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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur de batterie de voiture. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Batteries, chargeurs La version du chargeur proposée par l'auteur est assemblée sur une base d'éléments accessible, n'a pratiquement pas besoin d'être réglée et est assez simple à répéter. Le réglage du courant de charge dans la plage de 0 à 10 A s'effectue en tournant le bouton de résistance variable sur le panneau avant. Le fonctionnement du chargeur est basé sur la méthode bien connue de contrôle vertical de l'élément de régulation - le trinistor. Aux entrées du comparateur, la tension en dents de scie est comparée à une tension de référence constante. Au moment où leurs valeurs deviennent égales puis que leur différence change de signe, une impulsion de commande se forme. Le courant de charge dépend de la phase de l'impulsion, qui peut être ajustée manuellement en modifiant la tension de référence. Comme comparateur, un ampli opérationnel à usage général a été utilisé. Une caractéristique distinctive de cet appareil est que le contrôle s'effectue non pas dans un circuit de sortie à courant élevé, mais dans une entrée à courant relativement faible - l'enroulement primaire d'un transformateur de réseau abaisseur. Cela réduit les pertes de puissance sous forme de génération de chaleur sur l'élément de commande, ce qui a un effet positif sur la fiabilité de l'appareil. De plus, il n'est pas nécessaire d'installer un élément de régulation sur le dissipateur thermique. L'appareil est capable de fournir à la charge un courant allant jusqu'à 10 A. Le circuit est illustré à la fig. 1.
La tension de l'enroulement secondaire d'un puissant transformateur de réseau T1 est fournie à un pont redresseur monté sur des diodes VD2-VD5, à la sortie duquel une batterie rechargeable est connectée via un insert fusible FU2, un ampèremètre PA1 et des fils de connexion dans les polarité. Sur un transformateur de réseau basse puissance T2, des ponts redresseurs VD6, VD7, des condensateurs de lissage C2-C4 et un régulateur de tension intégré DA1, une alimentation est assemblée pour les unités de commande de l'élément de commande - le trinistor VS1. Le double ampli-op de la puce DA2 est alimenté par +14 V depuis la borne positive du condensateur C2 et -7 V depuis la borne négative de C3. Ces valeurs peuvent être respectivement comprises entre +12...16 V et -3...12 V, en fonction de la tension des enroulements secondaires du transformateur existant (voir ci-dessous). Sur la résistance de charge R3, des impulsions de synchronisation sont générées pour l'unité de commande, pour laquelle une diode de séparation VD6 est connectée entre les bornes positives du pont VD2 et le condensateur C8. Les impulsions ont la forme habituelle d'ondes demi-sinusoïdales avec un taux de répétition de 100 Hz. La tension en dents de scie (PN) forme un générateur composé de deux nœuds : une source de courant de charge stable pour le condensateur C5, assemblé sur un transistor VT2, des résistances R12-R14, et un nœud pour sa décharge rapide sur l'ampli opérationnel DA2.1. 100, inclus comme comparateur. Tant que la tension de la prochaine impulsion d'horloge avec une fréquence de 3 Hz provenant de la résistance R3 vers l'entrée non inverseuse (broche 6) de l'amplificateur opérationnel est supérieure au niveau spécifié par le diviseur R7 R1, la sortie (broche 13) de l'ampli opérationnel est d'environ +5 V et la tension aux bornes du condensateur C12 augmente linéairement. Le courant de charge est réglé par la résistance R8,5 de sorte que lorsque le condensateur atteint +5 V, la tension descendante de l'impulsion de synchronisation suivante devient inférieure au niveau fixé par le diviseur. A ce moment, à la sortie de l'ampli-op, la tension change de polarité et le condensateur C0,7 se recharge rapidement à -9 V à travers le circuit : la sortie de l'ampli-op, VD9, R0, la ligne électrique est à XNUMX V Lorsque l'impulsion suivante atteint le niveau de tension fixé par le diviseur, le processus se répète. Le signal de la sortie du générateur PN est transmis à l'unité de comparaison, où il est comparé à la tension de commande de référence définie par la résistance variable R4. Le nœud de comparaison fonctionne également comme comparateur et est assemblé sur l'ampli-op DA2.2. Avec une augmentation linéaire du PN au moment de son égalité avec celui de contrôle, une chute de tension croissante se produit à la sortie de l'ampli-op, et avec une forte chute du PN, une chute de tension décroissante se produit. Le moment de la baisse coïncide pratiquement avec le moment où la tension du secteur passe par zéro. Une impulsion positive provenant de la sortie de l'ampli-op ouvre le transistor VT1 et l'élément de commande - le trinistor VS1. L'impulsion agit sur son électrode de commande jusqu'à la fin de chaque demi-cycle de la tension secteur. Le trinistor contrôle l'état de l'interrupteur, monté sur un pont de diodes VD1, connecté en série avec l'enroulement primaire d'un puissant transformateur réseau T1. Avec une modification de la tension de commande, le temps (angle) de connexion de l'enroulement primaire au réseau dans chacun de ses demi-cycles change, et donc la valeur moyenne du courant de charge. L'appareil utilise un transformateur T1 - OSM1-0,16, qui peut être remplacé par un autre avec une puissance d'au moins 160 VA et une tension d'enroulement secondaire de 12 ... 18 V. Avec un courant de charge maximum inférieur, vous pouvez installer un transformateur de puissance de sortie inférieure. T2 - tout réseau de faible puissance avec deux enroulements secondaires. La tension de l'enroulement II doit être de 12.16 V avec un courant de charge de 0,3 A et celle de l'enroulement III de 3.12 V sans charge. Il est souhaitable d'utiliser un condensateur C5 avec un faible courant de fuite, par exemple du polyéthylène téréphtalate K73-16. Résistance multitours variable - SP5-44-01, SP5-39 ou 3540S-1 importé 4,7.100 kOhm. Selon l'auteur, les résistances nationales sont supérieures à leurs homologues importées en termes de fiabilité. Le transistor VT1 doit être sélectionné avec le taux de transfert de courant le plus élevé disponible. Lampe au néon - n'importe laquelle. L'interrupteur SA1 est un interrupteur à bascule pour une tension de fonctionnement de 250 V, un courant de 5 A. Un ampèremètre PA1 avec une limite de mesure de courant continu de 10 A et un voltmètre PU1 - une tension continue de 25 V. Deux pinces crocodiles à courant élevé sont utilisées pour connecter à la batterie. Fil de connexion - marque PVS, à quatre fils d'une section de 2 mm2 pour chaque noyau. Deux fils, un de chaque borne, sont l'alimentation et les deux autres sont connectés au voltmètre PU1. Cette mesure élimine l'erreur de mesure de la tension de charge lorsque le courant de charge circule dans les fils. Pour faciliter le transport, les fils de connexion à l'appareil sont connectés via le connecteur RP10-7 (non illustré sur le schéma). L'apparence de l'appareil est représentée sur la fig. 2. Le boîtier est tiré de l'ancien amplificateur de puissance pop "Rainbow".
Un appareil correctement assemblé ne nécessite aucun réglage. Lors de la première mise sous tension, à la place de la batterie, vous devez connecter une lampe halogène d'une puissance de 50 W à 12 V. Lorsque vous tournez le bouton de la résistance variable R4, la luminosité de la lampe doit changer en douceur et les flèches de l'ampèremètre et du voltmètre s'écartent suite à la rotation du bouton. S'il n'y a pas de contrôle approprié de la luminosité ou s'il y a un autre signe d'inopérabilité, avant le dépannage, déconnectez le transformateur T1 et le pont de diodes VD1 du réseau. De plus, en allumant l'appareil sur le réseau, ils vérifient la présence des tensions ci-dessus sur les condensateurs C2 et C3 et +9 V à la sortie du stabilisateur DA1. Une recherche plus approfondie est effectuée à l'aide d'un oscilloscope. Les oscillogrammes sont pris par rapport à la broche 2 de la puce DA1. Vous devez d'abord vérifier la présence d'impulsions d'horloge sur la résistance R3. Leur amplitude doit être d'au moins 11 V. Dans le cas contraire, le nombre de spires de l'enroulement secondaire II du transformateur T2 doit être augmenté ou remplacé par un autre. À la sortie de l'ampli opérationnel DA2.1, des impulsions bipolaires rectangulaires avec une fréquence de 100 Hz et des amplitudes inférieures à 1.1,5 V de la tension d'alimentation doivent être observées. Ensuite, ils vérifient la présence d'impulsions en dents de scie d'une amplitude d'environ +8,5 V sur le collecteur du transistor VT2. Pour la fiabilité des mesures, un diviseur externe avec une résistance d'entrée de 10 MΩ doit être utilisé. En tournant le bouton de la résistance variable, vérifiez le fonctionnement de l'unité de comparaison. Lorsque vous déplacez le curseur de résistance vers le haut du circuit à la sortie de Oy DA2.2, les impulsions de polarité positive d'une période de 10 ms doivent diminuer en durée jusqu'à une certaine valeur minimale, et vers le bas doivent augmenter jusqu'à un rapport cyclique égal à 1. Observez les impulsions sur le collecteur et l'émetteur du transistor VT1 : elles doivent être antiphases. Ensuite, vous devez restaurer les connexions déconnectées et vérifier (remplacer) le trinistor et le pont de diodes VD1. Si le trinistor n'est pas activé, la résistance de la résistance R100 doit être légèrement réduite (jusqu'à 11 ohms). Lors du chargement de la batterie, ne laissez pas la tension de charge augmenter au-dessus de la valeur spécifiée dans les instructions qui y sont jointes ou dans les recommandations du fabricant. En cas de dépassement, il est nécessaire de le régler au niveau recommandé avec le bouton de résistance variable. Lorsque le courant de charge diminue à 0,2.0,5 A, la batterie est considérée comme complètement chargée. Bien entendu, l'appareil peut être complété par un nœud permettant de limiter automatiquement la tension et d'arrêter la charge. Les circuits de sortie sont isolés galvaniquement du réseau, mais les éléments et nœuds restants sont sous sa tension, ce qui constitue un inconvénient de la solution de circuit pendant le processus de réglage. Cependant, en fonctionnement, cet inconvénient est facile à neutraliser structurellement. L'appareil fonctionne parfaitement depuis plusieurs années. Auteur : D. Chernyansky
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