransformator T1 levert een wisselspanning van ongeveer 19 V op de secundaire wikkeling met behulp van diodes VD1 - VD4 een pulserende spanning met een amplitude van ongeveer 27 V wordt verkregen, en na de diode VD5 op de condensator C1 er wordt een constante spanning van ongeveer 26 V gegenereerd, die nodig is om de automatiseringseenheid van stroom te voorzien. Op de anode van de thyristor wordt een pulserende spanning aangelegd VS1. Als de juiste spanning wordt toegepast op de stuurelektrode van de trinistor, zal de trinistor openen en stroom doorgeven om de batterij via de lampen op te laden H.L.2 - H.L.6 en schakelen SA3. Laadstroom begrensd door gloeilampen H.L.6 (in “2A”-modus) of H.L.4 - H.L.6 (in “5A”-modus). De batterij wordt ontladen via de transistor V.T13 en weerstanden R25, R26.
SCR- en transistorgestuurd V.T13 automatisering eenheid. Het bevat een referentiespanningsbron (resistor R15, diodes VD9, VD10), ontladingsdrempelschakelaar (transistors V- T7, V.T8, weerstanden R17 - R20), ontlaadstroomsignaalversterker (transistors V.T10 - V.T12), laaddrempelschakelaar (transistors V.T3 - V.T6 met geschikte weerstanden inclusief R13, R16), versterker. laadstroomsignaal (transistors V.T1, V.T2) en laadsignaalverbodselementen (diode VD7, transistor V.T9). Laten we eens kijken naar de werking van deze cascades.
De ontladingsdrempelschakelaar is aangesloten op de uitgangsklemmen van het apparaat HTZ, HT4, ontworpen voor het aansluiten van een batterij. De daarop aanwezige spanning is zowel de voedingsspanning als de geregelde spanning van de schakelaar.
Radioamateurs kennen een analoog van een trinistor, bestaande uit twee transistors met verschillende structuren. De analoog kan op een extern signaal naar een open toestand overschakelen en deze toestand behouden zolang ten minste één van de transistoren in verzadiging is. Uitschakeling vindt plaats wanneer de stroom daalt tot een drempelwaarde, wanneer beide transistors uit verzadiging komen. De drempelschakelaar is gemaakt met soortgelijke verbindingen, maar niet rechtstreeks, maar via weerstanden, waarbij de emitter van een van de transistors is aangesloten op de referentiespanning en de basis op de spanningsdeler. Hierdoor heeft de drempelschakelaar een temperatuurstabiliteit van de schakeldrempelspanning. Stel de schakelaar met behulp van een trimweerstand in op de drempelspanning (10,5...10,8 V). R19.
De ontlaadstroomsignaalversterker bestaat uit een keten van transistors met een wisselende structuur. Transistors werken in schakelmodus. Het werk van een van hen (V.T11) wordt afhankelijk gemaakt van de aanwezigheid van een spanning van 26 V. Dit wordt gedaan om te voorkomen dat de accu ontlaadt bij een nooduitschakeling van de netspanning.
De laaddrempelschakelaar bestaat uit een transistorversterker (V.T6), Schmitt-trigger (V.T3, V.T4) en sleuteltransistor (V.T5). Dit laatste is bedoeld om de invloed van de onderste schakeldrempel (weerstand R13) naar boven (weerstand R16).
De laadstroomversterker bestaat, net als de ontlaadstroomversterker, uit een keten van transistors van verschillende structuren die in schakelmodus werken. In dit geval de collectorstroom van de transistor V.T1 kan door het basiscircuit van de transistor stromen V.T2, als de transistor gesloten is V.T9 (dus geen ontlading). Diode VD7 verhoogt de betrouwbaarheid van het sluiten van de transistor V.T2 als de transistor opengaat V.T9 (wanneer de batterij ontlaadt en er geen stroom door de stuurelektrode van de thyristor mag stromen).
Diode VD8 beschermt de stuurelektrode van de thyristor tegen tegenstroom, die kan optreden wanneer het netwerk is uitgeschakeld en de batterij is aangesloten.
Ketting C2,R29, VD11 nodig voor het opladen van een diep ontladen of gesulfateerde batterij, wanneer er een pulserende spanning op de polen kan optreden. Dankzij de diode VD11 op de condensator C2 De spanning lijkt te zijn weggeëbd. Zonder deze keten zouden spanningspieken de drempelschakelaar voortijdig uit de oplaadmodus kunnen halen.
Condensator NW speelt de rol van een soort batterij en wordt gebruikt om de gezondheid van het apparaat te controleren. In de “Control”-stand staat de schakelaar SA3 het kan alleen worden opgeladen via een diode VD12 en weerstand R34, een afvoer via de automatiseringseenheid. Sinds in de modi “1C” en “NC.” Op een voltmeter vinden laad- en ontlaadprocessen plaats met een herhalingsperiode van ongeveer 1 seconde P.U.1 Er worden oscillaties van de naald waargenomen, die de spanning van de schakeldrempels en de bestuurbaarheid van alle laadcircuits en de drempelschakelaar weerspiegelen.
Klemmen XT1 En XT2 met een spanning van 12,6 V zijn ontworpen voor het aansluiten van een vulcanisator, een achtergrondverlichtingslamp, een kleine soldeerbout en andere belastingen met een vermogen tot 100 W.
Laten we de werking van het apparaat in verschillende modi nader bekijken bij het installeren van de schakelaar SA3 naar de “Control”-positie (de accu is niet aangesloten).
In de “1C”-modus, nadat de unit is voorzien van netspanning op de condensator NW de spanning neemt niet toe omdat er geen transistorbasisstroom is V.T1. Om de initiële bedrijfsomstandigheden te garanderen, schakelt u over SA1 Stel kort de “NC”-modus in en keer terug naar de “1C”-positie. Hierna begint de drempelschakelaar te werken, waardoor het opladen wordt verboden wanneer de spanning op de condensator boven het ingestelde maximum (14,8...15 V) komt en dit wel wordt toegestaan als deze onder het ingestelde minimum (12D..13V) komt.
Bij het verplaatsen van de schakelaar SA1 naar de “MC”-modus naar de transistorcollector V.T8 gevoed via diode VD6 spanning en de drempelschakelaar wordt geactiveerd, waardoor ontlading mogelijk is. Bij. dit is een open transistor V.T9 verbiedt opladen, en de condensator NW ontlaadt via de automatiseringseenheid tot een spanning van 10,5...10,8 V.
Na het uitschakelen van de drempelschakelaar, de transistor V.T9 sluit, de collectorstroom van de transistor V.T1 stroomt door de diode VD7 en het basiscircuit van de transistor V.T2. Deze transistor, en daarna de trini-stor, gaat open. Via een condensator NW De laadstroom vloeit en de spanning over de condensator stijgt naar 14,8...15 V.
Tijdens deze controle blijven ontladingselementen ongecontroleerd, omdat defecten zoals open circuits van transistors optreden V.T11 - V.T13, heeft geen enkele invloed op de voltmeterwaarden P.U.1. Om de werking van deze elementen te regelen, een schakelaar SA3 ingesteld op de positie "Bedrijf" - en vervolgens in de "NIJ" -modus de condensator NW zal voornamelijk via de transistor worden ontladen V.T13. Als gevolg hiervan zal de lamp gaan knipperen H.L.7 “Ontlading”, wat de bruikbaarheid van de ontladingscircuits aangeeft.
Het apparaat werkt op dezelfde manier met een aangesloten batterij. In de “1C”-modus beginnen de laadcycli onmiddellijk (wat betekent dat de accuspanning de drempelspanning van 12,8...13 V niet overschrijdt). Het lampje is aan H.L.2 bij laadstroom 2 A of H.L.3 bij een stroomsterkte van 5 A. Door op de drukknop te drukken S.B.1 Er wordt een “ontladings”-spanning op de triggeringang van de drempelschakelaar toegepast, waardoor deze in werking treedt. De ontlading wordt aangegeven door een lampje H.L.7.
In de “NU”-modus, wanneer de accu is aangesloten, kan het werk beginnen met zowel opladen als ontladen - afhankelijk van in welke modus de drempelschakelaar zich bevond op het moment van inschakelen. Als u een specifieke modus wilt instellen, schakelt u over SA1 eerst ingesteld op de “1C”-positie en vervolgens op de “MC”-positie.
In de niet-automatische laadmodus ("NC") blokkeren de schakelcontacten de drempelwaardeschakelaar en wordt de SCR rechtstreeks vanuit de gelijkstroombron bestuurd.
Rijst. 2. Verschijning apparaat
Welke onderdelen worden in het apparaat gebruikt? Vaste weerstanden R25, R26 - verglaasde draad type PEV-10, de rest - MLT van het vermogen aangegeven in het diagram, trimweerstanden R13, R16, R19 - type PPZ of andere. Naast die aangegeven in het diagram, transistors V.T1, V.T6, V.T7, V.T10 kan P307, P307V P309- zijn V.T2 - GT403A, GT403V - GT403Yu; V.T3, V.T4, V.T8 V.T9, V.T11 - MP20, MP20A, MP20B, MP2.1, MP21A - MP21E; V.T5, V.T12 - KT603A, KT608A, KT608B; V.T13 - een van de P214 - P217-series. Dioden VD1 - VD4 kan, naast degene aangegeven in het diagram, D242, D243 D243A D245, D245A, D246, D246A, D247 zijn; VD5 - KD202B - KD202S; VD6, VD7 - D223A, D223B, D219A, D220- VD8, VD11, USH2 - D226V - D226D, D206-D211; In plaats van D808 zenerdiodes zijn D809 - D813, D814A - D814D geschikt. De thyristor kan KU202A - KU202N zijn.
Condensatoren C1, NW - K50-6; C2 - K50-15. Lampen H.L.1- H.L.3, N17-SSh8,H.L.4- H.L.6 - automotive voor spanning 12 V en vermogen 50 + 40 W (er wordt 50 W draad gebruikt). Schakelaar Q1 - TV-tuimelschakelaar (TP), schakelaars . SA2, SA3 - VBT-tuimelschakelaars, drukknopschakelaar S.B.1 - KM-1, schakelaar SA1 - type PKG (ZPZN). Transformator 77 - gereed, TN-61-220/127-50 (nominaal vermogen 190 W). DC-voltmeter - type M4200 met een 30 V-schaal.
Het ontwerp van het apparaat wordt getoond in Fig. 2 en 3. Het is gebaseerd op een basis met afmetingen van 240x225 mm gemaakt van 3 mm dik duraluminium. Het voorpaneel, de printplaat met onderdelen van de automatiseringseenheid en condensatoren zijn aan de basis bevestigd C1, NW, voedingstransformator, printplaten aan de achter- en zijkant.
Op voorpaneel geplaatste bedieningselementen en indicaties, evenals klemmen XT1, XT2. Op de achterste printplaat zijn diodes gemonteerd, gemaakt van 3 mm dik glasvezel (plaatafmetingen 105x215 mm) VD1 - VD4 (op lamellenradiatoren), diode VD5, SCR (op een lamellenradiator), transistor V.T13 (op een U-vormige radiator), weerstanden R25, R26, lampen H.L.4 - H.L.6. Weerstanden zijn gemonteerd op de printplaat aan de zijkant die naast de transformator is geïnstalleerd Rll, R29, R32 - R34, diodes VD8, VD11, VD12, condensator C2, trimweerstanden.
Om de accu aan te sluiten, wordt een slang met twee dikke draden en gemarkeerde (met “+” en “-” tekens) klemmen aan de uiteinden door het gat in het voorpaneel naar buiten gebracht. Het blok is bovenaan bedekt met een behuizing van aluminiumplaat.
Een tekening van het bord van de automatiseringseenheid wordt getoond in Fig. 4. Het wordt aan de basis bevestigd met behulp van twee L-vormige hoekbeugels.
Rijst. 3. Weergave van de apparaatinstallatie
Om het apparaat in te stellen heeft u een instelbare gelijkstroombron nodig met een maximale spanning van 15 V en een belastingsstroom van minimaal 0,2 A, een testvoltmeter of een signaallamp voor een spanning van 27 V.
Rijst. 4. PCB(a) de automatiseringseenheid en de locatie van de onderdelen daarop (b)
Vóór het instellen worden de op de maximale weerstandspositie gezet, een testvoltmeter of signaallamp wordt tussen de klem aangesloten 2 automatiseringseenheidbord en gemeenschappelijke draad (klem XT4), en De stroombron is aangesloten (met behoud van polariteit) op de uitgangsklemmen van het apparaat. Schakelaar SA1 ingesteld op positie “1C”, schakelaar SA3 - naar de positie “Controle”. De uitgangsspanning van de DC-bron moet 14,8...15 V zijn.
Nadat het apparaat op het netwerk is aangesloten, moet de spanning op de stuurspanningsmeter ongeveer 26 V zijn. Beweeg de schuifregelaar van de trimmerweerstand soepel R16, Ze zorgen ervoor dat de stuurspanning abrupt naar nul daalt.
Stel de spanning bij de bron in op 12,8...13 V en verplaats de weerstandsschuif soepel R13 totdat er een spanningsstoot van 26 V op de stuurspanningsmeter verschijnt. Druk op de knop S.B.1 - de bewaakte spanning moet weer naar nul dalen. Nadat u de spanning bij de bron hebt ingesteld op 10,5...10,8 V, verplaatst u de weerstandsschuif R19 totdat er op de stuurspanningsmeter een spanning van 26 V verschijnt.
Hierna moet u de werkingsniveaus van de machine controleren en, indien nodig, nauwkeuriger selecteren wanneer de spanning van de stroombron verandert.
Het instellen van de bovengrens van 15 V zorgt er niet voor dat het elektrolyt kookt nadat de accu volledig is opgeladen, omdat in dit geval de accu automatisch wordt ingeschakeld voor opladen gedurende 8...10 minuten en uitgeschakeld voor ongeveer 2 uur aangetoond dat bij gebruik in deze modus, zelfs in de loop van enkele maanden, het elektrolytniveau in de accubanken niet afneemt.
Veel autobezitters zijn van mening dat de ‘levensduur’ van een batterij alleen afhangt van de kwaliteit van de productie, dus kopen ze geïmporteerde batterijen. Sommige autotijdschriften suggereren zelfs dat de levensduur van de batterij niet meer dan een eeuw mag bedragen. Dit is uiteraard zeer voordelig. paniyam - producenten.
De praktijk leert dat als je het elektrolytpeil controleert en eens per 3 maanden een trainingscyclus uitvoert (volledig ontladen gevolgd door volledig opladen), de levensduur van de batterij kan worden verlengd tot 9 jaar met behoud van voldoende hoge parameters (capaciteit en maximale ontlaadstroom). Het uitvoeren van trainingscycli verlengt niet alleen de levensduur van de accu, maar verhoogt ook de maximale ontlaadstroom (vermindert de interne weerstand).
Maar trainingscycli (vooral het elimineren van sulfatering) nemen veel tijd in beslag. Daarom zijn er in de amateurradioliteratuur veel beschrijvingen van automatische opladers gepubliceerd, die elk zowel voor- als nadelen hebben.
Ik stel een ander apparaat voor, dat met een eenvoudig circuit een brede functionaliteit heeft.
Het schema bestaat het van een spanningsstabilisator (microcircuit DA 1), Schmitt-trigger (elementen DD 1.1, DD 1.2), teller van ontlaad-laadcycli (microcircuit DD 2) met een eenheid die de status van deze teller aangeeft(R 8... R 1 3, VT 1... VT 6, VD 4... VD 9), twee toetsen (VT 7, VD 2, K1 en VT 8, VD 3, K2), omvormer DD 1.3 , gelijkrichter(HL 2, T1, VD 10.... VD 1 3) en belastingsweerstand, waarvan de rol wordt gespeeld door de lamp HL 1.
Spanningsstabilisator op de chip D.A. 1 dient om microcircuits van stroom te voorzien DD 1, DD 2, evenals een referentiespanningsbron voor monitoringbatterij spanning. Schmitt-trigger bestuurt de sleutel VT7, VD2, K1. Op chipteller DD 2 telt het aantal ontlaad-laadcycli en bestuurt de sleutel VT8, VD3, K2, die de belasting uitschakelt HL 1 uit de batterij.
Het apparaat werkt als volgt. Eerst moet u de batterij op het apparaat aansluiten GB 1. Tegelijkertijd aan de uitgang van de stabilisator D.A. 1 er verschijnt een spanning van +5 V, en de weerstand€ 15,- er wordt een korte positieve spanningspuls gegenereerd, waardoor de teller wordt ingesteld DD 2 naar nultoestand. Tegelijkertijd is de uitgang 0 hoog niveau, waardoor de transistor wordt geopend VT 1 . LED licht op VD4. Als de spanning van de aangesloten accu lager is dan 15 V, dan wordt bij de triggeruitgang (pin 3 DD 1 .1) - "1", transistor VT 7 is open en relais K1 is ingeschakeld. Ook relais K2 is ingeschakeld, sinds pin 5 DD 2 - respectievelijk “O” aan de uitgang (pin 10) DD 1.3 is "1" en VT 8 is open.
Het apparaat is aangesloten op een 220 V-netwerk. Het opladen van de batterij begint GB 1. Laadstroom stroomt door het circuit: diodes VD 10....VD 13, gesloten contacten K1.1, batterij GB 1. De hoeveelheid laadstroom wordt beperkt door de weerstand van de gloeilamp HL 2, verbonden met de opening in de primaire wikkeling van transformator T1. Terwijl de batterij oplaadt, neemt de spanning erover en de weerstand toe R2 neemt toe. Wanneer de spanning is ingeschakeld GB 1 15 V bereikt, schakelt de Schmitt-trigger op pin 3 DD 1.1 - "0", en de transistor VT 7 sluit. Het relais K1 wordt vrijgegeven en de contacten K1.1 schakelen de batterij in de ontlading (sluit een belasting aan - een lamp). HL 1 ). De ontlaadstroom van de batterij wordt bepaald door de lampweerstand HL1.
In dit geval zal de spanningsval van de triggeruitgang (pin 4 DD 1.2) gaat naar pin 14 van de teller DD 2 en schakelt deze naar de volgende status, d.w.z. "1" op uitgang 1. Dan opent de transistor VT2, en de LED gaat branden VD5.
Terwijl de batterij ontlaadt, zal de spanning erover (en over de weerstand) R2) neemt af. Wanneer de spanning GB 1 daalt naar 10,7 V, de trigger schakelt weer, de transistor VT 7 opent. Relais K1 wordt geactiveerd en schakelt de accu over naar opladen. Na meerdere oplaadcycli- ontladen wanneer de teller opnieuw wordt geactiveerd DD 2 "1" verschijnt op pin 5,dienovereenkomstig, aan de uitgang DD 1 .3 - "0". Transistor VT 8 sluit, relais K2 wordt vrijgegeven en de lamp HL 1 wordt losgekoppeld van de accu. Hiermee is de batterijtraining afgerond. Vervolgens worden beide relais uitgeschakeld en wordt de batterij ontladen met een kleine stroom gelijk aan het totale stroomverbruik van de microschakelingen DDI,DD 2,DA 1 (totaal ongeveer 4 mA).
Het aantal batterijtrainingscycli kan worden gewijzigd door de ingangen (pin 8 en 9) van het element aan te sluiten DD 1 .3 naar verschillende uitgangen van de microschakeling DD 2. De laad- en ontlaadstroom van de batterij wordt geregeld door de selectie van lampen HL 1 en HL 2 (HL 1 moet ontworpen zijn voor een spanning van 12 V, aHL 2 - bij 220 V). Het gebruik van weerstanden R2 en R3 U kunt de accuspanningsdrempels waarbij de trigger overschakelt, op grote schaal aanpassen. Tegelijkertijd R3 past de hysteresisbreedte van de triggerkarakteristiek aan, een R2 verandert gelijktijdig en proportioneel beide drempelresponsspanningen.
De beschreven methode om een batterij te trainen, wanneer deze volledig ontladen is (tot een spanning van 10,7 V) en vervolgens volledig opgeladen is (tot 15 V), is “klassiek”. Speciale literatuur beveelt andere trainingsmethoden aan, bijvoorbeeld dit regime. De accu wordt volledig opgeladen tot een spanning van 15 V en losgekoppeld van de lader. Wanneer de spanning daaltdaarop op 12,8 V, wordt de batterij opnieuw op de lader aangesloten en wordt de spanning op 15 V gebracht. Het proces wordt verschillende keren herhaald. Met het voorgestelde apparaat kunt u deze modus implementeren. Voor deze lamp HL 1 is uitgesloten van de regeling, en HL 2 een dergelijk vermogen wordt zo gekozen dat de laadstroom van de batterij ongeveer 0,05 van de nominale capaciteit bedraagt. Tijdens pauzes tussen het opladen wordt de accu ontladen met een stroomsterkte van ongeveer 4 mA.
Condensator C1 onderdrukt de spanningsrimpel aan de triggeringang, wat de duidelijkheid van de werking ervan verbetert. Diode VD 1 begrenst de spanning op C1 binnen 0...5 V (in principe VD 1 kan worden uitgesloten). De spanningen waarbij de trigger werkt, zijn behoorlijk stabiel, omdat chip DD 1 wordt gevoed door een gestabiliseerde spanning.
Onderdelen moeten worden vervangen in overeenstemming met hun elektrische kenmerken. Het is raadzaam om de microschakelingen uit de K561-serie te vervangen door microschakelingen uit de 564-serie, omdat deze laatste hebben een groter temperatuurbereik. Koplampschakelaarrelais (90.3747-01) van een UAZ-auto werden gebruikt als K1 en K2. Het vermogen van transformator T1 moet minimaal 150 W zijn (voor het opladen van een 12 volt accu met een stroomsterkte van 6 A). Om de lamp te bestellen HL 2 effectief de laadstroom beperken en stabiliseren, er moet voldoende vermogen op vrijkomen, daarom moet de nullastspanning van de transformator binnen 19 .... 30 V liggen. HL 2 kan worden vervangen door een condensator met hoge capaciteit, maar in de praktijk is dit lastig omdat Het is moeilijk om de juiste condensator te selecteren en de laadstroom zal niet stabiliseren.
Voor gebruiksgemak kunt u een schakelaar aan het circuit toevoegen die het aantal laad-ontlaadcycli wijzigt. Het moet de ingangen afwisselend verbinden Uitgangen DD 1.3 tot DD 2. Om de efficiëntie van het apparaat in de uit-stand te vergroten, kunt u tuimelschakelaars installeren die de LED's uitschakelen(VD6....VD9).
Bijvoorbeeld als je de ingangen aansluit DD 1.3 naar pin 7 DD 2, daarna LED VD 7 moet uitgeschakeld zijn, anders stijgt het stroomverbruik van 4 naar 15 mA. Om het stroomverbruik te verminderen, kunt u ook de weerstand verhogen R7 tot 3 kOhm, maar dit zal de helderheid van de LED's verminderen. De beginpositie (nul) van de naald van de PA1-ampèremeter moet zich in het midden van de schaal bevinden en het stroommeetbereik moet 1,0...10 A zijn.
Het apparaat is gehuisvest in twee metalen behuizingen. Eén bevat de voeding(VD 10 ...VD 13, T1, FU 1), in de andere - alle andere elementen (behalve de lamp H.L. 1). Het verbinden van de elementen, evenals het aansluiten van de lamp HL 1 en de batterijaansluiting wordt uitgevoerd met behulp van standaardstekkers en stopcontacten (220 volt) die op de behuizingen zijn gemonteerd.
Het opzetten van een goed geassembleerd apparaat bestaat voornamelijk uit het instellen van de drempeltriggerspanningen. Om dit te doen, wordt het apparaat losgekoppeld van het netwerk, de lamp is losgekoppeld HL 1, en in plaats van een batterij is er een instelbare constante spanningsbron op het apparaat aangesloten. Veranderende weerstand R2 en R3, de vereiste aanspreekspanningen zijn ingesteld (de aanspreektijden worden bepaald door het klikken van relais K1).
1. K. Kazmin. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 87. - M.: DOSAAF, 1978.
2. V. Sosnitsky. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 92. - M.: DOSAAF, 1986.
3. A. Korobkov. Apparaat voor automatische batterijtraining. Om de radioamateur te helpen. Vol. 96. - M.: DOSAAF.1987.
4. A. Korobkov. Automatische bevestiging voor de oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 100. - M.: DOSAAF, 1988.
5. N. Drobnitsa. Automatische oplader. Om de radioamateur te helpen. Vol. 77. - M.: DOSAAF, 1982.
Het beschreven apparaat is bedoeld voor het onderhoud van zuurbatterijen met een nominale spanning van 12 V en een capaciteit van 40 tot 100 Ah. Basisprincipes<заболевание>dergelijke batterijen - sulfatering, wat een toename van de interne weerstand en een afname van de batterijcapaciteit veroorzaakt. Een van de meest bekende methoden het tegengaan van sulfatering bestaat uit het periodiek (1 - 2 keer per jaar) ontladen van de accu met een lage stroomsterkte (niet meer dan 0,05 van de capaciteit) en vervolgens opladen met dezelfde stroomsterkte.
Een minder bekende desulfatiemethode houdt in dat de batterij in cycli wordt opgeladen: 6...8 uur opladen met een stroomsterkte van 0,04...0,06 van de capaciteitswaarde met een pauze van minimaal 8 uur. Tijdens de pauze zijn de elektrodepotentialen ingeschakeld het oppervlak en in de diepte van de actieve massa van de batterijplaten worden genivelleerd, een dichtere elektrolyt diffundeert uit de poriën van de platen naar de ruimte tussen de elektroden, terwijl de batterijspanning afneemt en de elektrolytdichtheid toeneemt.
Rijst. 1. Schema van een apparaat voor automatische batterijtraining
Het voorgestelde apparaat maakt gebruik van een pseudo-gecombineerde methode, waarbij de batterij wordt ontladen tot een spanning van 1,7...1,8 V op elke batterij, en vervolgens in cycli wordt opgeladen. Het criterium dat wordt gebruikt om het laadproces te controleren is de spanning op de accu, die functioneel gerelateerd is aan de mate van lading. Het opladen in elke cyclus eindigt wanneer de spanning op de accupolen 14,8...15 V bereikt, en wordt hervat wanneer deze daalt tot 12,8...13 V. Deze oplaadmethode wordt beschreven in het artikel.
Het apparaat voor automatische batterijtraining (PATA) ontlaadt de batterij tot een spanning van 10,5 ... 10,8 V, schakelt automatisch over naar de oplaadmodus en voert dit in cycli uit, zoals hierboven aangegeven. Het apparaat werkt in drie modi. In de eerste modus (<Щ>) zijn er twee opties mogelijk: óf cyclisch opladen, óf ontladen tot een spanning van 10,5...10,8 V, en vervolgens cyclisch opladen. In de volgende modus (
De batterij wordt ontladen met een stroom van 2...1,7 A en opgeladen met een stroom van 2 of 5 A (in het eerste geval varieert deze van 2 tot 1,5 A, in de tweede - van 5,8 tot 4,5 A).
Het apparaat wordt gevoed door 220 V wisselstroom en verbruikt niet meer dan 25 W wanneer het niet wordt opgeladen en niet meer dan 180 W bij maximale laadstroom.
Het schematische diagram van het apparaat wordt getoond in Fig. 1. Verlagingstransformator T1 levert een wisselspanning van ongeveer 19 V op de secundaire wikkeling. Met behulp van diodes VD1 - VD4 wordt een pulserende spanning met een amplitude van ongeveer 27 V verkregen, en na diode VD5 een constante spanning van ongeveer 26. V wordt gevormd op condensator C1, die nodig is om de automatiseringseenheid van stroom te voorzien. Op de anode van de thyristor VS1 wordt een pulserende spanning aangelegd. Als de juiste spanning wordt aangelegd op de stuurelektrode van de thyristor, zal de thyristor openen en stroom doorgeven om de batterij op te laden via de lampen HL2 - HL6 en schakelaar SA3. De laadstroom is beperkt tot HL6-gloeilampen (in<2А>) of HL4 - HL6 (in<5А>). De batterij wordt ontladen via transistor VT13 en weerstanden R25, R26.
De thyristor en transistor VT13 worden aangestuurd door de automatiseringseenheid. Het bevat een referentiespanningsbron (weerstand R15, diodes VD9, VD10), een ontlaaddrempelschakelaar (transistoren VT7, VT8, weerstanden R17 - R20), een ontlaadstroomsignaalversterker (transistoren VT10 - VT12), een laaddrempelschakelaar (transistoren VT3 - VT6 met bijbehorende weerstanden, waaronder R13, R16), laadstroomsignaalversterker (transistors VT1, VT2) en laadsignaalremmingselementen (diode VD7, transistor VT9). Laten we eens kijken naar de werking van deze cascades.
De ontladingsdrempelschakelaar is aangesloten op de uitgangsklemmen van het XTZ, XT4-apparaat, bedoeld voor het aansluiten van de batterij. De daarop aanwezige spanning is zowel de voedingsspanning als de geregelde spanning van de schakelaar.
Radioamateurs kennen een analoog van een trinistor, bestaande uit twee transistors met verschillende structuren. De analoog kan op een extern signaal naar een open toestand overschakelen en deze toestand behouden zolang ten minste één van de transistoren in verzadiging is. Uitschakeling vindt plaats wanneer de stroom daalt tot een drempelwaarde, wanneer beide transistors uit verzadiging komen. De drempelschakelaar is gemaakt met soortgelijke verbindingen, maar niet rechtstreeks, maar via weerstanden, waarbij de emitter van een van de transistors is aangesloten op de referentiespanning en de basis op de spanningsdeler. Hierdoor heeft de drempelschakelaar een temperatuurstabiliteit van de schakeldrempelspanning. Stel de schakelaar in op de drempelspanning (10,5 ... 10,8 V) met behulp van trimweerstand R19.
De ontlaadstroomsignaalversterker bestaat uit een keten van transistors met een wisselende structuur. Transistors werken in schakelmodus. De werking van één ervan (VT11) wordt afhankelijk gemaakt van de aanwezigheid van een spanning van 26 V. Dit wordt gedaan om het ontladen van de accu te voorkomen bij een nooduitschakeling van de netspanning.
De laaddrempelschakelaar bestaat uit een transistorversterker (VT6), een Schmitt-trigger (VT3, VT4) en een sleuteltransistor (VT5). Dit laatste is ontworpen om de invloed van de onderste schakeldrempel (weerstand R13) op de bovenste (weerstand R16) te elimineren.
De laadstroomversterker bestaat, net als de ontlaadstroomversterker, uit een keten van transistors van verschillende structuren die in schakelmodus werken. In dit geval kan de collectorstroom van transistor VT1 door het basiscircuit van transistor VT2 stromen wanneer transistor VT9 gesloten is (d.w.z. er is geen ontlading). Diode VD7 verhoogt de betrouwbaarheid van het sluiten van transistor VT2 bij het openen van transistor VT9 (wanneer de batterij ontlaadt en er geen stroom door de stuurelektrode van de SCR mag stromen).
De VD8-diode beschermt de stuurelektrode van de thyristor tegen tegenstroom, die kan optreden wanneer het netwerk is uitgeschakeld en de batterij is aangesloten.
Ketting C2, R29, VD11 is nodig voor het opladen van een diep ontladen of gesulfateerde accu, wanneer er een pulserende spanning op de polen kan optreden. Dankzij de diode VD11 verschijnt er een afgevlakte spanning op condensator C2. Zonder deze keten zouden spanningspieken de drempelschakelaar voortijdig uit de oplaadmodus kunnen halen.
De SZ-condensator speelt de rol van een soort batterij en wordt gebruikt om de gezondheid van het apparaat te controleren. In positie<Контроль>, schakelaar SA3, deze kan alleen worden opgeladen via de diode VD12 en weerstand R34, en worden ontladen via de automatiseringseenheid. Omdat in modi<1Ц>En
De XT1- en XT2-terminals met een spanning van 12,6 V zijn bedoeld voor het aansluiten van een vulcanisator, een achtergrondverlichtingslamp, een kleine soldeerbout en andere belastingen met een vermogen tot 100 W.
Laten we de werking van het apparaat in verschillende modi nader bekijken wanneer schakelaar SA3 in de stand staat<Контроль>(accu niet aangesloten) .
In modus<1Ц>na het voorzien van netspanning op de condensator SZ neemt de spanning niet toe omdat er geen basisstroom is van transistor VT1. Om de initiële bedrijfsomstandigheden te garanderen, stelt schakelaar SA1 kort de modus in<НЗ>en keer terug naar positie<1Ц>. Hierna begint de drempelschakelaar te werken, waardoor het opladen wordt verboden wanneer de spanning op de condensator boven het ingestelde maximum (14,8...15 V) komt en dit wel wordt toegestaan als deze onder het ingestelde minimum (12D..13V) komt.
Wanneer schakelaar SA1 in de modus wordt gezet<МЦ>Er wordt spanning geleverd aan de collector van transistor VT8 via diode VD6, en de drempelschakelaar wordt geactiveerd, waardoor ontlading mogelijk is. In dit geval verbiedt de open transistor VT9 het opladen en wordt de condensator SZ via de automatiseringseenheid ontladen tot een spanning van 10,5...10,8 V.
Nadat de drempelschakelaar is omgedraaid, sluit transistor VT9, de collectorstroom van transistor VT1 vloeit door diode VD7 en het basiscircuit van transistor VT2. Deze transistor, en daarna de thyristor, gaat open. Er vloeit een laadstroom door de condensator SZ en de spanning over de condensator stijgt naar 14,8...15 V.
Tijdens deze controle blijven de ontladingselementen ongecontroleerd, omdat defecten zoals een open circuit van transistoren VT11 - VT13 de metingen van de voltmeter PU1 niet zullen beïnvloeden. Om de werking van deze elementen te regelen, wordt schakelaar SA3 in de stand gezet<Работа>- dan in de modus
Het apparaat werkt op dezelfde manier met een aangesloten batterij. In modus<1Ц>Het cyclische opladen begint onmiddellijk (wat betekent dat de accuspanning de drempelspanning van 12,8...13 V niet overschrijdt). Lamp HL2 brandt bij een laadstroom van 2 A of HL3 bij een stroom van 5 A. Door op de drukknop SB1 te drukken<Разрядка>Er wordt spanning op de triggeringang van de drempelschakelaar gezet, waardoor deze in werking treedt. Ontlading wordt aangegeven door de HL7-lamp.
In modus
In niet-automatische oplaadmodus (<НЗ>) De schakelcontacten blokkeren de drempelwaardeschakelaar en de SCR wordt rechtstreeks vanuit de DC-bron bestuurd.
Welke onderdelen worden in het apparaat gebruikt:
Vaste weerstanden R25, R26 zijn verglaasde draadweerstanden van het PEV-10-type, de rest is MLT van het vermogen aangegeven in het diagram, trimweerstanden R13, R16, R19 zijn van het PPZ-type of andere. Naast de in het diagram aangegeven transistoren kunnen de transistoren VT1, VT6, VT7, VT10 P307, P307V P309-VT2 - GT403A, GT403V - GT403Yu zijn; VT3, VT4, VT8 VT9, VT11 - MP20, MP20A, MP20B, MP2.1, MP21A - MP21E; VT5, VT12 - KT603A, KT608A, KT608B; VT13 - elk van de P214 - P217-serie. Diodes VD1 - VD4 kunnen, naast de diodes aangegeven in het diagram, D242, D243 D243A D245, D245A, D246, D246A, D247 zijn; VD5 - KD202B - KD202S; VD6, VD7 - D223A, D223B, D219A, D220-VD8, VD11, USH2 - D226V - D226D, D206-D211; In plaats van D808 zenerdiodes zijn D809 - D813, D814A - D814D geschikt. De thyristor kan KU202A - KU202N zijn.
Condensatoren C1, SZ - K50-6; C2 - K50-15. Lampen HL1-HL3, N17-SSh8, HL4-HL6 - autolampen met een spanning van 12 V en een vermogen van 50 + 40 W (er wordt een gloeidraad van 50 W gebruikt). Schakelaar Q1 - tuimelschakelaar TV (TP), schakelaars SA2, SA3 - tuimelschakelaars VBT, drukknopschakelaar SB1 - KM-1, schakelaar SA1 - type PKG (ZPZN). Transformator 77 - gereed, TN-61-220/127-50 (nominaal vermogen 190 W). DC-voltmeter - type M4200 met een 30 V-schaal.
Het ontwerp van het apparaat wordt getoond in Fig. 2 en 3. Het is gebaseerd op een basis met afmetingen van 240×225 mm, gemaakt van 3 mm dik duraluminium. Aan de basis zijn het frontpaneel, een printplaat met onderdelen van de automatiseringseenheid, condensatoren C1, SZ, een voedingstransformator en printplaten aan de achterkant en zijkant bevestigd.
Op het voorpaneel bevinden zich bedieningselementen en indicaties, evenals klemmen XT1, XT2. Op de achterste printplaat, gemaakt van 3 mm dik glasvezel (plaatafmetingen 105×215 mm), diodes VD1 - VD4 (op lamellenradiatoren), diode VD5, SCR (op lamellenradiator), transistor VT13 (op een U-vormige radiator ) zijn gemonteerd, weerstanden R25, R26, lampen HL4HL6. Op de naast de transformator geïnstalleerde montageplaat aan de zijkant zijn weerstanden Rll, R29, R32 - R34, diodes VD8, VD11, VD12, condensator C2 en trimweerstanden gemonteerd. -
Om de accu aan te sluiten, wordt een slang met twee dikke draden en gemarkeerde (met “+” en “-” tekens) klemmen aan de uiteinden door het gat in het voorpaneel naar buiten gebracht. Het blok is bovenaan bedekt met een behuizing van aluminiumplaat.
Een tekening van het bord van de automatiseringseenheid wordt getoond in Fig. 4. Het wordt aan de basis bevestigd met behulp van twee L-vormige hoekbeugels.
Om het apparaat in te stellen heeft u een instelbare gelijkstroombron nodig met een maximale spanning van 15 V en een belastingsstroom van minimaal 0,2 A, een testvoltmeter of een signaallamp voor een spanning van 27 V.
Rijst. 4. Printplaat (a) van de automatiseringseenheid en locatie van de onderdelen daarop (b)
Vóór het instellen worden de schuifregelaars van de trimmerweerstand in de positie van maximale weerstand gezet, wordt een testvoltmeter of signaallamp aangesloten tussen klem 2 van het bord van de automatiseringseenheid en de gemeenschappelijke draad (XT4-klem), en wordt de stroombron aangesloten (behoud polariteit) op de uitgangsaansluitingen van het apparaat. Schakelaar SA1 staat in de stand “1C”, schakelaar SA3 staat in de stand “Control”. De uitgangsspanning van de DC-bron moet 14,8...15 V zijn.
Nadat u het apparaat op het netwerk hebt aangesloten, moet de stuurspanningsmeter een spanning van ongeveer 26 V hebben. Door de schuifregelaar van de trimweerstand R16 soepel te verplaatsen, zorgt u ervoor dat de stuurspanning abrupt naar nul daalt.
Stel de spanning bij de bron in op 12,8...13 V en verplaats de schuifregelaar van weerstand R13 soepel totdat een spanningsstoot van 26 V op de stuurspanningsmeter verschijnt. Druk op de SB1-knop - de gecontroleerde spanning moet weer naar nul dalen. Nadat u de spanning aan de bron hebt ingesteld op 10,5...10,8 V, verplaatst u de schuifregelaar van weerstand R19 totdat een spanning van 26 V op de stuurspanningsmeter verschijnt.
Hierna moet u de werkingsniveaus van de machine controleren en, indien nodig, nauwkeuriger selecteren wanneer de spanning van de stroombron verandert.
Het instellen van de bovengrens van 15 V zorgt er niet voor dat het elektrolyt kookt nadat de accu volledig is opgeladen, omdat in dit geval de accu automatisch wordt ingeschakeld voor opladen gedurende 8...10 minuten en uitgeschakeld voor ongeveer 2 uur aangetoond dat bij gebruik in deze modus, zelfs gedurende meerdere maanden, het elektrolytniveau in de accubanken niet afneemt.
Literatuur
- Om de radioamateur te helpen: Verzameling. Vol. 100/ C80 Comp. B. S. Ivanov. -M.: DOSAAF\A.Korobkov
