Автомат для дозарядки аккумуляторных батарей

Существует большое количество автоматических зарядных устройств в продаже и описанных в радиолюбительской литературе, но они прекращают зарядку батареи либо по истечению определенного времени, либо по достижении на клеммах батареи определенного (порогового) значения напряжения. В рамках этих функциональных особенностей автоматов и других факторов (природные условия, состоянии батареи) не удается произвести качественную дозарядку аккумуляторных батарей.

Имеются другие, более надежные признаки получения АБ полного заря¬да. Это прекращение (при постоянстве величины зарядного тока) роста напря¬жения на клеммах батареи, а также прекращение увеличения плотности электролита.

Практика показывает, что с достаточ¬ной точностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контро¬лем за ростом напряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряжения в течение определенного времени выключать заряд¬ное устройство.

Конечно, зарядное устройство, использующее этот принцип, более слож¬но, чем простой пороговый автомат, однако его преимущества очевидны.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Большая часть деталей устройства размещена на печатной плате размера¬ми 75x100 мм (рис.1.1), выполненной из одностороннего фольгированного стек¬лотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата, трансформатор Т1, реле К1 и конденса¬тор С1 с резистором R1 смонтированы на П-образном шасси из дюралюминия толщиной 2 мм, размерами 20x90x215 мм. Диоды VD1 ...VD4 размещены в основании шасси на отдельных небольших радиаторах с поверхностью охлаждения каждого 10 см2. Кнопка SB1, светодиоды НL1, HL2 пре¬дохранители FU1, FU2 и клеммы XI, Х2 вынесены на лицевую панель размерами 95x110x220 мм, выполненную из дюралю¬миния толщиной 2 мм. В шасси устрой¬ства и верхней части задней стенки кор¬пуса просверлены отверстия 05 мм для циркуляции воздуха.

Все постоянные резисторы, использу¬емые в зарядном устройстве — МЛТ, а подстроенные (R19, R22) —СПЗ-38. Ре¬зисторы матрицы (R11...R18) желатель¬но подобрать так, чтобы сопротивления двух соседних резисторов отличались друг от друга ровно в два раза. Если такой возможности нет, можно обойтись и без подбора ре¬зисторов, однако в этом случае, возмож¬но, не будет обеспечена равномерность изменения напряжения на выходе мат¬рицы, что, впрочем, мало повлияет на работу устройства в целом. Резисторы с сопротивлениями, выходящими из стандартного ряда (R12, R17, R18), мож¬но составить из двух последовательно включенных резисторов стандартных номиналов.

Конденсатор С1 — типа МБГЧ с но¬минальным напряжением 250 В. При использовании металлобумажных кон¬денсаторов других типов (МБГО, МБГП и др.) их номинальное напряжение дол¬жно быть не менее 400.. .500 В. Конден¬сатор С2 — К50-29, СЗ — К52-1 Б, С4 — К53-4, остальные конденсаторы — КМ-5 или КМ-6. Вообще, устройство некритич¬но к выбору элементов. Так, в качестве С2...С4 могут быть использованы оксид¬ные конденсаторы любых типов, подхо¬дящие по емкости и номинальному на¬пряжению.
Стабилизатор напряжения 78L09 (DA1) можно заменить любым отече¬ственным микросхемным стабилизато¬ром напряжения на 9 В, например КР1157ЕН902. В качестве DA2 можно использовать компаратор К521САЗ, од¬нако это потребует изменения трасси¬ровки печатной платы.

Диоды выпрямительного моста VD1...VD4 должны допускать прямой ток не менее 2 А. В случае, когда не исклю¬чаются ошибочные подключения акку¬муляторной батареи в обратной поляр¬ности, лучше применить диоды с неко¬торым запасом по допускаемому прямо¬му току, особенно в импульсе. Можно порекомендовать диоды серии КД206, КД213.

Диоды КД106А (VD5, VD6) можно заме¬нить диодами серий КД105, Д226, Д237; остальные —диодами серий Д220, Д223, Д311, Д312. Вместо стабилитрона КС522А (VD8) можно применить КС220Ж или два последовательно включенных стабилит¬рона Д814В.
В качестве VT1 можно применить лю¬бой маломощный n-p-n транзистор с постоянным напряжением коллектор-эмиттер не менее 30 В и коэффициен¬том передачи тока базы более 40. По¬дойдут транзисторы указанной на схе¬ме серии КТ3102 с любым буквенным индексом кроме Г и Е, КТ315Г, КТ312В. Вместо КТ608Б можно применить тран¬зисторы из серий КТ503, КТ807.
В устройстве использовано реле РКМП, с сопротивлением обмотки 600 Ом и током срабатывания 20 мА.

Можно использовать любое реле с одной группой нормально разомкнутых контак¬тов, допускающих коммутацию перемен¬ного напряжения 220 В, с коммутируемым током не менее 0,3 А. Реле должно на¬дежно срабатывать при напряжении не более 12 В и токе 20..40 мА. Подойдут реле РЭС22. При¬менимы реле РЭС6, у которых неиспользуемую группу кон¬тактов желательно немного отогнуть для уменьшения тока срабатывания.

Кнопка SB1 — КМ1, КМ2-1. В качестве предохранителей FU1, FU2 желательно использовать быстродействующие плавкие вставки ВПЗТ-2, которые мож¬но заменить на ВП1.

В зарядном устройстве применен унифицированный трансформатор ТПП277-127/220-50 с номинальной мощностью 72 Вт и током вторичных

обмоток 3,2 А. Можно применить и дру¬гие унифицированные трансформаторы, рассчитанные на работу от сети часто¬той 50 Гц и напряжением 127/220 В: ТПП280, ТПП281, ТПП282, ТН52, ТН53, ТН54, ТН56, ТН57. Если устройство предназначается только для работы с аккумуляторной батареей 6СТ-55, то при зарядном токе 2,75 А подойдет также трансформатор ТН49-127/220-50. Схе¬мы включения трансформаторов приве¬дены на рис.1.2.