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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Préfixe automatique au chargeur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques Le magazine a toujours accordé une grande attention aux questions de bon entretien des batteries automobiles. Ainsi, par exemple, un article précédent sur ce sujet a été publié l'année dernière (I. Herzen. « Attachement automatique à un chargeur » dans « Radio », 1997, n° 7, pp. 45, 46). Le travail ci-dessous est une autre étape dans cette direction. Lors du stockage à long terme (plusieurs mois) des batteries de voiture, celles-ci se déchargent automatiquement et il est donc recommandé de recharger la batterie au moins une fois par mois. Cependant, la recharge conventionnelle n'est pas en mesure d'éviter la sulfatation des plaques, ce qui entraîne progressivement une diminution de la capacité de la batterie et une diminution de sa durée de vie [1]. Par conséquent, la batterie est périodiquement déchargée avec un courant, en ampères, numériquement égal à 1/20 de la capacité nominale, exprimée en ampères-heures, à une tension de 10,5 V, suivie d'une charge à une tension de 14,2...14,5. V. Tel Le cycle de charge-décharge doit être répété plusieurs fois si la batterie est fortement sulfatée ou est restée longtemps dans un état semi-déchargé. L'accessoire décrit ci-dessous est conçu pour fonctionner avec des chargeurs qui fournissent le courant de charge requis et ont une tension de charge pulsée à la sortie. Conviennent, par exemple, les appareils produits industriellement UZ-A-6/12 (Vyborg), UZR-P-12-6,3 (Yuryev-Polsky), ainsi que les appareils amateurs décrits dans [2, 3]. Le décodeur vous permet de décharger la batterie à une tension de 10,5 V et, une fois la décharge terminée, de commencer automatiquement à charger avec un courant avec une composante de décharge (avec un rapport de composantes de charge et de décharge de 10:1). L'appareil arrête de charger lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint 14,2...14,5 V, ce qui correspond à sa charge à 100 %. Il contrôle la tension lorsqu'il n'y a pas de courant de charge. En cas de panne de tension secteur, l'appareil arrête de décharger la batterie. Les cycles de décharge-charge peuvent être simples ou multiples. Le schéma de principe de la machine à préfixes est illustré à la fig. une.
L'alimentation électrique du décodeur est combinée - à partir du secteur, du chargeur et de la batterie en charge GB1 tandis que le dinistor optocoupleur U3 est fermé. Les comparateurs de minuterie DA14,2 [14,5] avec diviseurs de tension R10,5R1 et R4R7 ont été utilisés comme élément de seuil qui génère un signal à deux valeurs de tension sur la batterie - 10...8 V lors de la charge et 11 V lors de la décharge. A ses entrées R et S, la tension sur la batterie en cours de charge ou de décharge est comparée aux valeurs seuils ci-dessus déterminées par la tension d'alimentation du temporisateur, la résistance des résistances du diviseur de tension interne du temporisateur, et le tension à son entrée UR (elle est retirée de la diode Zener VD2). Les seuils de réponse inférieur et supérieur du comparateur peuvent être modifiés à l'aide des résistances d'ajustement R10 et R11. La minuterie est alimentée par un stabilisateur paramétrique VD3R9. La tension d'une batterie de douze volts pas trop fortement déchargée est généralement de 12...12,6 V. Lorsque l'appareil est connecté au réseau avec la batterie connectée, la minuterie sera réglée sur un état correspondant à la tension de haut niveau à sa sortie, le transistor VT1 sera ouvert. Le dinistor de l'optocoupleur U3 s'ouvrira et la batterie commencera à se charger, ce qui sera indiqué par l'allumage de la LED HL1. Cependant, en règle générale, l'état de charge de la batterie connectée est inconnu, donc avant de commencer la charge, il est conseillé de la décharger à une tension de 10,5 V. Pour activer le mode décharge, après avoir connecté la batterie, appuyez brièvement sur la touche SB1. "Bouton Start. Grâce aux contacts SB1.1, l'entrée R de la minuterie recevra la tension de la batterie connectée à la sortie et la fera passer à l'état opposé (niveau bas en sortie), le transistor VT1 se fermera et éteindra la LED HL1. Dans le même temps, via les contacts fermés SB1.2, un niveau bas arrive à l'entrée supérieure du déclencheur RS, assemblé sur les éléments DD1.1, DD2.2. Le déclencheur est mis dans un état lorsqu'une tension de haut niveau apparaît à la sortie de l'élément DD1.1. Lorsque la position de contact de l'interrupteur SA1 est indiquée sur le schéma, une faible tension fonctionne à la sortie des éléments DD1.3, DD1.4, allumés par des onduleurs. Le phototransistor de l'optocoupleur U2 étant ouvert (et il est ouvert tout le temps tant que la tension secteur est fournie à la console), un courant suffisant pour saturer ce transistor circule dans la base du transistor VT4, la résistance R23, le phototransistor de l'optocoupleur et la sortie des éléments logiques DD1.3 et DD1.4. Le courant de décharge de la batterie traverse la lampe à incandescence EL1 - environ 2,5 A - ce qui correspond au mode de décharge de 20 heures de la batterie 6ST55. Lors de l'entretien d'une batterie de capacité différente, vous devez utiliser une lampe de puissance appropriée. La tension secteur est fournie via la résistance d'amortissement R1 au pont de diodes VD1 et, après redressement, alimente les LED connectées en série des optocoupleurs U1 et U2. Le condensateur C1 et la résistance R2 forment un filtre de lissage pour la LED de l'optocoupleur U2. Lorsque la tension secteur est perdue, le phototransistor de cet optocoupleur se ferme, ce qui entraîne la fermeture du transistor VT4 et empêche la décharge de la batterie. Au fur et à mesure que la batterie se décharge, la tension à ses bornes diminue. Lorsqu'il atteint 10,5 V, la minuterie commutera et les transistors VT1 et VT2 s'ouvriront. L'ouverture du transistor VT1 fera entrer l'appareil en mode de charge, commutant le déclencheur RS et fermant le transistor VT4, ainsi que l'ouverture du transistor VT3. Le courant de charge est réglé à l'aide d'un chargeur conformément à la notice d'utilisation de la batterie, c'est-à-dire égal à 1/10 ou 1/20 de la capacité de la batterie. Si la charge est effectuée sans contrôle de l'opérateur, il faut veiller à ce que les fluctuations du courant de charge soient limitées en raison des fluctuations de la tension secteur. Le moyen le plus simple de stabiliser le courant est de connecter une chaîne de deux ou trois lampes de voiture connectées en parallèle d'une puissance de 40...50 W à la coupure d'un des fils de sortie du chargeur [5]. Le même effet est obtenu en branchant une lampe de 220 V d'une puissance de 200...300 W sur l'un des fils d'entrée (secteur) du chargeur. Le courant de charge contient une composante de décharge dosée, qui a un effet bénéfique sur le déroulement des processus électrochimiques dans la batterie [1]. Le courant du composant de décharge est déterminé par la résistance R19 (environ 0,5 A). Pendant le processus de charge, la tension aux bornes de la batterie augmente progressivement. On sait que la tension d'une batterie complètement chargée est de 14,2...14,5 V [1]. Cette tension est mesurée en l'absence de courant de charge, car les impulsions de charge, en fonction du degré de décharge de la batterie, augmentent la valeur de tension instantanée à ses bornes de 1...3 V. Pour assurer ce mode de mesure, l'appareil utilise les éléments U1, R4, VT2. En mode charge, le transistor VT2 est ouvert. En figue. La figure 2 montre des diagrammes de tension et de courant expliquant le fonctionnement des optocoupleurs U1 et U2. La tension secteur est redressée par un pont de diodes (schéma 1) et fournie aux LED des optocoupleurs U1 et U2.
Le phototransistor de l'optocoupleur U1 s'ouvre aux moments où le courant traversant la LED de l'optocoupleur U1 (schéma 2) dépasse le courant d'ouverture du phototransistor. Dans ce cas, la résistance R4 contourne la résistance d'ajustement R11 et le seuil supérieur du temporisateur DA1 augmente. Lorsque la tension secteur dépasse zéro, le phototransistor se ferme et le seuil de la minuterie diminue à 14,2...14,5 V. C'est à ce moment qu'aucun courant de charge ne traverse la batterie. La mesure a lieu à chaque demi-cycle du réseau, soit 100 fois par seconde. Durée de mesure - 1...3 ms. Le courant circule à travers la LED de l'optocoupleur U2 tant que la tension secteur est appliquée au boîtier décodeur, ce qui fait que le phototransistor de l'optocoupleur U2 est ouvert. Dès que la tension sur la batterie atteint 14,2...14,5 V en l'absence de courant de charge, la minuterie DA1 commutera (un niveau bas apparaîtra à la sortie) et la charge s'arrêtera. Étant donné que la sortie de la bascule RS reste toujours élevée, l'appareil peut rester dans cet état pendant une longue période, jusqu'à plusieurs jours. Le courant consommé par la batterie est faible (20...30 mA) et ne peut pas provoquer de décharge significative. Si un entraînement répété de la batterie avec des cycles de décharge-charge est nécessaire, les contacts de l'interrupteur SA1 sont déplacés vers la position inférieure selon le schéma. Dans ce cas, le déclencheur RS est désactivé et la charge et la décharge alterneront tant qu'il y aura une tension secteur et que la batterie en cours de charge sera connectée. Les condensateurs C2, C3 augmentent l'immunité au bruit de la minuterie. Les résistances R19, R22 assurent un maintien fiable des transistors VT3, VT4 fermés en l'absence de courant de base. Au lieu du KT608B, l'appareil peut utiliser n'importe quel transistor des séries KT603, KT608, KT3117, KT815 ; KT503B-KT315, KT501, KT503, KT3117 ; KT814B - KT814, KT816, KT818, KT837 et au lieu de KT825G - n'importe laquelle de cette série. Le dinistor optocoupleur TO125-10 peut être remplacé par T0125-12.5, TO2-10, TO2-40, TSO-10. Nous remplacerons le pont de diodes KTs407A par des KTs402, KTs405 avec les indices de lettres A, B, V. Il est conseillé d'utiliser la diode Zener VD3 avec un petit TKN de stabilisation, toutes les diodes Zener de la série D818 conviennent. Condensateur à oxyde C1 - K50-16, K50-35 ou K50-29 ; C2, C3 - KM-66, K10-23, K73-17, etc. Résistances ajustables R10, R11 - n'importe quel multitour, par exemple SP5-2. Résistance R20 - PEV d'une puissance de 10 ou 15 W (dans les cas extrêmes 7,5 W) ; les autres sont MLT, OMLT, S2-23. Bouton SB1 et interrupteur SA1 - n'importe lequel, par exemple KM2-1 et MT1, respectivement. La plupart des éléments de l'appareil sont montés sur un circuit imprimé en stratifié de fibre de verre recouvert d'une feuille de 2 mm d'épaisseur (Fig. 3).
L'optocoupleur Dinistor U3 et le transistor VT4 sont installés sur des dissipateurs thermiques avec une surface de refroidissement de 100... 150 cm2. La planche est montée dans tous les cas dans des dimensions appropriées (dans la version de l'auteur - 260X100X70 mm). Les connexions par lesquelles circulent le courant de charge et de décharge doivent être réalisées avec un fil d'une section d'au moins 2 mm2. Il est conseillé de choisir des fils souples reliant l’appareil à la batterie. Pour configurer l'appareil, vous aurez besoin d'une source CC de laboratoire avec une tension réglable de 9 à 15 V avec un courant de charge d'au moins 0,6 A et d'un voltmètre. Tout d'abord, le chargeur et la lampe EL1 sont temporairement déconnectés et la batterie en cours de charge est remplacée par une source de courant de laboratoire. Après avoir réglé la tension source à 10,5 V à l'aide du voltmètre, utilisez la résistance d'ajustement R10 pour définir le seuil inférieur pour que le comparateur allume la LED HL1, puis, en réglant la tension à 14,2... 14,5 V, utilisez la résistance d'ajustement R11 pour régler le seuil supérieur pour allumer la LED HL2. L'apparence du préfixe assemblé est illustrée à la Fig. quatre.
Pour assurer la sécurité électrique de l'ensemble de l'installation de recharge, il est nécessaire que la charge (batterie) soit isolée galvaniquement (séparée) du réseau d'alimentation. Le rôle des éléments de découplage dans le décodeur est joué par les optocoupleurs (U1 et U2. Malheureusement, les optocoupleurs de la série AOT110 choisis par l'auteur ne sont pas en mesure d'éliminer le risque de choc électrique, car leur tension d'isolation nominale ne le fait pas. dépasser 100 V. Seuls les optocoupleurs conviennent au décodeur dont la tension d'isolation n'est pas inférieure à 500 V, le phototransistor est composite (cela est particulièrement vrai pour l'optocoupleur U2), par exemple de la série AOT127. littérature
Auteur : A. Evseev, Tula
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