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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur et alimentation avec des capacités opérationnelles avancées. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques Lors du développement du circuit chargeur-dispositif d'alimentation (CHD), les tâches suivantes ont été définies : augmenter l'efficacité grâce à l'utilisation de la régulation par impulsions ; assurer un ajustement en douceur du courant de sortie ; utiliser une base d'éléments simple ; réduire le nombre d'éléments de puissance ; simplifier la conception ; équiper de dispositifs de service simples qui augmentent les capacités opérationnelles du ZPU, qui pourraient être progressivement ajoutés au circuit principal sans modifications significatives. Le circuit (Fig. 1) est un redresseur double alternance réglable basé sur un régulateur à thyristors avec contrôle d'impulsion de phase, où les thyristors VS1 et VS2 sont utilisés comme diodes contrôlées en puissance. Une description détaillée des principes de fonctionnement du régulateur, des options de conception de circuit possibles et du remplacement des éléments sont décrits en détail dans [1]. Une attention particulière doit être portée à la précision de fabrication T2. Les bords de l'anneau doivent être émoussés et l'anneau lui-même doit être enveloppé en diamètre avec deux couches de ruban électrique pour éviter de court-circuiter les enroulements II et III à travers le noyau. Le transformateur T2 est réalisé sur un anneau de ferrite K20x10x11 2000NN et contient 3x75 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,22 mm. L'enroulement est constitué d'un faisceau de trois fils, ce qui est technologiquement pratique pour connecter et mettre en phase les enroulements T2 (Attention ! Si les enroulements II et III sont connectés lors de l'installation, le double de la tension du redresseur sera appliqué à T2 à travers eux et à T2. échouera). Les débuts des enroulements (indiqués par un point sur la figure 1) sont connectés à l'émetteur VT2, aux UE VS1 et VS2, et les extrémités des enroulements correspondants sont connectées aux anodes VD1, VD2 et cathodes VS1, VS2. Structurellement, les SCR sont placés sur un radiateur d'une superficie de 300 mm2 sans joints isolants (le boîtier ZPU peut être utilisé). Si vous utilisez le chargeur avec précaution et précaution, en surveillant le degré de charge de la batterie à l'aide d'un voltmètre supplémentaire connecté à XS1, vous pouvez alors utiliser le chargeur conformément à la Fig. 1.
Mais puisque Sa Majesté le cas est prédit par l'algorithme - il n'y a pas d'accidents - il existe des modèles naturels, il est préférable d'équiper le ZPU de dispositifs qui empêchent la panne du ZPU, ou d'y connecter une batterie sous les conditions suivantes influences négatives externes :
Le schéma de finalisation du ZPU est illustré à la Fig. 2 (avec la structure des Fig. 1 + Fig. 2). Il s'agit d'un commutateur à transistor contrôlé par l'amplitude et la polarité de la tension d'entrée (vers la batterie) et contrôlant la tension d'alimentation du générateur d'impulsions de phase, connecté à la place du cavalier XP2.
Avec une batterie fortement sulfatée, il est possible que la polarité aux bornes d'une batterie correctement connectée soit opposée, ou que la batterie soit fortement déchargée et que la tension sur celle-ci soit inférieure à la tension d'ouverture de l'interrupteur à transistor. Dans les deux cas, le ZPU ne fonctionnera pas. Pour éliminer cela, un interrupteur à bascule S2 a été introduit, qui contourne la clé pendant un certain temps pour atteindre la polarité et le niveau de tension requis sur la batterie afin de maintenir la clé ouverte et le processus de charge normal. Après quoi l'interrupteur à bascule est ouvert. Dans [2] cela n'est pas pris en compte et le ZPU ne fonctionnera pas. Lors de l'utilisation des pièces indiquées sur la figure 2, le circuit n'a pas besoin d'être ajusté. En pratique, lorsqu’il est nécessaire d’utiliser les véhicules en hiver et que les performances de la batterie (en termes de capacité) diminuent fortement à mesure que la température baisse, la batterie est déjà utilisée « deux ou trois fois plus que la normale » ( le volume de la masse active a diminué en raison de la perte naturelle et la batterie elle-même (la batterie est fortement sulfatée, ce qui entraîne une capacité de sortie encore plus faible et une augmentation de la résistance interne), ce qui rend impossible un démarrage fiable de la voiture. De plusieurs manières, vous pouvez vous débarrasser de ces problèmes, ainsi qu'augmenter la durée de vie de la batterie lorsque la voiture est garée dans le garage et que la batterie est constamment connectée à l'unité de commande, qui fonctionne en mode « veille » et le maintient entièrement prêt à l’emploi. Selon les recommandations contenues dans [4], la durée de vie de la batterie lorsque le mode veille (en stockage) est appliqué à la batterie dès son plus jeune âge peut être prolongée jusqu'à 5-6 ans ! (au lieu de 1-2 !), et dans d'autres cas, ralentissez considérablement les processus destructeurs se produisant dans la batterie pendant le fonctionnement. Le circuit représenté sur la figure 3, recommandé par [3] (selon la structure de la figure 1+Fig. 2+fig.3), connecté à XS1.
Le circuit est un relais électronique avec des seuils d'activation et de désactivation réglables séparément. Il est énergétiquement plus favorable que le schéma de [2], puisque T1 est déconnecté du réseau pendant la durée du mode « veille », qui peut atteindre plusieurs heures de pause pour plusieurs minutes de charge. Le circuit n'est pas critique quant aux détails utilisés. Il est conseillé d'utiliser des transistors au silicium, des valeurs de résistance R1, R4-R6 ±20%, R2, R3 - coupe-fils de type SP5-1, car ils permettent de régler le seuil avec une précision de ±0,1 V et bien maintenir la stabilité de la prise dans le temps. La diode Zener VD2 est une diode de précision à compensation de température de type D818E, bien que deux diodes Zener de type D814 connectées de manière opposée, avec approximativement la même tension de stabilisation, puissent être utilisées. Le nœud de mode veille est configuré comme suit. Le curseur du potentiomètre R2 est réglé sur la position supérieure et le curseur R3 est réglé sur la position inférieure (selon le schéma). Le connecteur XP1 n'est pas connecté au réseau. Une source d'alimentation stabilisée à tension réglable est connectée au connecteur XS1, qui est réglé selon un voltmètre standard connecté à XS1, égal à 14,5 V. Dans ce cas, les transistors VT1 et VT2 doivent être fermés et le relais K1 mis hors tension. En faisant tourner le moteur R3, le relais K1 est activé. Ensuite la tension de la source stabilisée est réduite à 12,9 V et en faisant tourner le moteur R2 le relais est relâché. Du fait qu'au relâchement du relais K1, la résistance R2 est fermée par les contacts K1.2, ces réglages sont indépendants les uns des autres. Les résistances des résistances R1 et R4 sont conçues pour la plage de 12,9 à 14,5 V. Pour d'autres valeurs seuils, elles doivent être à nouveau sélectionnées. Relais K1 - tout fonctionnement fiable à partir de 12 V, avec deux groupes de contacts d'ouverture, permettant une puissance de commutation de 200 à 300 W, RSM1 (Yu.171.81.43) ; RSM3 (RF4.500.129) ; RES6 (RFO.452.125.D) ; RES22 (RF4.500.129 - contacts connectés en parallèle). S'il n'y a aucun relais recommandé ci-dessus, vous pouvez en rembobiner un. Par exemple, un relais fonctionne à une tension de 60 V et un courant de 0,02 A, a un pouvoir de commutation de 60x0,02 = 1,2 W, 1200 tours de fil D0,1 mm, nombre de tours pour 1 V = 1200 : 60 = 20, section du fil S =пDD:4=3, 14x0,1x0,1:4= 0,00785 mm2. Nous avons besoin d'un relais déclenché par une tension de 12 V. Le nombre de tours du relais rembobiné est de 12x20 = 240. Étant donné que la tension de fonctionnement a diminué de 5 fois (60:12), cela signifie que le courant (avec la même puissance de commutation) devrait augmenter de 5 fois. Pour garantir la même densité de courant en (A/mm2), vous devez augmenter la section (et non le diamètre !) des fils, c'est-à-dire 0,00785x5=0,4 mm2. D'où vient D= 4S/n8=4x0,4:3,14=0,23 mm. Cela signifie que le relais rembobiné comporte 240 tours de fil de 0,23 mm. Pour ralentir le processus de sulfatation et « entraîner » automatiquement la batterie pendant le mode « veille » en hiver (charge avec courant asymétrique), le circuit de la Fig. 1 peut être converti en éteignant le thyristor VS2 et en connectant la résistance de décharge R1 ( Fig. 4) avec interrupteur à bascule S4.
Le rapport des courants de charge et de décharge est de 10 : 1 et la quantité de courant de charge est déterminée par le courant nominal de la batterie en cours de charge. Pour éviter de surcharger la batterie lors d'une impulsion, il faut se rappeler que dans le circuit selon la Fig. 4, la charge est effectuée par des impulsions demi-onde avec une fréquence de 50 Hz et la décharge se produit pendant une pause entre les impulsions. . Par conséquent, l'ampèremètre ZPU affichera le courant de charge moyen, environ trois fois inférieur au courant de l'impulsion. Par exemple, selon la recommandation [5], une batterie d'une capacité de 55 Ah doit être chargée avec un courant de 1,8 A. Lors de l'utilisation du circuit selon la structure de la Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 + Fig. 4, le temps de charge total en mode « veille » par rapport au circuit selon la structure de la Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 augmentera et le temps de décharge diminuera. De plus, le chargeur se transforme en dispositif chargeur-alimentation-décharge avec un courant de décharge de 1/100 de la capacité de la batterie. Il est préférable de régler l'asymétrie à l'aide d'un oscilloscope connecté en parallèle avec une résistance de 0,1 Ohm connectée en série avec une charge active (une lampe de phare peut être utilisée) selon un rapport 10:1 des amplitudes de charge et de décharge tensions (proportionnelles aux courants). Si vous n'avez pas d'oscilloscope, vous pouvez régler l'asymétrie avec un testeur. Par exemple, pour une batterie 6ST55, le courant de charge est réglé avec la résistance R1 égale à 1,98 A (1,8 + 0,18). La charge est éteinte sans changer la position du curseur de la résistance R1, la résistance de décharge R4 est connectée au chargeur (Fig. 5) et le courant de décharge est réglé à 0,18 A en sélectionnant sa résistance. Lorsque le ZPU fonctionne sur une charge active (électrovulcaniseur, lampe à incandescence, etc.), la tension au niveau de la charge peut dépasser 14,5 V, et le ZPU s'éteindra, ce qui n'est pas pris en compte dans [3]. Pour éliminer cela, utilisez l'interrupteur à bascule S3.1, qui déconnecte le circuit de la Fig. 3 de +XS1 et en même temps S3.2 connecte la chaîne VD1R1 (Fig. 5), à travers laquelle la tension d'ouverture des anodes VD1 et VD1 est fourni à la base VT2 (Fig. 1 ).
L'introduction de cette chaîne est due à la nécessité de protéger le chargeur contre les courts-circuits en mode alimentation lorsqu'il fonctionne sur tous les autres types de charges, à l'exception de la batterie. Le transformateur peut être utilisé prêt à l'emploi, à partir de téléviseurs à tubes, en ne laissant que l'enroulement primaire et l'enroulement du secondaire selon le tableau 1. S'il existe un transformateur avec une géométrie différente de celle indiquée dans le tableau, vous pouvez utiliser les recommandations [4]. Pour charger une batterie d'une capacité de 40 à 60 Ah, un courant de 1 à 2 A suffit et l'augmentation de la durée de charge ne joue aucun rôle dans ce cas, car lors de l'utilisation de l'automatisation, le contrôle du temps de charge n'est pas nécessaire. . Tableau 1
Par conséquent, pour la fabrication du T1 ZPU, un transformateur de 50 W (empiriquement 5 cm2) convient, qui fournit environ 21 V sur l'enroulement II à un courant de 1-2 A. Le calcul de T1 peut être effectué selon [7] ou en déterminant pratiquement le nombre de tours par 1 V en utilisant la méthode d'enroulement de test selon [6]. Lors d'un fonctionnement prolongé en mode « veille », il est nécessaire de surveiller le niveau d'électrolyte dans la batterie en ajoutant périodiquement de l'eau distillée. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un filtre pour la suppression du bruit, puisque T1 sert simultanément de filtre. Littérature
Auteur : S.A. Elkin
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