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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur double mode. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques On sait que le travail préventif avec les batteries prend beaucoup de temps aux passionnés de voitures et nécessite une attention constante lors de leur charge, notamment au stade final. Le dispositif proposé par l'auteur aidera les propriétaires de voitures à résoudre un certain nombre de problèmes qui se posent. La réalisation d'un cycle de contrôle et de formation implique le processus de décharge de la batterie puis de sa charge à la tension nominale. Récemment, la charge avec du courant alternatif est devenue populaire, dans laquelle la composante de charge en énergie dépasse largement la composante de décharge. Cela permet de lutter efficacement contre la sulfatation des plaques de batterie et de réduire le temps consacré à un cycle complet de contrôle et d'entraînement. Afin d'améliorer le confort de fonctionnement, il est souhaitable d'avoir une unité dans le chargeur qui vous permet d'arrêter de charger la batterie lorsqu'elle atteint la tension finale, ce qui permettra d'éviter le risque de surcharge de la batterie. Les chargeurs décrits dans [1,2] ont sans aucun doute un certain nombre de propriétés positives et fournissent un courant de charge élevé. Le seul inconvénient, à mon avis, est le transformateur d'alimentation encombrant, nécessaire pour fournir une puissance élevée à la charge. Cependant, comme le montre la pratique, pour la maintenance préventive des batteries d'une capacité allant jusqu'à 55 Ah, il suffit amplement de disposer d'un chargeur fournissant un courant de sortie allant jusqu'à 4 A. Un courant de charge légèrement inférieur, par rapport au courant nominal courant de charge de dix heures, peut être facilement compensé en augmentant le temps de charge. Ce mode est encore plus préférable lors de travaux préventifs. Le chargeur bimode proposé (voir schéma) répond largement aux exigences ci-dessus. Il diffère de ceux décrits précédemment dans « Radio » par la présence d'un seul enroulement secondaire dans le transformateur réseau, ce qui simplifie sa fabrication. L'utilisation d'un transformateur de taille standard plus petite a permis de réduire le poids et les dimensions de la structure.
Principales caractéristiques techniques de l'appareil
Afin de simplifier l'alimentation du chargeur, celui-ci utilise un redresseur demi-onde dont la fonction est assurée par la diode VD1. La LED HL1 sert d'indicateur que l'appareil est connecté au réseau. Un générateur est monté sur un transistor unijonction VT1, générant des impulsions à partir de l'unité de commutation à thyristors VS1. Le décalage de l'impulsion de commande par rapport au début du demi-cycle de fonctionnement de la tension secteur est réglé par les résistances R3 - R5, modifiant le temps de charge du condensateur C1 à la tension d'ouverture de la jonction émetteur du transistor VT1. La résistance R4 régule le courant de charge et la résistance R3 définit la limite supérieure de réglage pendant le processus de configuration. Plus la résistance de la résistance R4 est faible, plus le condensateur C1 se charge rapidement jusqu'à la tension de seuil et plus le thyristor VS1 s'ouvre tôt, plus le courant de charge de la batterie connectée aux bornes X1 et X2 est important. A la tension de seuil sur le condensateur C1, la jonction pn de l'émetteur-base 1 du transistor VT1 s'ouvre et le condensateur se décharge à travers elle. Il y a une forte diminution de la résistance entre les bornes de base du transistor et une impulsion se forme sur l'enroulement primaire du transformateur T2, déclenchant l'unité de commutation du thyristor VS1. L'état ouvert du SCR est maintenu grâce au courant de maintien jusqu'à la fin du demi-cycle de fonctionnement. Dans le demi-cycle de travail suivant, le processus est répété. Une caractéristique de l'unité de contrôle est qu'elle est alimentée par une batterie connectée aux bornes de sortie du chargeur. Si la batterie n'est pas connectée, le thyristor est fermé et ne permet pas aux impulsions générées de contrôler les transistors VT3, VT4, de sorte que le chargeur est protégé contre un court-circuit à la sortie lorsqu'il n'y a pas de charge. Si la polarité de connexion de la batterie est incorrecte, l'unité de commande est protégée des tensions inverses par la diode VD11 et un thyristor fermé ne permet pas à un courant de court-circuit de se produire dans le circuit. Avec cette solution de conception de circuit, sans introduire de mesures supplémentaires particulières, il a été possible d'obtenir une protection de l'appareil contre les courts-circuits et de connecter la batterie en cours de charge en polarité inversée. Le générateur de cycles de charge-décharge de batterie avec un rapport de temps de 3:1 (45 s - charge, 15 s - décharge), réalisé sur la minuterie intégrée KR1006VI1 (DA1), est emprunté au dispositif décrit dans [3]. Seuls les paramètres des circuits de chronométrage du pilote ont été modifiés. Lorsque le commutateur SA2 est réglé sur "Imp." A la sortie du temporisateur (broche 3), des niveaux de tension alternés haut et bas sont formés, en commençant par le cycle de décharge. Un niveau haut ouvre les transistors VT2 et VT6. A l'ouverture, le transistor VT2 bloque le fonctionnement du driver, et le transistor VT6 connecte la résistance de décharge R24 à la batterie. Le mode de décharge est indiqué par la LED HL3. Lorsqu'un niveau de tension faible apparaît à la sortie du temporisateur, les transistors VT2 et VT6 se ferment et le cycle de charge de la batterie commence. Pour charger la batterie en continu, l'interrupteur SA2 est réglé sur la position « Continu ». Le façonneur est éteint. Le mode de charge continue est indiqué par la LED HL2. Le dispositif de coupure automatique du courant de charge est monté sur un amplificateur opérationnel (ampli-op) DA2, allumé par un comparateur. La tension de référence à son entrée inverseuse est formée par la diode Zener VD9, et une partie de la tension de sortie prélevée sur la résistance R27 est fournie à l'entrée non inverseuse. Lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint une tension finale de 14,4 V, un niveau de tension élevé est défini à la sortie du microcircuit DA2, qui ouvre les transistors VT2 et VT5, bloquant ainsi le fonctionnement de la minuterie DA1 et du tour VS1 SCR. -sur générateur d'impulsions. De plus, un niveau élevé est fourni via la diode VD10 à l'entrée non inverseuse, maintenant ainsi un niveau élevé à la sortie de l'ampli opérationnel. Cet état de l'ampli opérationnel est indiqué par la LED HL4. Le courant de charge de la batterie est surveillé pendant sa charge à l'aide de l'ampèremètre PA1. Le chargeur décrit est réalisé dans un boîtier métallique perforé de dimensions 150x150x80 mm. Le transformateur est réalisé sur un noyau magnétique en acier ШЛ20х32. L'enroulement I contient 1070 tours de fil PETV-2 0,4 et l'enroulement II contient 126 tours de fil d'un diamètre de 1,18 mm. Vous pouvez bien entendu utiliser un transformateur de taille standard plus grande, augmentant ainsi les dimensions du boîtier. Pour le transformateur T2, un noyau magnétique de taille standard K10x6x4,5 en ferrite M2000NM a été utilisé. Chacun des enroulements du transformateur contient 45 tours de fil PETV-2 0,25. Ils sont enroulés simultanément avec deux fils. La diode VD1 et le thyristor VS1 sont installés (via des entretoises en mica) sur un dissipateur thermique commun - une plaque mesurant 60x60 mm en aluminium d'une épaisseur de 3...4 mm. La fonction de dissipateur thermique du transistor VT6 peut être assurée par la base métallique du boîtier. Un circuit imprimé pour le montage d'autres éléments du chargeur n'a pas été développé. Il a été remplacé par un panneau prototype mesurant 75X70 mm avec installation verticale d'éléments radio. Les principaux paramètres des résistances et condensateurs utilisés dans le chargeur sont indiqués dans le schéma. Nous pouvons remplacer la diode KD206 par une diode du même type ou de la série KD202. Au lieu de l'ampli op KR140UD708, le K140UD7 convient. Diodes VD3 - VD7 et VD10 - toutes de faible puissance. Les transistors KT503B sont remplaçables par KT3117B, KT502B par KT209B ou KT501B et KT827B par l'une des séries KT827, KT829, KT972. L'appareil est configuré avec une batterie complètement chargée avec une tension de 12 V connectée aux bornes de sortie. Le curseur de la résistance R27 est réglé à l'extrême droite selon le schéma et le curseur de la résistance R3 est réglé à la position médiane. L'interrupteur SA2 est basculé sur la position « Contigu ». Ensuite, après avoir connecté le chargeur au réseau, le curseur de la résistance variable R4 est déplacé vers la position inférieure (selon le schéma) et le courant de charge est réglé avec la résistance R3 égale à 4 A. Si ces résistances ne peuvent pas atteindre la valeur souhaitée de le courant de charge, la résistance R5 doit être remplacée par une autre résistance légèrement plus petite. Ensuite, le commutateur SA2 passe en mode « Imp ». et, à l'aide d'un voltmètre ou d'un oscilloscope, vérifiez la durée des cycles de charge-décharge. Il convient de noter que lors de la mise sous tension, le cycle de décharge commence en premier et sa durée est légèrement plus longue qu'en régime permanent. Ceci s'explique par le fait qu'au moment de la mise sous tension, le condensateur C3 est complètement déchargé. Pour configurer un disjoncteur, vous aurez besoin d'une source CC régulée avec une tension de sortie de 15 V et d'un voltmètre CC de classe 1. Le seuil de fonctionnement de l'ampli-op DA2 est réglé en déconnectant le chargeur du réseau et en tournant l'interrupteur SA2 sur la position « Suite ». Les bornes de sortie X1, X2 sont alimentées par une tension de 14,4 V provenant d'une source CC externe et sa valeur est surveillée avec un voltmètre. Le curseur de la résistance R27 est déplacé vers l'augmentation de la tension à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op jusqu'à ce que la LED HL4 « Fin de charge » s'allume. A ce stade, la mise en place du dispositif proposé peut être considérée comme terminée. littérature
Auteur : L. Lyaskovsky, Kiev
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