Информационно-познавательный сайт     Радиоэлектроника 

Зарядные устройства

Модернизация простых зарядных устройств


 

Меню разделов:
Аквариумистика
Биология
Вирусология
Материаловедение
Менеджмент
Радиоэлектроника
Фармация
Физика

 

 

 

Схемы на рисунках 2.46 и 2.47 помогут желающим модернизировать заводские зарядные устройства.

 

Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства

Рисунок 2.46. Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства (вариант 1).

 

Рисунок 2.47. Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства (вариант 2).

 

В разрыв сетевого провода включена лампа накаливания на 220 В мощностью не больше, чем мощность силового трансформатора, т. е. её рабочий ток должен быть равен номинальному току первичной обмотки трансформатора.

Лампу устанавливают на верхней либо боковой стенке ЗУ, чтобы при перегрузках основная схема грелась меньше.

Сопротивление металлической спирали лампы пропорционально её абсолютной температуре.

При малых токах, проходящих через лампу накаливания, напряжение, падающее на спирали лампы, имеет незначительную величину (несколько процентов от номинального - цвет свечения желтый). Увеличение тока через металлическую спираль приводит к росту температуры металла и вследствие этого к увеличению её сопротивления, в результате падение напряжения при увеличении тока возрастает более круто, чем в случае активного сопротивления. Наконец при значительных токах происходит перекал спирали и большее возрастание сопротивления, падение напряжения растет еще более круто — цвет свечения белый, яркость большая.

В применении к зарядному устройству такая характеристика спирали лампы накаливания проявляет себя следующим образом:

— при малых нагрузках и нормальном напряжении в электросети лампа почти совсем не мешает зарядному процессу;

— при малых токах и завышенном напряжении сети лампа прогревается более сильно, ток через первичную обмотку ограничивается, никогда не достигая опасных значении. Таким образом зарядное устройство может быть оставлено под напряжением без риска перегорания трансформатора;

— при больших зарядных токах лампа ограничивает силу зарядного тока и нагрев для всех элементов зарядного устройства. Для еще большего снижения нагрева лампу устанавливают так, чтобы ее тепло выделялось либо вне корпуса, либо создавало циркуляцию воздуха через вентиляционные отверстия. Сам способ отдачи теплоты лампой посредством излучения помогает решить эту проблему;

— при коротком замыкании в схеме или попадании напряжения 380 В в однофазную сеть лампа светится полным накалом и ограничивает токи до номинальных режимов. Яркое свечение сигнализирует о режиме перегрузки;

— при попадании завышенного напряжения, а сеть и одновременном КЗ в схеме происходит перегорание лампы накаливания HL1.

Таким образом при авариях в электросети такая схема работоспособна до напряжения 380 В, если же при этом на выходе будет КЗ — перегорит HL1, т. е. в худшем случае размеры аварии будут минимальны—- выходит из строя легко заменяемый элемент.

На выходе схемы также установлены лампы накаливания — HL2 для стабилизации тока подзаряда при изменениях сетевого напряжения и степени заряда аккумулятора, HL3 для стабилизации зарядного тока. Эти нелинейные элементы приходится устанавливать для избежания мгновенного выхода устройства из строя при переполюсовке клемм аккумулятора.

В схемах установлен вольтметр, который позволяет оценить состояние аккумулятора, а не процесс заряда. Для упрощения обслуживания желательно на шкале вольтметра выделить сектор от 12 до 14, 5 В, а предел измерения вольтметра должен быть не ниже 20 В. Вольтметр позволяет оценить, насколько снизилось напряжение батареи при хранении, как быстро оно растет при заряде, даже до какого предела снижается напряжение в момент пуска двигателя (зарядное устройство нельзя сжечь даже при пусковом режиме). Индикатор напряжения помогает и в точном подборе лампы HL2 для режима под заряда - в процессе суточного подзаряда напряжение должно вырастать на доли вольта, чтобы за две недели оно не превысило 15 В.

Мощность HL3 50÷100 Вт выбирают по желаемому тому заряда (если в зарядном устройстве нет штатного амперметра, силу тока заряда можно замерить выносным амперметром один раз и записать на табличке, прикрепленной к зарядному устройству Это объясняется тем, что однажды измеренный ток в данном ЗУ для каждого режима остается неизменным — лампы накаливания, подобно бареттерам, стабилизирует его при изменениях сетевого напряжения и степени заряда аккумулятора).

То обстоятельство, что ток заряда в модернизированном ЗУ несколько снизится, не должно пугать владельцев.

Таким образом, мы получили работоспособное в широком интервале сетевых напряжений и нагрузок устройство, которым не составляет труда зарядить и аккумулятор "коногонки", наблюдая по вольтметру, чтобы напряжение не превысило 5 В, и 6-вольтовый аккумулятор.

Лампы накаливания отводят "лишнюю" энергию, в виде тепла, за пределы корпуса и ограничивают ток в аварийных режимах. Эти же лампы своим свечением сигнализируют о ситуации, желтое свечение — нормальный режим, белое — большая нагрузка, очень высокая яркость — аварийный режим, отсутствие свечения — не проходит ток.

Подсоединять зарядное устройство к аккумулятору надо в режиме "ПОДЗАРЯД" (вилка ХР1 выключена из розетки). Если вольтметр показывает нормальное напряжение и нет свечения ламп — можно включать вилку ХР1 в сеть (в этом предложении заключена вся инструкция, которую нельзя нарушать). Свечение подзарядкой лампы может указывать как на переполюсовку аккумулятора, так и на КЗ в цепи выпрямительных диодов.

Если процесс подзаряда проходит нормально — лампа HL2 светится, напряжение понемногу растет, можно в присутствии владельца включить режим "ЗАРЯД", снова понаблюдать за напряжении и поведением аккумулятора. Без владельца устройство можно оставлять только в режиме "ПОДЗАРЯД" не более двух недель (потом проверить, нагрузить аккумулятор лампой от фары и снова оставить на подзаряде).

В качестве низковольтных ламп можно использовать любые найденные лампы на 12÷24В: автомобильные, осветительные, проекционные и даже тепловозные различной мощности.

 

Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства

Рисунок 2.48. Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства (вариант 3).

 

Зарядное устройство, схема которого представлена на рисунке 2.48, производит заряд импульсным током (однополупериодное выпрямление). Это благотворно сказывается на работе аккумуляторной батареи - в паузах между импульсами тока происходит некоторое "выравнивание" потенциала на отдельных участках пластин, т. е. электрохимическим путем устраняется их неоднородность, уменьшается количество "мусора" на пластинах.

В схеме предусмотрено четыре режима работы:

— подзаряд импульсным током через лампы HL2 и HL4;

— заряд импульсным током (подключаются лампы HL3 и HL5 — SA2 замкнут);

— подзаряд без пауз — замкнут SA3;

— заряд без пауз — замкнуты SA2 и SA3.

Первые два режима обеспечивают медленный и качественный заряд — с десульфатацией пластин. Третий и четвертый режимы позволяют ускорить процесс заряда.

Для схемы подзарядного устройства с выходным напряжением трансформатора около 60 В, выпрямительным мостиком и включением на выходе лампы накаливания на 220 В мощностью 60 ÷ 200 Вт (свечение которой было слабо заметно), можно предложить схему показанную на рис. 2.49, которая в эксплуатации показала себя лучше.

 

Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства

Рисунок 2.49. Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства.

 

Лампа HL1 защищает цепь первичной обмотки Т1. Выходная лампа сигнализирует о прохождении тока подзаряда и стабилизирует его, HL2 устанавливают на такое рабочее напряжение, чтобы в режиме КЗ она ярко светила, тогда при подзаряде свечение будет слабое. В случае же включения устройства в сеть при переполюсовке батареи лампа HL2 будет светить с перекалом и даже выйдет из строя (но аккумулятор будет спасен). Разумеется, подключение устройства к батарее нужно проводить при отключенном из сети устройстве.

Переключатель SA1 позволяет изменять силу тока подзаряда - в разомкнутом положении одна полуволна сетевого напряжения не подводится к выпрямительному мосту.

Предлагаемые схемы требуют большего напряжения вторичной обмотки, чем привычные зарядные, так как часть напряжения падает на лампах. Если нет возможности увеличить выходное напряжение трансформатора либо имеется трансформатор с низким выходным напряжением, можно воспользоваться схемой, см. рисунок 2.50.

 

Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства

Рисунок 2.50. Принципиальная схема модернизированного зарядного устройства

 

Диоды VD1, VD2 по очереди заряжают конденсаторы С1, С2 до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки. Во время заряда одного конденсатора другой разряжается на аккумулятор (напряжение холостого хода такого выпрямителя равно учетверенному эффективному напряжению вторичной обмотки). Выпрямитель с умножением напряжения имеет крутопадающую нагрузочную характеристику, поэтому мало боится перегрузок и короткого замыкания.

Лампы накаливания HL2 и HL3 в схему установлены, чтобы не допустить выхода схемы из строя при переполюсовке аккумулятора. Следует иметь ввиду, что данная схема в большей мере, чем схема без умножения напряжения способна перезарядить аккумулятор, если его оставить без присмотра (в режиме подзаряда, который характерен небольшим током, такой опасности нет).

 

 

Предыдущая страница Следующая страница

 

 


© Сайт защищён авторскими правами.

E-mail: portal.inform@gmail.com

 

Рейтинг@Mail.ru