Recharge automatique de la batterie de secours. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Pour garantir un fonctionnement fiable de nombreux appareils fixes, il est nécessaire d'utiliser une alimentation de secours. Le plus souvent, une batterie est installée à ces fins, mais elle doit être surveillée, en évitant une forte décharge et rechargée à temps. Il est plus pratique de confier cette tâche à l'automatisation.

La recharge de la batterie nécessite un appareil adapté (interne ou externe).

Le chargeur peut être intégré à un système d'alimentation sans interruption et automatiser entièrement le processus, c'est-à-dire qu'il peut s'allumer lorsque la tension de la batterie descend en dessous du niveau seuil, ou utiliser une recharge « flottante ». Une charge flottante signifie connecter la batterie en parallèle avec la charge (Fig. 2.18), lorsque la source d'alimentation sert uniquement à compenser les courants d'autodécharge dans les batteries. Dans ce cas, le schéma est le plus simple.

Dans ces circuits, la tension entrante du transformateur est choisie de manière à ce que le courant de charge traversant la batterie compense le courant d'autodécharge naturel.

Riz. 2.18. Schémas permettant une charge flottante de la batterie de secours

La tension requise après le redresseur peut être sélectionnée expérimentalement en installant des diodes supplémentaires ou en utilisant des prises de l'enroulement secondaire du transformateur (certains transformateurs unifiés, par exemple des séries TN, TPP, etc., ont la capacité de modifier légèrement la tension dans le circuit secondaire en commutant les prises dans l'enroulement primaire) . Dans le même temps, nous contrôlons le courant dans le circuit de la batterie à l'aide d'un ampèremètre.

Habituellement, la valeur du courant de charge flottant ne doit pas dépasser 0,005...0,01 nominal pour la batterie. La réduction du courant de charge entraîne uniquement une augmentation de la durée du processus (dans cette application, le temps de charge n'a pas d'importance - il sera toujours suffisant).

De tels schémas peuvent être utilisés si votre réseau est suffisamment stable et que la tension d'alimentation ne dépasse pas la tolérance (dans les grandes villes, ils surveillent cela). Sinon, un stabilisateur de tension et une diode sont installés entre le transformateur et la batterie, ce qui empêche le courant de la batterie de circuler dans le stabilisateur lorsque le transformateur n'est pas allumé (Fig. 2.19). La puce KR142EN12 peut être remplacée par un LM317 importé similaire.

Riz. 2.19. Circuit chargeur avec stabilisateur de tension

Étant donné que la charge de la batterie dans le dispositif de sécurité consomme du microcourant, cela n'a aucun sens de contrôler la tension pendant le fonctionnement - elle sera toujours nominale au ralenti. Un tel contrôle est effectué tout en simulant la charge maximale sur la batterie, ce qui nécessitera la complexité du circuit du chargeur pour automatiser entièrement le processus.

Un circuit de chargeur plus avancé est illustré à la fig. 2.20. Il maintient non seulement une tension stable sur la batterie, mais dispose également d'une protection de courant réglable qui évite d'endommager les cellules en cas de court-circuit de sortie (ou de panne de batterie). La limitation de courant est également utile dans les cas où une nouvelle batterie est connectée (pas encore chargée ou auparavant très déchargée). Dans ce cas, limiter le courant au niveau requis évite de surcharger le transformateur du réseau d'alimentation (il peut être de faible puissance - 14 ... 30 W, car en mode "Alarme", le courant requis peut très bien être fourni par la batterie elle-même ). De plus, il y a une protection contre la température à l'intérieur de la puce qui coupe sa sortie en cas de surchauffe, ce qui évite d'endommager les composants.

Riz. 2.20. Schéma du chargeur à limite de courant (cliquez pour agrandir)

Pour assembler l'appareil, vous pouvez utiliser un circuit imprimé simple face en fibre de verre, illustré à la Fig. 2.21, son aspect est montré sur la fig. 2.22.

Riz. 2.21. Topologie PCB et disposition des éléments

Riz. 2.22 Apparence des éléments de montage sur la carte

Le transformateur (T1) peut être remplacé par TP115-K9 - il comporte 2 enroulements de 12 V chacun avec un courant admissible allant jusqu'à 0,8 A. Au ralenti, l'enroulement aura une tension de 16 V, et après rectification et lissage par un condensateur - 19 V, ce qui est largement suffisant pour le fonctionnement du stabilisateur (la plupart du temps, le circuit fonctionnera uniquement en mode veille).

Un autre circuit qui fonctionne de manière similaire est illustré sur la figure. 2.23. Sa base est la puce L200 (il n'y a pas d'analogues domestiques), qui possède des broches (2 et 5) pour contrôler le courant dans la charge. L'inclusion donnée du microcircuit est typique : le courant maximum dans le circuit de charge Imax = 2 / R0,45 dépend de la valeur de la résistance R2, et la tension souhaitée est fixée par la résistance R3.

Riz. 2.23. La deuxième version du circuit chargeur avec limitation de courant

Le stabilisateur peut fournir un courant de sortie de 0,1 à 2 A et dispose d'une protection interne contre la surchauffe.

Pour monter les éléments du deuxième circuit chargeur, vous pouvez utiliser le circuit imprimé illustré à la fig. 2.24.

Riz. 2.24. Topologie PCB et apparence de montage

À propos de la mise en place de tous les schémas avec stabilisation. Vous aurez besoin d'un milliampèremètre, d'un voltmètre (de préférence numérique) et d'une puissante résistance simulant la charge. Tout cela est connecté selon le schéma illustré à la Fig. 2.25.

Riz. 2.25. Support pour la mise en place et le contrôle du chargeur

Tout d'abord, lorsque la batterie est déconnectée, nous réglons une tension de 13 watts à la sortie du stabilisateur avec la résistance trimmer correspondante. Après cela, commutez S1 pour activer la résistance Rn et vérifiez la limite de courant. Il peut être installé par n'importe qui en sélectionnant la résistance de retour de courant - R3 dans le circuit de la fig. 2.20 (par exemple, pour un courant de 220 mA - R3 = 3,9 Ohm ; pour 300 mA - R3 - 3,3 Ohm) ou R2 dans le circuit de la fig. 2.23.

Maintenant, à la place de la résistance Rh, on connecte la batterie GB1. Le courant requis dans le circuit de charge (pour l'intensité énergétique d'une batterie particulière) est défini en ajustant la tension de sortie. Le réglage final doit être effectué une fois la batterie complètement chargée - ce courant doit compenser l'autodécharge du GB1.

Auteur : Shelestov I.P.

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