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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cargador de modo dual. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Se sabe que el trabajo preventivo con las baterías requiere mucho tiempo por parte de los automovilistas y exige una atención constante durante su carga, especialmente en la etapa final. El dispositivo propuesto por el autor ayudará a los propietarios de automóviles a resolver una serie de problemas que surjan. La realización de un ciclo de control y entrenamiento implica el proceso de descargar la batería para luego cargarla a la tensión nominal. Recientemente, se ha vuelto popular la carga con corriente alterna, en la que el componente de carga supera significativamente en energía al componente de descarga. Esto permite combatir eficazmente la sulfatación de las placas de la batería y reducir el tiempo dedicado a un ciclo completo de control y entrenamiento. Para mejorar la comodidad de funcionamiento, es recomendable tener una unidad en el cargador que permita detener la carga de la batería cuando alcance el voltaje final, lo que ayudará a evitar el peligro de sobrecargar la batería. Los cargadores descritos en [1,2] sin duda tienen una serie de propiedades positivas y proporcionan una gran corriente de carga. El único inconveniente, en mi opinión, es el voluminoso transformador de alimentación, necesario para suministrar alta potencia a la carga. Sin embargo, como muestra la práctica, para el mantenimiento preventivo de baterías con una capacidad de hasta 55 Ah, es suficiente tener un cargador que proporcione una corriente de salida de hasta 4 A. Una corriente de carga ligeramente menor, en comparación con la nominal. La corriente de carga de diez horas se puede compensar fácilmente aumentando el tiempo de carga. Este modo es aún más preferible cuando se realizan trabajos preventivos. El cargador de modo dual propuesto (ver diagrama) cumple en gran medida los requisitos anteriores. Se diferencia de los descritos anteriormente en "Radio" por la presencia de un solo devanado secundario en el transformador de red, lo que simplifica su fabricación. El uso de un transformador de tamaño estándar más pequeño permitió reducir el peso y las dimensiones de la estructura.
Principales características técnicas del dispositivo.
Para simplificar la alimentación del cargador, se utiliza un rectificador de media onda, cuya función la realiza el diodo VD1. El LED HL1 sirve como indicador de que el dispositivo está conectado a la red. Se ensambla un generador en un transistor unijuntura VT1, que genera pulsos desde la unidad de conmutación de tiristores VS1. El cambio del pulso de control con respecto al comienzo del semiciclo operativo de la tensión de red se establece mediante las resistencias R3 - R5, cambiando el tiempo de carga del condensador C1 a la tensión de apertura de la unión del emisor del transistor VT1. La resistencia R4 regula la corriente de carga y la resistencia R3 establece el límite superior de ajuste durante el proceso de configuración. Cuanto menor es la resistencia de la resistencia R4, más rápido se carga el condensador C1 hasta el voltaje umbral y cuanto antes se abre el tiristor VS1, mayor es la corriente de carga de la batería conectada a los terminales X1 y X2. En el voltaje umbral en el capacitor C1, la unión pn de la base del emisor 1 del transistor VT1 se abre y el capacitor se descarga a través de ella. Hay una fuerte disminución en la resistencia entre los terminales de base del transistor y se forma un pulso en el devanado primario del transformador T2, que activa la unidad de conmutación del tiristor VS1. El estado abierto del SCR se mantiene debido a la corriente de mantenimiento hasta el final del semiciclo operativo. En el siguiente medio ciclo de trabajo se repite el proceso. Un rasgo característico de la unidad de control es que funciona con una batería conectada a los terminales de salida del cargador. Si la batería no está conectada, entonces el tiristor está cerrado y no permite que los pulsos generados controlen los transistores VT3, VT4, como resultado de lo cual el cargador está protegido contra un cortocircuito en la salida cuando no hay carga. Si la polaridad de la conexión de la batería es incorrecta, la unidad de control está protegida del voltaje inverso mediante el diodo VD11 y un tiristor cerrado no permite que se produzca corriente de cortocircuito en el circuito. Con esta solución de diseño del circuito, sin introducir medidas adicionales especiales, fue posible lograr la protección del dispositivo contra cortocircuitos y conectar la batería que se carga en polaridad inversa. El generador de ciclos de carga y descarga de la batería con una relación de tiempo de 3:1 (45 s - carga, 15 s - descarga), realizado con el temporizador integrado KR1006VI1 (DA1), está tomado del dispositivo descrito en [3]. Sólo se cambiaron los parámetros de los circuitos de sincronización del conductor. Cuando el interruptor SA2 está en "Imp." En la salida del temporizador (pin 3), se forman niveles alternos de voltaje alto y bajo, comenzando con el ciclo de descarga. Un nivel alto abre los transistores VT2 y VT6. Al abrir, el transistor VT2 bloquea el funcionamiento del controlador y el transistor VT6 conecta la resistencia de descarga R24 a la batería. El modo de descarga lo indica el LED HL3. Cuando aparece un nivel de voltaje bajo en la salida del temporizador, los transistores VT2 y VT6 se cierran y comienza el ciclo de carga de la batería. Para cargar continuamente la batería, el interruptor SA2 está en la posición "Continuo". El moldeador está apagado. El modo de carga continua se indica mediante el LED HL2. El dispositivo para apagar automáticamente la corriente de carga está ensamblado en un amplificador operacional (op-amp) DA2, encendido por un comparador. El voltaje de referencia en su entrada inversora está formado por el diodo Zener VD9, y parte del voltaje de salida tomado de la resistencia R27 se suministra a la entrada no inversora. Cuando el voltaje terminal de la batería alcanza un voltaje final de 14,4 V, se establece un nivel de alto voltaje en la salida del microcircuito DA2, que abre los transistores VT2 y VT5, bloqueando así el funcionamiento del temporizador DA1 y el giro del tiristor VS1. -encendido generador de impulsos. Además, se suministra un nivel alto a la entrada no inversora a través del diodo VD10, manteniendo así un nivel alto en la salida del amplificador operacional. Este estado del amplificador operacional lo indica el LED HL4. La corriente de carga de la batería se controla durante la carga mediante el amperímetro PA1. El cargador descrito está fabricado en una caja de metal perforada con unas dimensiones de 150x150x80 mm. El transformador está fabricado sobre un núcleo magnético de acero ШЛ20х32. El devanado I contiene 1070 vueltas de alambre PETV-2 0,4 y el devanado II contiene 126 vueltas de alambre con un diámetro de 1,18 mm. Por supuesto, puede utilizar un transformador de mayor tamaño estándar, aumentando así las dimensiones de la carcasa. Para el transformador T2 se utilizó un núcleo magnético de tamaño estándar K10x6x4,5 fabricado con ferrita M2000NM. Cada uno de los devanados del transformador contiene 45 vueltas de cable PETV-2 0,25. Están enrollados simultáneamente con dos cables. El diodo VD1 y el tiristor VS1 se instalan (a través de espaciadores de mica) en un disipador de calor común: una placa de 60x60 mm hecha de aluminio con un espesor de 3...4 mm. La función de disipador de calor del transistor VT6 se puede realizar mediante la base metálica de la carcasa. No se ha desarrollado una placa de circuito impreso para montar otros elementos del cargador. Fue sustituido por un panel prototipo de 75X70 mm con instalación vertical de elementos radioeléctricos. Los principales parámetros de las resistencias y condensadores utilizados en el cargador se muestran en el diagrama. Podemos sustituir el diodo KD206 por cualquiera del mismo tipo o de la serie KD202. En lugar del amplificador operacional KR140UD708, es adecuado el K140UD7. Diodos VD3 - VD7 y VD10 - cualquiera de baja potencia. Los transistores KT503B son reemplazables por KT3117B, KT502B por KT209B o KT501B, y KT827B por cualquiera de las series KT827, KT829, KT972. El dispositivo está conectado a los terminales de salida con una batería completamente cargada con un voltaje de 12 V. El control deslizante de la resistencia R27 se coloca en la posición extrema derecha según el diagrama y el control deslizante de la resistencia R3 se coloca en la posición media. El interruptor SA2 se coloca en la posición "Contiguo". Luego, después de conectar el cargador a la red, el control deslizante de la resistencia variable R4 se mueve a la posición inferior (según el diagrama) y la corriente de carga se establece con la resistencia R3 igual a 4 A. Si estas resistencias no pueden alcanzar el valor deseado de Para reducir la corriente de carga, la resistencia R5 debe sustituirse por otra resistencia ligeramente menor. A continuación, el interruptor SA2 se cambia al modo "Imp". y, utilizando un voltímetro u osciloscopio, comprobar la duración de los ciclos de carga-descarga. Hay que tener en cuenta que cuando se enciende la alimentación, el ciclo de descarga comienza primero y su duración es ligeramente mayor que en el estado estacionario. Esto se explica por el hecho de que en el momento de conectar la alimentación, el condensador C3 está completamente descargado. Para configurar un disyuntor, necesitará una fuente de CC regulada con un voltaje de salida de 15 V y un voltímetro de CC de clase 1. El umbral de funcionamiento del amplificador operacional DA2 se establece desconectando el cargador de la red y girando el interruptor SA2 a la posición "Cont". Los terminales de salida X1, X2 reciben una tensión de 14,4 V desde una fuente de CC externa y su valor se controla con un voltímetro. El control deslizante de la resistencia R27 se desplaza para aumentar el voltaje en la entrada no inversora del amplificador operacional hasta que se enciende el LED HL4 de "Fin de carga". En este punto, el establecimiento del dispositivo propuesto puede considerarse completo. Literatura
Autor: L.Lyaskovsky, Kiev
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