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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur automatique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Batteries, chargeurs Comme vous le savez, les batteries au plomb durent beaucoup plus longtemps si elles sont constamment chargées. À cette fin, l'industrie produit plusieurs modèles de chargeurs domestiques simples, mais de nombreux lecteurs ne peuvent pas se permettre leur coût. Vous trouverez ci-dessous un chargeur fait maison, dont la fabrication est tout à fait à la portée des radioamateurs moyennement qualifiés. Dans la plupart des cas, le chargeur est une source de courant constant ou pulsé, composé d'un transformateur secteur, d'un redresseur et d'un élément ballast qui limite le courant de charge de la batterie. Sur l'élément de ballast (le plus souvent son rôle est joué par un rhéostat, une lampe à incandescence ou un transistor puissant), une puissance importante est perdue, dégagée sous forme de chaleur. Pendant le processus de charge, il est nécessaire de surveiller et d'ajuster en permanence le courant de charge, qui change en raison des changements de tension de la batterie, de l'instabilité de la tension secteur et d'autres raisons, ce qui est extrêmement gênant. Un grand nombre de modèles différents de chargeurs sont décrits dans les pages de la littérature radioamateur. Néanmoins, je voudrais attirer l'attention des lecteurs sur une autre version d'un chargeur automatisé qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus et permet de charger des batteries au plomb d'une capacité de 10 à 160 Ah. Il fournit un courant pulsé stable égal à (valeur moyenne en ampères) 5 ... 10% de la valeur de capacité de la batterie (en ampères heures). La charge dure 10 ... 12 heures jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne 14,6 ... 14,9 V à une densité d'électrolyte de 1,27 ... 1,29 g / cm3. Le chargeur est composé d'un transformateur secteur T2 (voir schéma de principe), d'un puissant redresseur à base de diodes VD8, VD9 et de trinistors VS1, VS2, d'une source basse puissance réalisée sur les éléments VD6, VD7, R17, VD5, VD4, C4, C5 et alimentation de l'ensemble électronique . L'ensemble électronique, quant à lui, comprend un dispositif de commande de trinistor monté sur un transistor unijonction VT2 et un transformateur d'impulsions T1, un stabilisateur de courant de charge sur l'ampli op DA2, un système de contrôle automatique de la tension de la batterie sur le comparateur DA1 et un dispositif de protection contre les erreurs raccordement de la charge en inversion de polarité, réalisé sur le relais K1.
Grâce à l'utilisation de dispositifs d'automatisation qui stabilisent le courant de charge et contrôlent le degré de charge de la batterie en fonction de sa tension, la nécessité d'une surveillance constante du processus de charge est complètement éliminée. À partir de la résistance de mesure de courant R18, une tension proportionnelle au courant de charge est fournie à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel DA2 via la résistance R14. A partir du diviseur R12R13, la tension nécessaire pour régler la polarisation initiale et compenser l'étalement technologique des paramètres de l'amplificateur opérationnel est appliquée à la même entrée, nécessaire à son alimentation unipolaire. Cela vous permet d'utiliser presque n'importe quel système d'exploitation dans le nœud. La résistance R9 définit la valeur requise du courant de charge. Grâce au condensateur C3, l'ampli op DA2, en plus de comparer les signaux d'entrée, remplit également la fonction d'intégration de leur différence avec une grande constante de temps. Le fait est que la tension tombant aux bornes de la résistance R18 n'est pas constante, mais pulsée. Avec une augmentation pour une raison quelconque, le courant de charge augmente la tension aux bornes de la résistance R18, et donc à l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA2. La tension à sa sortie diminue, la charge du condensateur C3 ralentit et l'ouverture des trinistors du redresseur est retardée. En conséquence, le courant de charge revient à sa valeur d'origine. La tension aux bornes de la batterie en charge est surveillée par un automate monté sur le comparateur DA1. La tension est fournie à son entrée inverseuse à partir du diviseur R2R3. Dès qu'il dépasse le niveau de seuil fixé par le diviseur R1R4R5, un niveau haut apparaîtra en sortie avec un émetteur ouvert (broche 2) du comparateur. Le transistor VT1 s'ouvre et shunte le condensateur C6. Pour cette raison, le flux d'impulsions de commande vers les trinistors VS1, VS2 s'arrêtera, et ils se fermeront, et la LED "verte" HL1 qui s'allume signalera la fin de la charge. Si, après un certain temps, la tension de la batterie chute à 11 ... 11,5 V, le comparateur revient à son état d'origine, le transistor VT1 se ferme et le processus de charge recommence. La tension de seuil correspondant à la fin de la charge est fixée par la résistance R1. Le circuit C1R7VD2 vous permet de mesurer plus précisément la tension aux bornes de la batterie, car il élimine l'influence de la tension de sortie du chargeur. Si la batterie est connectée par erreur au chargeur en polarité inversée, la diode VD11 s'ouvrira, le relais K1 fonctionnera et contournera le condensateur C1.1 avec ses contacts K6. Par conséquent, les SCR ne s'ouvriront pas lorsque l'appareil est sous tension. L'erreur sera indiquée par l'allumage de la LED HL2. Il convient de noter qu'une telle protection n'est efficace que lorsque la batterie est connectée au chargeur éteint - cela doit être rappelé lors de son utilisation. Si vous utilisez un relais automobile K1 plus puissant, vous devez inclure ses contacts de repos dans le disjoncteur négatif au point B (voir schéma) - la protection sera plus fiable. Le fusible FU2 est utilisé pour ouvrir le circuit de charge en cas d'urgence. Le chargeur étant en fait une source de courant stable, il supporte les fermetures de sortie de courte durée, mais un long séjour dans ce mode est inacceptable en raison de la surchauffe des éléments par un courant d'impulsion important. Structurellement, le chargeur est réalisé dans un boîtier métallique de dimensions appropriées (qui doit être mis à la terre pendant le fonctionnement de l'appareil), bien qu'il puisse être monté directement dans le panneau de distribution électrique d'un garage ou d'un atelier. Les éléments redresseurs VS1 et VD8, VS2 et VD9 sont installés par paires sur deux dissipateurs thermiques. La résistance R18 est constituée d'un fil d'un diamètre de 0,5 ... 0,8 mm à haute résistivité (constantan, manganin, nichrome). Le remplacement des trinistors KU202E et des diodes D231 par T122-16 et D112-16, respectivement, augmentera le courant de charge maximal autorisé et la fiabilité de l'appareil. Dans le même temps, le transformateur de réseau T2 doit également être sélectionné plus puissant. Au lieu de K553UD1, presque tous les amplificateurs opérationnels à usage général conviennent, par exemple les séries K140 ou 153. Un amplificateur opérationnel peut également être utilisé comme comparateur DA1. Relais K1 - RES10, passeport RS4.529.031-08. Ampèremètre RA1 - tout magnétoélectrique avec un courant de déviation total de 10 A. Transformateur T1 - série TI-4 ou fait maison, enroulé sur un anneau de taille K20x12x6 en ferrite M3000NM. L'enroulement primaire contient 60 et le secondaire - 40 tours de fil PELSHO d'un diamètre de 0,1 mm. Les enroulements doivent être solidement isolés les uns des autres et du circuit magnétique avec un tissu verni. Transformateur de réseau T2 - industriel ou artisanal d'une puissance d'au moins 180 W avec une tension sur l'enroulement secondaire de 18 ... 20 Veff à un courant d'au moins 10 A. En cas de fabrication indépendante du transformateur, il est plus facile de le convertir à partir d'un réseau TC-180 ou TC-200 à partir d'un téléviseur à lampe . Tous les enroulements secondaires doivent en être retirés et un nouvel enroulement doit être enroulé - 65 tours de fil PEV-2 1,5. Les fils du chargeur à la batterie doivent être à double isolation, avec une section d'au moins 2,5 mm2, et se terminer par des pinces qui assurent un contact fiable avec les bornes de la batterie. Si, lors de la répétition du chargeur, il y avait des difficultés à acquérir un transistor unijonction KT117A ou des doutes sur ses performances, le moyen le plus simple de résoudre le problème est de remplacer cet appareil par un analogique assemblé à partir de deux transistors bipolaires (voir l'article de B. Erofeev "Economical interrupteur tactile" dans "Radio", 2001, n° 10, pp. 29, 30). Le dispositif n'est pas critique pour la diffusion des paramètres des éléments, mais nécessite un réglage. Cela nécessitera une batterie chargée utilisable, des équivalents de charge - deux résistances filaires d'une résistance de 1 et 3 ohms avec une puissance de dissipation d'au moins 100 W (morceaux de spirale nichrome, résistances filaires, etc.), ainsi qu'un acide hydromètre pour mesurer la densité de l'électrolyte. Tout d'abord, ils établissent un système de stabilisation du courant de charge. Une charge avec une résistance de 3 ohms est connectée à la sortie de l'appareil. La diode VD3 est déconnectée du circuit collecteur du transistor VT1 et le dispositif est alimenté. La résistance R12 en position haute du moteur de résistance R9 selon le schéma atteint un courant dans la charge égal à 1 A. Ensuite, une charge avec une résistance de 1 ohm est connectée à la sortie de l'appareil et, en sélectionnant les résistances R10, R11 et R13 (avec précaution pour ne pas surcharger le chargeur!), Ils réalisent un changement de courant à travers la charge en 1 ... 10 A lorsque le moteur de la résistance R9 tourne. Ensuite, ils ont mis en place un système de contrôle automatique de la tension sur la batterie. Soudez en place la sortie de la diode VD3. Fixez une batterie à la sortie de l'appareil et allumez-le. Lorsque la densité d'électrolyte atteint 1,27 ... 1,29 g / cm3, le curseur de la résistance R1 tourne lentement jusqu'à ce que la LED HL1 s'allume et que le courant de charge soit désactivé. En ajustant la résistance R5, le courant de charge est réactivé lorsque la tension aux bornes de la batterie chute à 11 ... 11,5 V (la batterie doit être déchargée pour cela). Si vous faites une échelle pour la résistance variable R9 et que vous la calibrez lors du réglage, vous pouvez abandonner l'ampèremètre PA1. En conclusion, un conseil: en aucun cas les batteries au plomb ne doivent être chargées dans un appartement en ville en raison de la libération de gaz toxiques agressifs pendant le processus de charge et de l'impossibilité de mettre l'appareil à la terre. Auteur : V.Sorokoumov, Sergiev Posad
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