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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cargador de batería de coche. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Baterías, cargadores La versión del cargador propuesta por el autor está montada sobre una base de elementos accesibles, prácticamente no necesita ser ajustada y es bastante sencilla de repetir. El ajuste de la corriente de carga en el rango de 0 ... 10 A se realiza girando la perilla de resistencia variable en el panel frontal. El funcionamiento del cargador se basa en el conocido método de control vertical del elemento regulador: el trinistor. En las entradas del comparador, el voltaje de diente de sierra se compara con un voltaje de referencia constante. En el momento en que sus valores se igualan y luego su diferencia cambia de signo, se forma un pulso de control. La corriente de carga depende de la fase del pulso, que se puede ajustar manualmente cambiando el voltaje de referencia. Como comparador, se utilizó un amplificador operacional de propósito general. Una característica distintiva de este dispositivo es que el control no se lleva a cabo en un circuito de salida de alta corriente, sino en una entrada de corriente relativamente baja: el devanado primario de un transformador de red reductor. Esto reduce las pérdidas de energía en forma de generación de calor en el elemento de control, lo que tiene un efecto positivo en la confiabilidad del dispositivo. Además, no es necesario instalar un elemento regulador en el disipador de calor. El dispositivo es capaz de suministrar a la carga una corriente de hasta 10 A. El circuito se muestra en la fig. 1.
El voltaje del devanado secundario de un potente transformador de red T1 se suministra a un puente rectificador ensamblado en diodos VD2-VD5, a cuya salida se conecta una batería recargable a través de un fusible FU2, un amperímetro PA1 y cables de conexión en el polaridad apropiada. En un transformador de red de baja potencia T2, puentes rectificadores VD6, VD7, condensadores de suavizado C2-C4 y un regulador de voltaje integrado DA1, se ensambla una fuente de alimentación para las unidades de control del elemento de control: el trinistor VS1. El amplificador operacional dual en el chip DA2 está alimentado por +14 V desde el terminal positivo del capacitor C2 y -7 V desde el terminal negativo de C3. Estos valores pueden estar en el rango +12...16 V y -3...12 V respectivamente, dependiendo de la tensión de los devanados secundarios del transformador existente (ver abajo). En la resistencia de carga R3, se generan pulsos de sincronización para la unidad de control, para lo cual se conecta un diodo de separación VD6 entre los terminales positivos del puente VD2 y el condensador C8. Los pulsos tienen la forma habitual de semiondas sinusoidales con una frecuencia de repetición de 100 Hz. El voltaje de diente de sierra (PN) forma un generador que consta de dos nodos: una fuente de corriente de carga estable para el capacitor C5, ensamblada en un transistor VT2, resistencias R12-R14 y un nodo para su descarga rápida en el amplificador operacional DA2.1. 100, incluido como comparador. Siempre que el voltaje del siguiente pulso de reloj con una frecuencia de 3 Hz proveniente de la resistencia R3 a la entrada no inversora (pin 6) del amplificador operacional sea mayor que el nivel especificado por el divisor R7 R1, la salida (pin 13) del amplificador operacional es de aproximadamente +5 V y el voltaje en el capacitor C12 aumenta linealmente. La corriente de carga se establece mediante la resistencia R8,5 de modo que cuando el capacitor alcance los +5 V, la caída de voltaje del siguiente pulso de sincronización sea menor que el nivel establecido por el divisor. En este momento, en la salida del amplificador operacional, el voltaje cambia de polaridad y el capacitor C0,7 se recarga rápidamente a -9 V a través del circuito: la salida del amplificador operacional, VD9, R0, la línea de alimentación es XNUMX V Cuando el siguiente pulso alcanza el nivel de voltaje establecido por el divisor, el proceso se repite. La señal de la salida del generador PN se alimenta a la unidad de comparación, donde se compara con el voltaje de control de referencia establecido por la resistencia variable R4. El nodo de comparación también funciona como comparador y se ensambla en el amplificador operacional DA2.2. Con un aumento lineal en el PN en el momento de su igualdad con el control, se produce una caída de voltaje creciente en la salida del amplificador operacional, y con una caída brusca en el PN, se produce una caída de voltaje descendente. El momento de descenso coincide prácticamente con el momento en que la tensión de red pasa por cero. Un pulso positivo de la salida del amplificador operacional abre el transistor VT1 y el elemento de control, el trinistor VS1. El pulso actúa sobre su electrodo de control hasta el final de cada semiciclo de la tensión de red. El trinistor controla el estado del interruptor, montado en un puente de diodos VD1, conectado en serie con el devanado primario de un potente transformador de red T1. Con un cambio en el voltaje de control, cambia el tiempo (ángulo) de conectar el devanado primario a la red en cada uno de sus semiciclos y, por lo tanto, el valor promedio de la corriente de carga. El dispositivo utiliza un transformador T1 - OSM1-0,16, que puede ser reemplazado por otro con una potencia de al menos 160 VA y un voltaje de devanado secundario de 12 ... 18 V. Con una corriente de carga máxima más baja, puede instalar un transformador de menor potencia de salida. T2: cualquier red de baja potencia con dos devanados secundarios. El voltaje del devanado II debe ser de 12.16 V con una corriente de carga de 0,3 A, y el devanado III - 3.12 V sin carga. Es deseable usar el condensador C5 con una corriente de fuga baja, por ejemplo, tereftalato de polietileno K73-16. Resistencia variable multivuelta - SP5-44-01, SP5-39 o importada 3540S-1 4,7.100 kOhm. Según el autor, las resistencias domésticas son superiores a las importadas en términos de confiabilidad. El transistor VT1 debe seleccionarse con la relación de transferencia de corriente más alta disponible. Lámpara de neón - cualquiera. El interruptor SA1 es un interruptor de palanca para un voltaje de funcionamiento de 250 V, corriente de 5 A. Un amperímetro PA1 con un límite de medición de corriente CC de 10 A y un voltímetro PU1: un voltaje constante de 25 V. Dos pinzas de cocodrilo de alta corriente son se utiliza para conectar a la batería. Cable de conexión: marca PVS, cuatro cables con una sección transversal de 2 mm2 para cada núcleo. Dos cables, uno de cada terminal, son de alimentación y los otros dos están conectados al voltímetro PU1. Esta medida elimina el error al medir el voltaje de carga cuando la corriente de carga fluye a través de los cables. Para facilitar el transporte, los cables de conexión al dispositivo se conectan a través del conector RP10-7 (no se muestra en el diagrama). La apariencia del dispositivo se muestra en la fig. 2. El estuche está tomado del antiguo amplificador de potencia pop "Rainbow".
Un dispositivo correctamente ensamblado no requiere ajuste. Cuando enciende por primera vez, en lugar de la batería, debe conectar una lámpara halógena con una potencia de 50 W a 12 V. Cuando gira la perilla de la resistencia variable R4, el brillo de la lámpara debe cambiar suavemente y las flechas del amperímetro y del voltímetro se desvían siguiendo la rotación de la perilla. Si no hay un control de brillo adecuado o hay otro signo de inoperabilidad, antes de solucionar el problema, desconecte el transformador T1 y el puente de diodos VD1 de la red. Además, al encender el dispositivo en la red, verifican la presencia de los voltajes anteriores en los capacitores C2 y C3 y +9 V en la salida del estabilizador DA1. La búsqueda adicional se lleva a cabo utilizando un osciloscopio. Los oscilogramas se toman en relación con el pin 2 del chip DA1. Primero debe verificar la presencia de pulsos de reloj en la resistencia R3. Su amplitud debe ser de al menos 11 V. De lo contrario, el número de vueltas del devanado secundario II del transformador T2 debe aumentarse o reemplazarse por otro. A la salida del amplificador operacional DA2.1, se deben observar pulsos bipolares rectangulares con una frecuencia de 100 Hz y amplitudes inferiores a 1.1,5 V de la tensión de alimentación. Luego, verifican la presencia de pulsos de diente de sierra con una amplitud de aproximadamente +8,5 V en el colector del transistor VT2. Para la confiabilidad de la medición, debe usarse un divisor externo con una resistencia de entrada de 10 MΩ. Girando la perilla de la resistencia variable, verifique el funcionamiento de la unidad de comparación. Al mover el control deslizante de la resistencia hacia arriba en el circuito a la salida de Oy DA2.2, los pulsos de polaridad positiva con un período de 10 ms deberían disminuir en duración hasta un cierto valor mínimo, y hacia abajo deberían aumentar hasta un ciclo de trabajo igual a 1. Observe los pulsos en el colector y emisor del transistor VT1: deben ser antifase. A continuación, debe restaurar las conexiones desconectadas y verificar (reemplazar) el trinistor y el puente de diodos VD1. Si el trinistor no está encendido, la resistencia de la resistencia R100 debe reducirse ligeramente (hasta 11 ohmios). Al cargar la batería, no permita que el voltaje de carga aumente por encima del valor especificado en las instrucciones adjuntas o en las recomendaciones del fabricante. En caso de excederse, es necesario configurarlo en el nivel recomendado con la perilla de resistencia variable. Cuando la corriente de carga disminuye a 0,2.0,5A, la batería se considera completamente cargada. Por supuesto, el dispositivo se puede complementar con un nodo para limitar automáticamente el voltaje y apagar la carga. Los circuitos de salida están aislados galvánicamente de la red, pero los elementos y nodos restantes están bajo su voltaje, lo que es una desventaja de la solución del circuito durante el proceso de ajuste. Sin embargo, en funcionamiento, esta desventaja es fácil de neutralizar estructuralmente. El dispositivo ha estado funcionando perfectamente durante varios años. Autor: D. Chernyansky
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