Устройство позволяет не только заряжать, но и восстанавливать аккумуляторы с засульфатированными пластинами за счет использования ассиметричного тока при зарядке в режиме заряд (5 А) — разряд (0,5 А) за полный период сетевого напряжения. В устройстве предусмотрена также возможность при необходимости ускорить процесс заряда.
Данное устройство имеет ряд дополнительных функций, способствующих удобству их использования. Так, при окончании заряда схема автоматически отключит аккумулятор от зарядного устройства. А при попытке подключить неисправный аккумулятор (с напряжением ниже 7 В) или же аккумулятор с неправильной полярностью схема не включится в режим заряда, что предохранит зарядное устройство и аккумулятор от повреждений.
В случае короткого замыкания клемм Х1 (+) и Х2 (—) при работе устройства перегорит предохранитель FU1.
Электрическая схема состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и ключевого транзистора VT2, управляющего работой реле К1.
Автоматическое зарядное устройство
При включении устройства тумблером SA1 загорится светодиод HL2, и схема будет ждать, пока подсоединим аккумулятор к клеммам Х1, Х2. При правильной полярности подключения аккумулятора небольшой ток, протекающий через диод VD7 и резисторы R14, R15 в базу VT2, будет достаточным, чтобы транзистор открылся и сработало реле К1.
При включении реле транзистор VT1 начинает работать в режиме стабилизатора тока — в этом случае будет светиться светодиод HL1. Ток стабилизации задается номиналами резисторов в эмиттерной цепи VT1, а опорное напряжение для работы получено на светодиоде HL1 и диоде VD6 .
Стабилизатор тока работает на одной полуволне сетевого напряжения. В течение второй полуволны диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через резистор R8. Номинал R8 выбран таким, чтобы ток разряда составлял 0,5 А. Экспериментально установлено, что оптимальным является режим заряда током 5 А, разряда — 0,5 А.
Пока идет разряд, компаратор производит контроль напряжения на аккумуляторе, и при превышении значения 14,7 В (уровень устанавливается при настройке резистором R10) он включит тиристор. При этом начнут светиться светодиоды HL3 и HL2. Тиристор закорачивает базу транзистора VT2 через диод VD9 на общий провод, что приведет к выключению реле. Повторно реле не включится, пока не будет нажата кнопка СБРОС (SB1) или же не отключена на некоторое время вся схема (SA1).
Для устойчивой работы компаратора D1 его питание стабилизировано стабилитроном VD5. Чтобы компаратор сравнивал напряжение на аккумуляторе с пороговым (установленным на входе 2) только в момент, когда производится разряд, пороговое напряжение цепью из диода VD3 и резистора R1 повышается на время заряда аккумулятора, что исключит его срабатывание. Когда происходит разряд аккумулятора, эта цепь в работе не участвует.
При изготовлении конструкции транзистор VT1 устанавливается на радиатор площадью не менее 200 кв. см.
Силовые цепи от клемм Х1, Х2 и трансформатора Т1 выполняются проводом с сечением не менее 0,75 кв. мм.
В схеме применены конденсаторы С1 типа К50-24 на 63 В, С2 — К53-4А на 20 В, подстроечный резистор R10 типа СП5-2 (многооборотный), постоянные резисторы R2...R4 типа С5-16МВ, R8 типа ПЭВ-15, остальные — типа С2-23. Реле К1 подойдет любое, с рабочим напряжением 24 В и допустимым током через контакты 5 А; тумблеры SA1, SA2 типа Т1, кнопка SB1 типа КМ1-1.
Для регулировки зарядного устройства потребуется источник постоянного напряжения с перестройкой от 3 до 15 В. Удобно воспользоваться схемой соединений, показанной на рисунке ниже.
Схема соединений для настройки зарядного устройства
Настройку начинаем с подбора номинала резистора R14. Для этого от блока питания А1 подаем напряжение 7 В и изменением номинала резистора R14 добиваемся, чтобы реле К1 срабатывало при напряжении не менее 7 В. После этого увеличиваем напряжение с источника А1 до 14,7 В и настраиваем резистором R10 порог срабатывания компаратора (для возврата схемы в исходное состояние после включения тиристора надо нажать кнопку SB1). Может также потребоваться подбор резистора R1.
В последнюю очередь настраиваем стабилизатор тока. Для этого в разрыв цепи коллектора VT1 в точке "А" временно устанавливаем стрелочный амперметр со шкалой 0...5 А. Подбором резистора R4 добиваемся показаний по амперметру 1,8 А (для амплитуды тока 5 А), а после этого при включенном SA2 настраиваем R4, значение 3,6 А (для амплитуды тока 10 А).
Разница в показании стрелочного амперметра и фактической величины тока связана с тем, что амперметр усредняет измеряемую величину за период сетевого напряжения, а заряд производится только в течение половины периода.
В заключение следует отметить, что окончательную настройку тока стабилизатора лучше проводить на реальном аккумуляторе в установившемся режиме — когда транзистор VT1 прогрелся и эффект роста тока за счет изменения температуры переходов в транзисторе не наблюдается. На этом настройку можно считать законченной.
По мере заряда аккумулятора напряжение на нем будет постепенно возрастать, и, когда оно достигнет значения 14,7 В, схема автоматически отключит цепи заряда. Автоматика также отключит процесс зарядки в случае каких-то других непредвиденных воздействий, например при пробое VT1 или же исчезновении сетевого напряжения. Режим автоматического отключения может также срабатывать при плохом контакте в цепях от зарядного устройства до аккумулятора. В этом случае надо нажать кнопку СБРОС (SB1).
Скачать печатную плату в формате LAY (Автор: Магаровский Александр)
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
D1 | Компаратор | 521СА3 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VT1 | Транзистор | КТ825А | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VT2 | Биполярный транзистор | КТ829А | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD1, VD2 | Диод | КД213А | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD3, VD4, VD6-VD9 | Диод | КД212А | 6 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD5 | Стабилитрон | КС168А | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VS1 | Тиристор | КУ101Г(Е) | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
С1 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 63В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
С2 | Электролитический конденсатор | 50мкФ 20В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1 | Резистор | 510 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R2, R4 | Резистор | 0.2 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 0.51 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R5, R9, R16 | Резистор | 1.8 кОм | 3 | R5, R9-0.5Вт; R16-0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R6 | Резистор | 1.3 кОм | 1 | 2Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R7 | Резистор | 1 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R8 | Резистор | 28 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R10 | Подстроечный резистор | 47кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R11, R13, R15 | Резистор | 20 кОм | 3 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R12 | Резистор | 100 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
R14 | Резистор | 10 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | |
T1 | Трансформатор | 220В/25В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
К1 | Реле | 1 | С рабочим напряжением 24 В | Поиск в магазине Отрон | ||
SA1, SA2 | Тумблер | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
SB1 | Кнопка | без фиксации | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
FU1 | Предохранитель | 10А | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
HL1 | Светодиод | АЛ307ВМ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
HL2, HL3 | Светодиод | АЛ307БМ | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (92) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
На сколько ампер должен быть трансформатор и его модель желательно.
По реле тоже не совсем понятно, как я узнал существуют разнообразные: реле времени, реле напряжения и т.п., какое именно? Заранее благодарен.
На сколько ампер должен быть трансформатор и его модель желательно.
По реле тоже не совсем понятно, как я узнал существуют разнообразные: реле времени, реле напряжения и т.п., какое именно? Заранее благодарен.
Привет я нашел эту схему на соседнем сайте и очень хороший человек под ником Дмитренкус выложил печатку,но у меня по ней тоже есть вопросы,если хотите давайте мыло бум вместе разбираться.Ну а что касается ваших вопросов:к1.1 - это контакты реле к1,Дмитренкус написал,что он использовал реле РЭС-9(малогоборитное электромагнитное рел)е,трансформатор у меня ОСМ-0.25УЗ.
Кто ответит в чем дело? Как достучаться до автора?
У аналогов в DIP14 другая распиновка.
P.S. При установке VT1 на радиатор рекомендую делать длину провода не более 4-5см.
Определить реальное значение выходного тока можно только с помощью подключения осцилографа и измерения падения напряжения на резисторах R2 и R4 (R2, R4 + R5). Полученое U делим на общее сопротивление подключенных резисторов и получаем выходной ток.
кт825Г тоже подходит. И грется он тоже будет достаточно сильно, необходим хороший теплоотвод.
Выявил недостатки: 1. Резистором R10 невозможно точно установить порог срабатывания (он отвечает за гистерезис или за скорость нарастания сигнала). На самом деле вместо R12 необходимо установить многооборотный подстроечный резистор и все будет нормально.
2. Вместо микросхемы 521СА3 применил 554СА3. Выводы (554СА3/521СА3): 4/3,3/2,9/7,11/8,2/1,6/3.
3. При отключении от зарядки АКБ остается подключенным на нагрузку R8 блок зарядки. Применил другое реле и ввел контакт в цепь указанного резистора.
4. На схеме указана мощность R8 10Вт. На самом деле необходимо брать более 20 Вт и более.
5. Ввел в схему звуковой сигнализатор на мультивибраторе.
6. Резисторы R2,R4 намотал нихромовым проводом. Указанные в схеме резисторы очень греются. У меня (по силе тока 5А) сопротивление резисторов получилось 0,25 Ом.
2. (554СА3/521СА3): 4/3,3/2,9/7,11/8,2/1,6/3. - ошибка, первая группа 43 и последняя группа 63. Вы уверены по поводу 43 и 64.
3. Что сигнализирует звуковой сигнализатор?
У меня прикол, китайское реле TATAMI на 12В как выяснилось, отказывается выключатся и работает от полуволны :) Буду искать советское реле.
Также рекомендую вместо диодов VD1 и VD2 использовать один диод, но более мощный так как параллельное включение диодов не рекомендуется или нужно ставить ограничительные резисторы, ведь сопротивление переходов диодов даже одного типа разное. Мне под руку попался немецкий диод SY180/8 на 30 Ампер!
Скачать плату
Буду очень рад если моя информация кому поможет!
При отключенном аккумуляторе греется и довольно прилично резистор R8(60Вт). Это нормально или что-то не так?
По поводу комментария от 08.11.13, что работать не будет - могу сказать, что работает с марта-апреля месяца по сегодняшний день (кроме отключения в конце заряда т.к. этот этап я так и не настроил, всё лень корпус открывать, нужно снизить порог отключения на пару десяток вольта на прогретом устройстве из-за температурных коэффициентов детялей)
У меня при регулировке порога отключения от источника, реле отключалось, но я задал порог больше чем нужно было - в этом и "лохонулся".
Лампа - это правильное решение (полностью согласен)
Транс стал меньше греться, потому что стал работать в штатном режиме с равномерной нагрузкой!
А вообще толк чувствуется от этого ЗУ... Ёмкость батареи заметно увеличилась. Осталось только заставить себя отрегулировать порог отключения
А, чуть не забыл, возможно я попутал номиналы резисторов R14 и R15 в схеме! Я подбирал сопротивления временно заменив их одним подстроечным сопротивлением где-то на 47кОм! Когда вскрою своё ЗУ обязательно посмотрю какое из них с каким номиналом и если ошибся - исправлю в схеме!
Спрашиваю потому, что судя по схеме - трансформатор нагружен только в положительную полуволну, а в отрицательную - холостой ход (разряд).
При таком режиме работы (имеется ввиду длительный период) должно происходить намагничивание железа, что приводит к его разогреву.
Я с таким столкнулся когда делал устройство с фазным регулированием для контактной сварки. Правда там были токи побольше.
А вообще у меня такое же зарядное (КТ 825 и реле с переменным резистором - выставляет ток) (только без самоотключения на микросхеме) уже успешно работает как 4 года!
Транзистор на радиаторе 250см2 - но мало поставил напротив него и резистора разряда кулер от компа - все ОК!
http://cxem.net/magazines/e-voron.php
Настроить получилось только с двумя лучами осциллографа, накинутыми на входы компаратора.
В результате R1 - 100к, R10 - 100к. Всё остальное как в схеме.
VD3, R1 в схеме нужны обязательно.
Вместо токоограничивающих резисторов поставил один 0.25 ом, получил около 5А по осциллографу (0.1ом - 7А).