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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cargador y fuente de alimentación con capacidades operativas avanzadas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Al desarrollar el circuito del dispositivo de alimentación del cargador (ZPU), se establecieron las siguientes tareas: aumentar la eficiencia mediante el uso de la regulación de pulso; garantizar un ajuste suave de la corriente de salida; aplicar una base de elemento simple; reducir el número de elementos de potencia; simplificar el diseño; equipar con dispositivos de servicio simple que aumenten las capacidades operativas de la ZPU, que podrían agregarse gradualmente al circuito principal sin modificaciones significativas. Esquema (Fig. 1) Es un rectificador de onda completa ajustable basado en un regulador de trinistor con control de pulso-fase, donde los trinistores VS1 y VS2 se utilizan como diodos controlados por potencia. Una descripción detallada de los principios de funcionamiento del regulador, las posibles opciones para los circuitos, el reemplazo de elementos se describen en detalle en [1]. Se debe prestar especial atención a la precisión de la fabricación T2. Los bordes del anillo deben ser romos y el anillo en sí debe envolverse alrededor del diámetro con dos capas de cinta aislante para evitar cerrar los devanados II y III a través del núcleo. El transformador T2 está realizado sobre un anillo de ferrita K20x10x11 2000NN y contiene 3x75 vueltas de hilo PEV-2 de 0,22 mm de diámetro. El devanado está hecho con un paquete de tres cables, lo cual es tecnológicamente conveniente al conectar y poner en fase los devanados T2 (¡Atención! Si los devanados II y III se conectan accidentalmente durante la instalación, se aplicará el doble de voltaje del rectificador a T2 a través de ellos y T2 fallará). Los comienzos de los devanados (indicados en la Fig. 1 por un punto) están conectados al emisor VT2, RE VS1 y VS2, y los extremos de los devanados correspondientes están conectados a los ánodos VD1, VD2 y cátodos VS1, VS2. Estructuralmente, los trinistores se colocan en un radiador con un área de 300 mm2 sin juntas aislantes (puede usar el estuche ZPU). Si el cargador se usa con cuidado y precisión, controlando el grado de carga de la batería (batería) usando un voltímetro adicional conectado al XS1, entonces puede usar el ZPU de acuerdo con la Fig. 1.
Pero dado que el algoritmo predice su "majestad el caso", no hay accidentes, hay patrones naturales, es mejor equipar la ZPU con dispositivos que excluyan la falla de la ZPU, o conectarle una batería bajo lo siguiente influencias negativas externas:
El esquema para finalizar la ZPU se muestra en la Fig. 2 (con la estructura de la Fig. 1 + Fig. 2). Es un interruptor de transistor controlado por la magnitud y la polaridad del voltaje de entrada (en la batería) y que controla el voltaje de suministro del generador de pulsos de fase, conectado en lugar del puente XP2.
Con una batería muy sulfatada, es posible que la polaridad en los terminales de una batería correctamente conectada sea opuesta, o que la batería esté muy descargada y el voltaje en ella sea menor que el voltaje de apertura del interruptor del transistor. En ambos casos, la ZPU no funcionará. Para eliminar esto, se introdujo el interruptor de palanca S2, con el que la llave se desvía durante un tiempo para lograr la polaridad y el voltaje necesarios en la batería para mantener la llave en estado abierto y el proceso de carga normal. Después de eso, se abre el interruptor de palanca. En [2], esto no se tiene en cuenta y la ZPU no funcionará. Cuando se usan los detalles que se muestran en la Fig. 2, no es necesario ajustar el circuito. En la práctica, cuando es necesario utilizar vehículos en invierno, y el retorno de la batería (en términos de capacidad) con una disminución de la temperatura se reduce mucho, y la batería ya está operando "dos o tres veces más que la norma" (el volumen de la masa activa ha disminuido debido al desprendimiento natural, y la propia batería La batería está muy sulfatada, lo que provocó un retorno de la capacidad aún menor y un aumento de la resistencia interna), es imposible iniciar de manera confiable el auto. De muchas maneras, puede deshacerse de estos problemas, así como aumentar la vida útil de la batería cuando el automóvil está en el garaje, y la batería está constantemente conectada a la ZPU, que funciona en el modo de "espera" y lo mantiene. en plena disposición para el funcionamiento. De acuerdo con las recomendaciones contenidas en [4], la vida útil de la batería se puede extender hasta 5-6 años cuando se aplica a la batería "desde los primeros días" del modo de espera (en almacenamiento). (¡en lugar de 1-2!) y, en otros casos, ralentiza significativamente los procesos destructivos que ocurren en la batería durante el funcionamiento. Ha demostrado ser bueno en la práctica por la simplicidad del circuito, la base del elemento y la configuración del circuito (hecho tanto en combinación con la ZPU como un prefijo de la ZPU ya existente), que se muestra en la Fig. 3, recomendado [3] (según estructura de Fig. 1 + Fig. 2+fig.3) conectado a XS1.
El circuito es un relé electrónico con umbrales de encendido y apagado ajustables por separado. Es energéticamente más rentable que el esquema de [2], ya que T1 está desconectado de la red mientras dura el modo "standby", que puede llegar a varias horas de pausa por varios minutos de carga. El esquema no es crítico para las partes aplicadas. Es deseable usar transistores de silicio, valores de resistencia R1, R4-R6 ± 20%, R2, R3 - cable de corte tipo SP5-1, ya que le permiten establecer el umbral con una precisión de ± 0,1 V y mantener el afinación estable en el tiempo. El diodo Zener VD2 es un tipo de precisión compensado térmicamente D818E, aunque también se pueden utilizar dos diodos Zener del tipo D814, conectados entre sí, con aproximadamente el mismo voltaje de estabilización. La configuración del nodo de modo "en espera" se lleva a cabo de la siguiente manera. El control deslizante del potenciómetro R2 se establece en la posición superior y el control deslizante R3 se establece en la posición inferior (según el diagrama). El conector XP1 no está conectado a la red. Se conecta una fuente de alimentación estabilizada con voltaje regulado al conector XS1, que se establece en 1 V por un voltímetro de referencia conectado a XS14,5 En este caso, los transistores VT1 y VT2 deben estar cerrados, y el relé K1 está desenergizado. Al girar el motor R3, se activa el relé K1. Luego, el voltaje de la fuente estabilizada se reduce a 12,9 V y el relé se libera girando el control deslizante R2. Debido al hecho de que cuando se libera el relé K1, los contactos K2 cierran la resistencia R1.2, estos ajustes son independientes entre sí. Las resistencias de las resistencias R1 y R4 están diseñadas para un intervalo de 12,9-14,5 V. Para otros valores de umbral, deben volver a seleccionarse. Relé K1: cualquiera, operado de manera confiable desde 12 V, con dos grupos de contactos de ruptura, que permiten una potencia de conmutación de 200-300 W, PCM1 (Yu.171.81.43); PCM3 (RF4.500.129); RES6 (RFO.452.125.D); RES22 (RF4.500.129 - contactos conectados en paralelo). Si no hay relés recomendados arriba, puede rebobinar cualquiera. Por ejemplo, el relé funciona con un voltaje de 60 V y una corriente de 0,02 A, tiene una potencia de conmutación de 60x0,02 \u1,2d 1200 W, 0,1 vueltas de cable D1 mm, el número de vueltas por 1200 V \u60d 20: 4 \u3d 14, sección transversal del cable S \u0,1d pDD: 0,1 \u4d 0,00785, 2x12x12: 20 \u240d 5 mm60. Necesitamos un relé que funcione con un voltaje de 12 V. El número de vueltas del relé rebobinado es 5x2 = 0,00785. Dado que el voltaje de operación ha disminuido por un factor de 5 (0,4:2), significa que la corriente (a la misma potencia de conmutación) debe aumentar por un factor de 4. Para proporcionar la misma densidad de corriente en (A / mm8), debe aumentar la sección transversal (¡no el diámetro!), Del cable, es decir. 4x0,4=3,14 mm0,23. Desde donde D \u240d 0,23S / pXNUMX \uXNUMXd XNUMXxXNUMX: XNUMX \uXNUMXd XNUMX mm. Esto significa que el relé rebobinado tiene XNUMX vueltas de cable de XNUMX mm. Para ralentizar el proceso de sulfatación y el "entrenamiento" automático de la batería durante el modo "en espera" en invierno (carga con corriente asimétrica), el circuito de acuerdo con la Fig. 1 se puede convertir apagando el trinistor VS2 y conectando el resistencia de descarga R1 (Fig. 4) interruptor de palanca S4.
La relación de las corrientes de carga y descarga es de 10:1, y la magnitud de la corriente de carga está determinada por la corriente nominal de la batería que se está cargando. Para evitar recargar la batería en un pulso, debe recordarse que en el circuito según la Fig. 4, la carga se realiza mediante pulsos de media onda con una frecuencia de 50 Hz, y la descarga se produce durante una pausa entre pulsos. Por lo tanto, el amperímetro ZPU mostrará la corriente de carga promedio, aproximadamente tres veces menor que la corriente en el pulso. Por ejemplo, de acuerdo con la recomendación [5], una batería con una capacidad de 55 Ah debe cargarse con una corriente de 1,8 A. Al usar el esquema de acuerdo con la estructura de la Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 + Fig. 4, el tiempo de carga total en el modo "en espera" en comparación con el circuito de acuerdo con la estructura de Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 aumentará, y el tiempo de descarga disminuirá. Además, el ZPU se convierte en un dispositivo de carga-alimentación-descarga con una corriente de descarga de 1/100 de la capacidad de la batería. Es mejor ajustar la asimetría usando un osciloscopio conectado en paralelo con una resistencia de 0,1 Ohm conectada en serie con una carga activa (puede usar una lámpara de un faro) de acuerdo con una relación de 10: 1 de las amplitudes de voltaje de carga y descarga ( proporcional a las corrientes). Si no hay osciloscopio, la asimetría se puede ajustar con un probador. Por ejemplo, para una batería 6ST55, la resistencia R1 establece la corriente de carga igual a 1,98 A (1,8 + 0,18). La carga se apaga sin cambiar la posición del control deslizante de la resistencia R1, la resistencia de descarga R4 se conecta a la ZPU (Fig. 5) y la corriente de descarga se establece en 0,18 A seleccionando sus resistencias. Cuando la ZPU está trabajando en una carga activa (vulcanizador eléctrico, lámpara incandescente, etc.), el voltaje en la carga puede exceder los 14,5 V y la ZPU se apagará, lo que no se tiene en cuenta en [3]. Para eliminar esto, se utiliza el interruptor de palanca S3.1, que desconecta el circuito de acuerdo con la Fig. 3 de + XS1 y al mismo tiempo S3.2 conecta el circuito VD1R1 (Fig. 5), a través del cual el voltaje de apertura del los ánodos VD1 y VD1 se suministran a la base VT2 (Fig. 1).
La introducción de esta cadena se debe a la necesidad de proteger la ZPU de un cortocircuito en el modo de fuente de alimentación cuando funciona con todos los demás tipos de cargas, excepto la batería. El transformador se puede usar prefabricado, desde televisores de tubo, dejando solo el devanado primario y devanando el secundario de acuerdo con la Tabla 1. Si hay un transformador con una geometría diferente a la dada en la tabla, puede usar las recomendaciones [4]. Para cargar una batería con una capacidad de 40-60 Ah, es suficiente una corriente de 1-2 A, y un aumento en el tiempo de carga no juega ningún papel, ya que cuando se usa el control automático del tiempo de carga no es necesario. Tabla 1
Por lo tanto, para la fabricación de T1 ZPU, es adecuado un transformador de 50 W (empíricamente 5 cm2), que proporciona aproximadamente 21 V a una corriente de 1-2 A en el devanado II. El cálculo de T1 se puede realizar de acuerdo con [7] o determinar prácticamente el número de vueltas por 1 V mediante el método de devanado de prueba de acuerdo con [6]. Durante el funcionamiento prolongado en el modo de "espera", es necesario controlar el nivel de electrolito en la batería agregando periódicamente agua destilada. No es necesario utilizar un filtro para la supresión de ruido, ya que T1 también actúa como filtro. Literatura:
Autor: S. A. Elkin
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