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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Un appareil pour charger les batteries de voiture. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques Dans les réseaux électriques de relativement faible puissance, le fonctionnement simultané de nombreux outils électriques et machines à souder provoque de telles surtensions et baisses de la tension secteur que tous les chargeurs que j'ai assemblés précédemment ont simplement refusé de fonctionner ou ont nécessité une surveillance continue. Dans un appareil à régulation manuelle du courant de charge, avec une forte diminution de la tension secteur - jusqu'à 170 V - il était nécessaire de régler le régulateur de courant au maximum. S'il n'a pas suivi la tension du secteur, le courant de charge a dépassé la valeur limite et, au mieux, le fusible a sauté, au pire, le transformateur. Les régulateurs stabilisés se sont avérés incapables de suivre une gamme aussi large de changements de tension secteur, et avec des sauts et des creux brusques, ils ont entraîné les conséquences décrites ci-dessus. J'ai dû aborder ce problème plus à fond et, comme l'a montré la pratique, pas en vain. Plusieurs années de fonctionnement du nouveau chargeur ont confirmé que seule une absence totale de tension secteur peut empêcher la charge de la batterie. L'utilisation d'un contrôleur à intégration proportionnelle (PI) dans le nouveau dispositif a permis de maintenir plus précisément le courant de charge spécifié sous l'action de tout facteur déstabilisant. Le contrôleur PI est un système dans lequel une réponse en fréquence spéciale du filtre est formée dans le circuit de rétroaction pour assurer la stabilité de la régulation. Avec un écart lent du paramètre contrôlé par rapport à la valeur définie, le filtre se comporte comme un intégrateur, et avec un écart rapide - comme un lien sans inertie. Le passage d'un mode à l'autre est déterminé par la valeur de la fréquence de coupure, à laquelle le déphasage dans l'anneau de commande ne dépasse pas la valeur admissible et la stabilité du système est assurée. Le schéma de principe du chargeur est illustré à la fig. une.
La source de courant de charge est constituée de deux enroulements secondaires IV et V du transformateur de réseau T1, qui forment avec les diodes VD1, VD2 et VD3, VD4, respectivement, deux redresseurs double alternance connectés en parallèle. Le courant peut être modifié en douceur par une résistance variable R14 dans la plage de 1 à 10 A avec stabilisation de la valeur de consigne. Ce nœud est réalisé selon le schéma traditionnel à commande de phase, la seule différence étant que ce n'est pas un thyristor, mais un puissant transistor à effet de champ VT1 qui est utilisé comme élément régulateur. Cette décision a conduit à une facilité de contrôle et à une commodité de conception. La méthode de commande de phase implique l'utilisation d'une tension en dents de scie pour générer des impulsions de commande pour l'élément de régulation. Pour synchroniser cette tension avec les instants où la tension secteur passe par zéro, on utilise un noeud, monté sur les éléments VD6-VD8, R1, R2, R9, R10 et le comparateur DA4, alimenté par le transformateur connecté en série selon le demi-enroulements II I I-2. Lorsque la tension sur l'enroulement II est nulle, la diode VD7 est fermée par la tension inverse provenant des résistances R9, R10 depuis les sorties de l'alimentation auxiliaire des microcircuits, et le comparateur passe dans un état où la sortie collecteur ouvert (broche 9) est basse tension. A travers cette sortie et la résistance de limitation de courant R13, le condensateur C8 est déchargé, qui est constamment chargé à travers la résistance R8 à partir de la même source auxiliaire. Ainsi, une tension en dents de scie est formée sur le condensateur C8 en référence à la phase zéro de la tension dans le réseau. Le comparateur DA5 commande le transistor de régulation VT1 en fonction de la tension en dents de scie appliquée sur l'entrée inverseuse et de la tension de sortie du filtre PI sur l'entrée non inverseuse. Après que la tension en dents de scie ait atteint le niveau présent à l'entrée non inverseuse, une tension proche de zéro s'établira à la sortie du collecteur ouvert, ce qui fermera le transistor VT1. Deux résistances R3 et R5 connectées en parallèle et assurant la fonction d'un élément de mesure de courant sont incluses dans le circuit positif de la batterie rechargeable. Les impulsions de courant de charge prélevées sur ces résistances sont envoyées à l'entrée du filtre passe-bas Bessel actif monté sur l'ampli-op DA3. Le choix du type de filtre est dû à l'uniformité de sa réponse en fréquence ainsi qu'à la grande linéarité de la réponse en phase et à un temps d'établissement court. La fréquence de coupure du filtre passe-bas est d'environ 8 Hz. Il est déterminé par les éléments R4, R6, C3, C4. Le filtre supprime efficacement l'harmonique fondamentale du courant de charge à 100 Hz, cependant, son inertie ne doit pas être excessivement grande. Un microampèremètre RA1 avec des résistances supplémentaires R12, R16 est connecté à la sortie du filtre passe-bas, dont les lectures sont directement proportionnelles à la valeur moyenne du courant de charge. Étalonnez le microampèremètre en ampères du courant de charge avec une résistance de réglage R16. A partir de la sortie du filtre passe-bas, la tension est également fournie à l'additionneur formé par les résistances R11, R14, R15. La résistance variable R14 régule le courant de charge. La différence entre les signaux fournis au point de connexion des résistances R11 et R15 est transmise à l'entrée du filtre PI. Le filtre PI est assemblé sur l'ampli-op DA6 et les éléments R17, R19. C10. En fonction de l'inertie du filtre passe-bas, la fréquence de coupure du régulateur a été choisie proche de 8 Hz. Lorsque la fréquence diminue, le gain du filtre augmente et, à une fréquence proche de zéro, augmente théoriquement jusqu'à l'infini. Cela permet d'obtenir un écart minimum entre les valeurs réglées et réelles du courant de charge. À une fréquence de 8 Hz ou plus, le coefficient de transmission est déterminé uniquement par les valeurs des résistances R17, R19. Elle est égale à environ 27 dB. Ainsi, le signal de désadaptation, agissant sur le transistor de commande VT1 via le comparateur DA5, annule la différence des valeurs de tension des signaux ci-dessus au point de jonction des résistances R11 et R15. Pour alimenter les comparateurs, les amplificateurs opérationnels et les autres composants de l'appareil, une source bipolaire auxiliaire est fournie, formée par les demi-enroulements III.1, III.2 du transformateur T1, le redresseur VD5, les stabilisateurs de tension DAI, DA2 et les condensateurs à oxyde de lissage C1, C2, C5 C6. La LED HL1 indique que l'appareil est connecté au réseau. Un ventilateur avec un moteur électrique M1 est utilisé pour le refroidissement forcé d'un bloc de puissantes diodes VD1-VD4 et d'un transistor VT1. La plupart des pièces de l'appareil sont placées sur une carte technologique universelle, l'installation est réalisée par des morceaux de fil isolé. Résistances R3 ... R5 - fil C5-16V. Les constantes restantes sont OMLT, MLT ou MT. Variable R14 - fil avec une caractéristique linéaire. Réglage PPB-1 R16 - SPZ-39A. Les condensateurs à oxyde sont mieux conçus pour fonctionner à des températures élevées. Le reste des condensateurs sont quelconques. Transformateur T1 - TS-180 d'un vieux téléviseur à tube. Le circuit magnétique doit être démonté, tous les enroulements, à l'exception du primaire I, doivent être enroulés à partir des bobines, en conservant les joints intercalaires en papier et en enroulant de nouveaux. Tout d'abord, les enroulements II.1 sont posés sur une bobine et II.2 sur l'autre, 37 tours de fil chacun. PEV-2 0,18. puis aussi III.1 et III.2, 55 tours de fil chacun. PEV-2 0.38. Les enroulements IV et V sont enroulés en dernier, 150 tours de fil chacun. PEV-2 0,86 avec un robinet du milieu. Des joints entre les enroulements et entre les couches sont nécessaires. Les demi-enroulements situés sur des bobines différentes et enroulés dans le même sens doivent être connectés dans des sens opposés (c'est-à-dire bout à bout), comme indiqué sur le schéma. Les diodes VD1-VD4 et le transistor VT1 sont installés sans joints isolants sur un dissipateur thermique commun de l'ensemble processeur de l'ordinateur avec le ventilateur DL-43. Un dissipateur thermique en forme de plaque d'une surface d'environ 5 cm2 doit également être muni d'un stabilisateur DA1. Microampèremètre RA1 - M4206 avec un courant de déviation complet de la flèche 100 μA. Interrupteur à bascule réseau SA1 - MT-1. Les clips pour les fils de la batterie rechargeable sont de gros ressorts, de type "crocodile", ils peuvent être achetés dans un magasin de pièces radio ou de pièces automobiles. La vue du chargeur avec le couvercle retiré est illustrée à la fig. 2.
Pour un premier contrôle des performances du chargeur, une charge active d'une puissance de 100 W est connectée à sa sortie (une lampe de phare de voiture avec des filaments connectés en parallèle). Avant cela, le régulateur de courant de charge R14 est réglé sur la position de résistance maximale, qui correspondra au courant minimal. La charge était connectée en série avec un ampèremètre de contrôle à la sortie du chargeur. Ils sont convaincus que le régulateur R14 vous permet de modifier le courant de charge dans les limites établies, qui, si nécessaire, peuvent être ajustées en sélectionnant la résistance R15. Ensuite, une batterie est connectée à la sortie de l'appareil en série avec un ampèremètre de contrôle. Un courant de charge de 10 A est réglé sur l'ampèremètre de contrôle et, en déplaçant le curseur de la résistance R1, réglez la flèche du microampèremètre RA1 sur la division finale. Auteur : Dymov A.
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Commentaires sur l'article : invité La section ou le diamètre du fil indiqué dans l'article ne correspond pas au courant déclaré de dix ampères.
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