Каталог радиолюбительских схем

Е. Сосновский, А. Черников

Описываемое устройство предназначено для зарядки аккумуляторных батарей всех типов, применяемых для электрооборудования легковых автомобилей и мотоциклов.

Зарядное устройство позволяет плавно регулировать силу зарядного тока зарядки от 0 до 6 А, выходного напряжения от 0 до 15 В и автоматически отключаться от сети при зарядке батареи на 90% от номинальной емкости. Имеет систему защиты от перегрузок, срабатывающую при токе силой 7—10 А. Контроль за силой зарядного тока и выходным напряжением производится по ампервольтметру.

Питание зарядного устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В; потребляемая мощность не более 60 Вт; масса устройства не более 6 кг.

Принципиальная схема зарядного устройства приведена на рис. 1. Работает оно следующим образом. Постоянное напряжение с выхода двухполупериодного выпрямителя на диодах Д5 — Д8, включенных по мостовой

схеме, через составной транзистор Т1Т2, являющийся регулирующим элементом устройства, подается к заряжаемой аккумуляторной батарее. Сопротивление составного транзистора изменяют напряжением смещения, подаваемым на базу транзистора Т1 с движка переменного резистора R3. Резистор R4 позволяет измерять напряжение на выходе зарядного устройства при отключенной нагрузке.

В системе защиты от перегрузок работают транзистор ТЗ и электромагнитное реле Р1. При кратковременном включении питания кнопочным переключателем В1 замыкаются контакты В 1.2, заряжается конденсатор С1, срабатывает реле Р1, и его контакты Р1.1 замыкаются. При этом срабатывает реле РЗ и его контакты Р3.1 блокируют контакты В1.1 выключателя питания. Режим транзистора ТЗ подбирают резистором R8 таким, чтобы ток коллекторной цепи был достаточным для удержания реле Р1 в сработавшем состоянии (0,2—0,25 от тока срабатывания).

При увеличении силы тока нагрузки выше допустимого напряжение на выходе устройства уменьшается, и на стабилитроне Д10, режим которого определяет резистор R7, оно становится меньше напряжения стабилизации. Стабилитрон при этом закрывается, отчего токи базы и коллектора транзистора Т3 резко уменьшаются, реле Р1 отпускает, и его контакты Р1.1, размыкаясь, обесточивают обмотку исполнительного реле Р3. При этом контакты Р3.1 реле Р3 также размыкаются и отключают зарядное устройство от сети.

В системе автоматического контроля подзаряда аккумуляторной батареи работают транзистор Т4, электромагнитное реле Р2 и стабилитрон Д9. С течением времени ток заряда уменьшается, а напряжение на зажимах батареи увеличивается. Когда оно достигнет порога пробоя стабилитрона Д9, транзистор Т4 полностью открывается, реле срабатывает и своими контактами Р2.1 разрывает цепь питания исполнительного реле Р3, которое контактами Р3.1 отключает зарядное устройство от сети.

Питание системы автоматического контроля осуществляется от выпрямителя на диодах Д1 — Д4 через переключатель В4. Диод Д11 служит для ограничения напряжения на обмотке реле Р2 при отпускании. Резисторами R5 и R6 устанавливают режим срабатывания системы в зависимости от положения переключателя В3 на “12 В” или “6 В”, т. е. от рабочего напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи.

Кнопочный переключатель В2 служит для переключения ампервольтметра ИП1 на измерение напряжения или тока заряда. Измерительным прибором служит амперметр типа М4200 (на 10 А), доработанный для измерения напряжения. Выводы рамки отпаяны от шунта (R2) и припаяны к контактам переключателя В2. Отрезки монтажного провода пропущены через отверстия в корпусе прибора. Шунт остается на том же месте в корпусе, но включен согласно схеме. Резистор R1 определяет предел измерения напряжения от 0 до 20 В. Под шкалой для измерения тока с такой же градацией нанесена шкала для измерения напряжения: 1 А — 3 В; 3 А - 6 В; 5 А - 10 В; 7 А - 14 В; 8 А - 18 В.

Кнопочный переключатель В5 служит для выключения зарядного устройства.

Внешний вид зарядного устройства показан на рис. 2, а его конструкция на рис. 3. Оно смонтировано в металлическом корпусе размерами 145 X 115x275 мм с

вентиляционными отверстиями в боковых и верхней стенках. На передней лицевой панели находятся ампервольтметр (AV), кнопочные переключатели режима измерения “AV” (В2), включения и выключения питания (В1, В5), регулятор тока заряда (R3) и индикатор подключения устройства к сети (Л1). На задней панели находятся зажимы-гнезда для подключения аккумуляторной батареи, переключатели ВЗ, В4, плавкий предохранитель.

Переключатели В1, В2 и В5 типа П2К, S3 —МТ-3. Электромагнитные реле: Р1 и Р2 — РЭС-10 (паспорт РСО.452.049ТУ), Р3 — РЭН-29 (паспорт РФО.450.016ТУ). Переменный резистор R3 типа СП-1, подстроечные R5 и R6 — СПЗ-1б, постоянные — МЛТ-0,25. Индикаторная лампа Л1 — КМ-24-90.

Трансформатор питания Tp1 выполнен на магнитопроводе ШЛ20 X 32 (можно Ш20 X 32). Обмотка I содержит 1320 витков провода ПЭВ-1 0,35, обмотка II — 150 витков провода ПЭВ-1 1,5, обмотка III— 115 витков провода ПЭВ-1 0,35.

Большая часть радиодеталей смонтирована на печатной плате размерами 120 X 60 мм (рис. 4), выполненной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Роль радиатора транзистора Т1 выполняют две металлические пластины 1 и 2 размерами 50 X 20 X X 4 мм. Между платой и нижней пластиной на стягивающие винты надеты текстолитовые шайбы 3.

Монтажная плата, транзистор Т2, установленный на ребристом радиаторе, реле Р3 и диоды Д5 — Д8 мощного выпрямителя размещены на гетинаксовой пластине (рис. 5) размерами 110 X 100 мм, которую крепят на шасси зарядного устройства (на рис. 3 — поз. 5). Диоды Д5 и Д8 этого выпрямителя установлены на теплоотводящей пластине размерами 125 X 35 мм, а Д6 и Д7 — на пластинах размерами 125 X 72 мм.

Правильно собранное зарядное устройство сразу же начинает работать. Надо только произвести некоторую регулировку, которую начинают с системы защиты от перегрузок. Для этого переключатель В4 устанавливают в положение “Выкл.”, а на выход к гнездам-зажимам подключают реостат сопротивлением 10—20 Ом, рассчитанный на ток 7—10 А. Переменный резистор R3 устанавливают в положение, соответствующее максимальному току заряда. Затем реостатом плавно увеличивают ток нагрузки, внимательно следя за показаниями амперметра. Если при токе 7—10 А отключение устройства не происходит или оно отключается при меньшем токе, то соответственно подбирают резистор R8.

Далее приступают к регулировке системы автоматического контроля подзаряда. К выходным зажимам-гнездам подключают нагрузку, потребляющую ток 0,5—1 А, и вольтметр класса 0,5 или 1,0. Переключатель В4 ставят в положение “Вкл.”, а В3 в положение “6 В”. Плавно увеличивая выходное напряжение переменным резистором R3, подбором сопротивления резистора R6 добиваются, чтобы устройство отключалось при выходном напряжении 7 ± 0,1 В. Затем переключатель В3 переводят в положение “12 В” и резистором R5 добиваются отключения устройства при выходном напряжении на нагрузке 14 ± 0,1 В. Такие регулировки производят 2— 3 раза. При этом следят, чтобы ток нагрузки был в пределах 0,5—1 А.

ВРЛ 71