Простое автоматическое зарядное устройство

Л. МАЦКО, г. Сморгонь, Белоруссия

Это устройство по структуре не отличается новизной, поскольку в первоначальный его проект была заложена традиционная схема трансформатор— регулятор тока—выпрямитель. В дальнейшем оно было усложнено добавлением узлов управления и контроля заряда. Завершилась работа введением режима десульфатации батареи путем ее зарядки током с разрядной составляющей. Несмотря на все усложнения, зарядное устройство осталось довольно простым по схеме, легким в налаживании и удобным в эксплуатации.

Узел контроля следит за напряжением на батарее в процессе зарядки, отключает ее по достижении полного заряда и сигнализирует об этом включением светодиода.

Режим десульфатации позволяет в ряде случаев восстановить емкость батарей, эксплуатация которых не во всем соответствовала установленным правилам. В этом режиме постоянный зарядный ток заменяется зарядно-разряд-ным. Соотношение значений тока зарядки и разрядки в этом режиме 10:1. Такой режим также может оказаться полезным и при профилактике исправных батарей.

Зарядный пульсирующий ток, подаваемый на батарею аккумуляторов, снимается со вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1 (см. схему). В нормальном режиме симистор VS2 открывается в обоих полупериодах переменного сетевого напряжения. Резистором R10, входящим в состав узла управления, можно в некоторых пределах регулировать зарядный ток.

При сильно разряженной батарее ток может достигать 5 А, уменьшаясь по мере зарядки до 1 А. Напряжение при этом, наоборот, увеличивается до 15,8... 16,2 В, что и дает возможность зафиксировать момент окончания зарядного процесса. Узел контроля выполнен на компараторе DA1. Порог срабатывания компаратора устанавливают переменным резистором R1.

Как только напряжение на батарее превысит пороговое, компаратор переключится и на его выходе появится напряжение высокого уровня. В результате откроется тринистор VS1 и сработает реле К1. Контактами К1.1 оно разомкнет цепь управления мощным симистором VS2, он закроется и обесточит нагрузку.

Контакты К 1.2 реле включат светоди-од HL2, указывая на то, что батарея заряжена, а К1.3 размыкают цепь разрядного резистора R12. Светодиод HL1 светит лишь тогда, когда трансформатор Т1 подключен к сети, а свечение индикатора HL3 свидетельствует о том, что батарея подключена к устройству в правильной полярности и она разряжена не слишком.

От подключения батареи в обратной полярности зарядное устройство защищает предохранитель FU2. Если в процессе зарядки батарея по каким-либо причинам отключится, напряжение на плюсовом зажиме нагрузки увеличится, что приведет к срабатыванию компаратора DA1. Поэтому симистор VS2 немедленно закроется и включится светодиод HL2.

Режим десульфатации включают тумблером SA2. При этом размыкаются контакты SA2.1 и замыкаются SA2.2. Симистор будет включаться только на половину периода сетевого напряжения, а в течение второго полупериода через батарею и резистор R12 будет протекать разрядный ток. Выпрямителем в этом режиме работает симистор, а диодный мост VD6—VD9 лишь обеспечивает необходимую полярность зарядного напряжения.

После срабатывания узла автоматики и окончания зарядки батареи она окажется нагруженной цепью светодиода HL3. Несмотря на совершенно незначительный ток через этот светодиод, заряженную батарею лучше сразу отключить от зарядного устройства. Если же своевременного отключения

обеспечить нельзя, последовательно с батареей, в точке А, следует включить мощный диод (например, Д242А) катодом в сторону моста VD6—VD9.

Для того чтобы уменьшить склонность компаратора к "дребезгу" вблизи зоны срабатывания, к его входам (выводы 3 и 4) подключен конденсатор С2. Емкость надо определить экспериментально (начиная с 10 пФ).

Трансформатор Т1 должен иметь габаритную мощность не менее 160 Вт. Симистор может быть любым на ток не менее 10 А. Желательно установить его на теплоотвод с полезной площадью около 100 см2. Мощные диоды также следует снабдить теплоотводами. Реле К1 — РЭС22, паспорт РФ4.500.131П2. Его можно заменить реле РЭС9, паспорт РС4.529.029-11; при этом цепь R6HL2 надо подключить параллельно обмотке реле К1.

Налаживание зарядного устройства состоит в установке напряжения 8 В на выводе 3 компаратора DA1.

При включенном зарядном устройстве в отсутствие заряжаемой батареи включается светодиод HL2 "Окончание зарядки". Это не признак неисправности устройства, а результат увеличения напряжения на его выходе без нагрузки. Как только батарея (разряженная) будет подключена, светодиод погаснет.

РАДИО № 6, 2004 г., с. 47.