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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Accessoire pour l'arrêt automatique du chargeur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Batteries, chargeurs L'article décrit un décodeur conçu pour fonctionner avec un chargeur qui n'a pas pour fonction de se déconnecter du réseau lorsque la batterie est chargée. Ce préfixe devrait intéresser avant tout les automobilistes qui, disposant du chargeur le plus simple fabriqué en usine ou fait maison, souhaitent automatiser le processus de charge avec un minimum de temps et d'argent. On sait que la tension aux bornes d'une batterie au plomb chargée avec un courant stable cesse presque d'augmenter dès qu'elle est complètement chargée. À partir de ce moment, presque toute l'énergie fournie à la batterie est dépensée uniquement pour l'électrolyse et le chauffage de l'électrolyte. Ainsi, au moment de l'arrêt de l'augmentation de la tension de charge, il serait possible de déconnecter le chargeur du réseau. Le mode d'emploi des batteries de voiture [1] recommande toutefois de poursuivre la charge dans ce mode pendant encore deux heures. C'est ainsi que fonctionne le chargeur automatique que j'ai décrit précédemment [2]. Cependant, la pratique montre que cette recharge n'est vraiment nécessaire que pendant le cycle annuel de contrôle et de charge-décharge préventive afin de déterminer l'état technique de la batterie. En utilisation quotidienne, il suffit amplement de supporter la batterie sous tension constante pendant 15 à 30 minutes. Cette approche permet de simplifier considérablement le chargeur automatique sans effet notable sur l'intégralité de la charge de la batterie. Si vous chargez la batterie avec un courant non stabilisé, alors avec une augmentation régulière de la tension de charge (prononcée plus faible que dans le premier cas), le courant de charge diminue. La preuve d'une batterie complètement chargée est la cessation des changements de tension et de courant. Ce principe sous-tend le fonctionnement du préfixe proposé. Il contient un comparateur dont l'une des entrées est alimentée par une tension qui augmente proportionnellement avec une augmentation de la tension de charge sur la batterie (et diminue avec une diminution) et simultanément diminue proportionnellement avec une augmentation (augmente avec une diminution) de le courant de charge. La même tension est appliquée à la deuxième entrée qu'à la première, mais avec un retard important. En d'autres termes, tant que la tension sur la batterie augmente et (ou) le courant de charge diminue, la valeur de tension à la deuxième entrée du comparateur sera inférieure à la valeur de tension à la première, et cette différence est proportionnelle à le taux de variation de la tension et du courant de charge. Lorsque la tension sur la batterie et le courant de charge se stabilisent (ce qui indiquera que la batterie est complètement chargée), les valeurs de tension aux entrées du comparateur s'égaliseront, il commutera et donnera un signal pour éteindre le chargeur. Cette idée est empruntée à [3]. Le préfixe est fait sur des éléments largement utilisés. Le courant de fonctionnement maximal est de 6 A, cependant, si nécessaire, il peut être facilement augmenté. Le schéma de principe de l'accessoire est illustré à la fig. une.
L'appareil se compose d'un amplificateur opérationnel d'entrée DA1, de deux comparateurs de tension sur l'amplificateur opérationnel DA2.1, DA2.2, d'un relais électronique à deux entrées VT1 - VT3, K1 et d'un bloc d'alimentation composé d'un transformateur de réseau T1, diodes VD1-VD4, un condensateur de lissage C6 et un stabilisateur de tension paramétrique VD5R19. La sortie du chargeur est connectée aux bornes X1, X3 et la batterie en charge - aux bornes X2, X3. La fiche secteur du chargeur est connectée à la prise X5 du décodeur. Lorsque vous appuyez sur le bouton SB1, la tension secteur est fournie au chargeur et à l'enroulement secteur I du transformateur T1 du décodeur. La tension non stabilisée du pont de diodes VD1-VD4 est alimentée par un relais électronique et la tension de sortie du stabilisateur paramétrique est fournie par le microcircuit DA2 (DA1 est alimenté par un chargeur). La charge de la batterie commence. La chute de tension créée par le courant de charge aux bornes de la résistance R1 est transmise à l'entrée de l'amplificateur opérationnel DA1, qui est connecté selon le circuit amplificateur inverseur. La tension à sa sortie augmentera avec une diminution du courant de charge. D'autre part, la tension de sortie de l'ampli-op est proportionnelle à sa tension d'alimentation. Et puisque l'amplificateur est alimenté directement par la batterie en cours de charge, la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel sera fonction à la fois de la tension aux bornes de la batterie en cours de charge et du courant de charge. Cette construction du décodeur a permis de l'utiliser avec une variété de chargeurs, y compris les plus simples. Un filtre passe-bas R4C2 est connecté à la sortie de l'amplificateur opérationnel, à partir duquel la tension à travers les circuits d'intégration R7C3 et R5R6R8C4 est envoyée aux entrées d'un comparateur réalisé sur l'amplificateur opérationnel DA2.2. Le circuit R8C4 a une constante de temps plusieurs fois supérieure à celle du circuit R7C3, de sorte que la tension à l'entrée non inverseuse de ce comparateur sera inférieure à celle de l'inverseur et la sortie passera au niveau bas. Le comparateur de l'ampli-op DA2.1 est un dispositif à seuil conventionnel, dont l'entrée inverseuse est alimentée par une tension exemplaire du diviseur résistif R15R16, et à l'entrée non inverseuse du diviseur R11R12R13 connecté à une batterie rechargeable. Le comparateur commute lorsque la tension atteint 14,4 V sur la batterie et sert à éliminer la possibilité d'un arrêt prématuré du chargeur dans des conditions de dynamique insignifiante des changements de tension sur la batterie. Par conséquent, jusqu'à ce que la tension de la batterie en cours de charge atteigne la valeur spécifiée, le décodeur n'éteindra pas le chargeur, même si le comparateur DA2.2 a commuté. Cette situation est possible lors du réglage du courant de charge à une valeur sous-estimée et, par conséquent, avec une variation très lente de la tension et du courant de charge. Initialement, la sortie du comparateur DA2.1 a également une tension basse. Les sorties des deux comparateurs à travers des diviseurs résistifs R17R18 et R20R21 sont connectées aux bases des transistors VT2 et VT1. Ainsi, lorsque vous appuyez sur le bouton SB1, ces transistors restent fermés et VT3 s'ouvre. Le relais K1 est activé et les contacts K1.1 bloquent les contacts du bouton. Le préfixe reste activé une fois le bouton relâché. Les transistors VT1 et VT2 étant connectés selon le circuit logique ET, ils ne s'ouvrent qu'à un niveau de tension haut simultanément en sortie des comparateurs DA2.1, DA2.2. Cela ne peut se produire que lorsque la batterie est complètement chargée. Dans ce cas, le transistor VT3 se ferme et le relais K1 libère l'induit, ouvrant le circuit d'alimentation du décodeur et du chargeur. Sur la fig. 2 montre des graphiques de variations de tension aux entrées du comparateur DA2.2, ainsi que le courant de charge lors du processus de recharge de la batterie 6ST-60 à l'aide d'un simple chargeur avec un courant de charge non stabilisé. L'état de charge initial de la batterie est d'environ 75 %.
Dans le cas où le décodeur fonctionnera dans des conditions de fortes interférences, le circuit d'alimentation de l'amplificateur opérationnel DA2 doit être shunté avec un condensateur céramique d'une capacité de 0,1 μF. Le préfixe se caractérise par une sensibilité réduite aux fluctuations de tension secteur. Si, par exemple, elle augmente, la tension de la batterie en cours de charge augmente également, mais en même temps, le courant de charge augmente également. En conséquence, la tension à la sortie de l'ampli-op DA1 changera légèrement. Le préfixe est monté dans une boîte métallique mesurant 140x100x70 mm. Sur son panneau avant, il y a des pinces X1-X3, un fusible FU1 et une prise X5. La plupart des pièces de l'accessoire sont placées sur une carte de circuit imprimé aux dimensions de 76x60 mm, en fibre de verre en feuille d'une épaisseur de 1,5 mm. Le dessin de la planche est illustré à la fig. 3. Le transformateur T1 et le relais K1 sont montés séparément à côté de la carte. La résistance R1 est soudée directement aux bornes X1, X2.
La résistance R1 est composée de deux résistances C5-16V connectées en parallèle avec une résistance de 0,1 ohm et une puissance dissipée nominale de 1 W ; autres constantes - MLT. Résistances ajustables R9, R12 - SPZ-16v. Condensateur C1 - KM5, le reste - K50-35. Il est souhaitable que le condensateur C4 soit formé avant l'installation sur la carte en le connectant pendant plusieurs heures à une source de tension constante de 10 ... 12 V. Au lieu de KD105B, vous pouvez utiliser des diodes KD106A et au lieu de KD522B - n'importe laquelle des séries KD521. Diode Zener VD5 - toute basse puissance avec une tension de stabilisation de 11 ... 13 V. Les transistors KT3102B sont remplaçables par tous ceux à faible puissance de la structure correspondante avec un coefficient de transfert de courant de base statique d'au moins 50, et lors du remplacement du transistor VT3, il convient de se concentrer sur le courant de fonctionnement du relais K1 existant. Lors du choix d'un remplacement pour le K553UD2 OU, il faut tenir compte du fait que tous les amplificateurs opérationnels ne permettent pas un fonctionnement avec une tension d'entrée égale à la tension d'alimentation. Le décodeur utilise un transformateur de réseau de faible puissance prêt à l'emploi avec une tension alternative de l'enroulement secondaire de 14 V à un courant de charge pouvant atteindre 120 mA. Relais K1 - RMU, passeport RS4.523.303, mais tout celui avec une tension de réponse de 12 ... 14 V convient, dont les contacts sont conçus pour commuter une tension alternative de 220 V à un courant de 0,3 ... 0,5 UN. Pour configurer le décodeur, vous aurez besoin d'une source de tension stabilisée régulée entre 10 ... 15 V et d'un voltmètre numérique avec une limite de mesure de 20 V. Tout d'abord, le curseur de la résistance R12 est réglé vers le bas , et R9 à gauche selon le schéma. Une source est connectée aux bornes X1 et X3, une tension de 14,4 V est fixée à sa sortie et le décodeur est connecté au réseau. Appuyez sur le bouton SB1, pendant que le relais K1 devrait fonctionner. Assurez-vous qu'aux sorties des amplificateurs opérationnels DA2.1 et DA2.2 (broches 10 et 12) il y a un niveau de tension bas (1,3 ... 1,5 V). Mesurez ensuite la tension à la sortie de l'ampli-op DA1 (broche 10). Elle doit être approximativement égale à la tension de l'alimentation connectée. Les bornes de la résistance R30 sont fermées pendant 40 .. .8 s, assurant une charge rapide du condensateur C4, puis après une exposition de dix minutes, le voltmètre est connecté à la sortie de l'ampli-op DA2.2 et en douceur tournez le bouton de la résistance R9 jusqu'à ce que le comparateur commute, c'est-à-dire qu'une augmentation brutale de la tension sur sa sortie est jusqu'à 11 ... 11,5 V. Ensuite, la tension est mesurée à l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA2.2 et la résistance R9 le réduit de 15 ... 20 mV. Il convient de noter qu'il est nécessaire de mesurer la tension dans les circuits d'entrée du comparateur avec un voltmètre numérique avec une résistance d'entrée d'au moins 5 ... 10 MΩ afin d'éviter la décharge du condensateur C3. Étant donné que la résistance d'entrée de nombreux avomètres numériques populaires ne dépasse pas 1 MΩ, vous pouvez allumer une résistance de dix mégaohms à l'entrée du voltmètre existant, qui, avec la résistance d'entrée de l'appareil, forme un diviseur de tension avec un rapport de 1 :dix. En conclusion, tournez le bouton de la résistance R12 jusqu'à ce que l'ampli-op DA2.1 soit commuté. Dans ce cas, le relais K1 doit libérer l'induit. Si le radioamateur n'a pas de voltmètre numérique et pas de source d'alimentation, vous pouvez configurer le décodeur directement dans le processus de chargement de la batterie. Pour ce faire, connectez le chargeur et la batterie au décodeur, réglez l'interrupteur du chargeur sur la position "On" et les curseurs des résistances R9, R12 du décodeur - comme indiqué ci-dessus. Appuyez sur le bouton SB1, assurez-vous que le relais K1 est activé et réglez le courant de charge conformément au manuel d'instructions du chargeur. Ensuite, ils surveillent le processus de charge de la batterie, mesurant périodiquement la tension aux bornes. Lorsqu'il atteint 14,4 V, tournez le bouton de la résistance R12 jusqu'à ce que l'ampli-op DA2.1 soit commuté. Lorsque la tension cesse d'augmenter, continuez à charger dans ce mode pendant encore 20 à 30 minutes, puis tournez doucement le bouton de la résistance R9 jusqu'à ce que l'ampli-op DA2.2 se déclenche et que le décodeur et le chargeur soient déconnectés du secteur. Ceci termine la configuration. En conclusion, il convient de noter qu'afin de garantir une charge complète de la batterie, il est souhaitable de fixer les valeurs maximales admissibles du courant de charge afin d'assurer une bonne dynamique du changement de tension en sortie de l'op -ampli DA1. Cela est particulièrement vrai pour les chargeurs avec un courant de sortie non stabilisé et des batteries fortement déchargées. littérature
Auteur : K. Kupriyanov, Saint-Pétersbourg
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