Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Известно, что эксплуатация к хранение полузаряженных аккумуляторов - одна из главных причин сокращения их срока службы. Находящийся на хранении заряженный аккумулятор через некоторое время в результате саморазрядки переходит в полузаряженное состояние. У новых свинцовых и миниатюрных никель-кадмиевых аккумуляторов саморазрядка равна 0,5...2% их емкости в сутки, а у бывших в эксплуатации - существенно выше. Для увеличения срока службы аккумуляторов следует их постоянно поддерживать в полностью заряженном состоянии, компенсируя саморазрядку сравнительно небольшим током от маломощного зарядного устройства.

Оптимальным принято считать такой режим зарядки, когда, зарядный ток численно равен 0,1 от номинальной емкости аккумулятора. Тем не менее, сейчас некоторые заводы-изготовители аккумуляторов с целью увеличения срока их службы рекомендуют двадцатичасовой режим зарядки током, численно равным 5% номинальной емкости. Иначе говоря, зарядка аккумулятора током, существенно меньшим оптимального, благоприятно сказывается на сроке его службы, но требует соответственно большего времени.

Таким образом, в ряде практических случаев сложные и тяжелые зарядные устройства, часто снабженные автоматическим управлением, могут быть заменены простыми, малогабаритными и экономичными. Одно из таких устройств описано ниже.

Его можно использовать для дозарядки автомобильных аккумуляторных батарей емкостью до 100 Ач, для зарядки в режиме, близком к оптимальному, мотоциклетных батарей, а также (при несложной доработке) в качестве лабораторного блока питания.

Зарядное устройство выполнено на основе транзисторного двутактного преобразователя напряжения с автотрансформаторной связью и может работать в двух режимах - источника тока и источника напряжения. При выходном токе, меньшем некоторого предельного значения, оно работает как обычно - в режиме источника, напряжения. Если попытаться увеличить ток нагрузки сверх этого значения, выходное напряжение будет резко уменьшаться - устройство перейдет в режим источника тока. Режим источника тока (обладающего большим внутренним сопротивлением) обеспечен включением балластного конденсатора в первичную цепь преобразователя.

Принципиальная схема зарядного устройства представлена на рис.1.

Рис. 1

Сетевое напряжение через балластный конденсатор С1 поступает на выпрямительный мост VD1. Конденсатор С2 сглаживает пульсации, а стабилитрон VD2 стабилизирует выпрямленное напряжение. Преобразователь напряжения собран на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Т1. Диодный мост VD3 выпрямляет напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора. Конденсатор С3 - сглаживающий.

Преобразователь работает на частоте 5...10 кГц. Стабилитрон VD2 одновременно защищает от перегрузки по напряжению транзисторы преобразователя на холостом ходе, а также при замыкании выхода устройства, когда напряжение на выходе моста VD1 повышается. Последнее связано с тем, что при замыкании выходной цепи генерация преобразователя может срываться, при этом ток нагрузки выпрямителя уменьшается, а его выходное напряжение увеличивается. В таких случаях стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на выходе моста VD1.

Экспериментально снятая нагрузочная характеристика зарядного устройства изображена на рис.2. При увеличении тока нагрузки до 0,35...0,4 А выходное напряжение изменяется незначительно, а при дальнейшем увеличении тока резко уменьшается. Если к выходу устройства подключить недозаряженную батарею аккумуляторов, напряжение на выходе моста VD1 уменьшается, стабилитрон VD2 выходит из режима стабилизации и, поскольку во входной цепи включен конденсатор С1 с большим реактивным сопротивлением, устройство работает в режиме источника тока.

Если зарядный ток уменьшился, то устройство плавно переходит в режим источника напряжения. Это дает возможность использовать зарядное устройство в качестве маломощного лабораторного блока питания. При токе нагрузки менее 0,3 А уровень пульсации на рабочей частоте преобразователя не превышает 16 мВ, а выходное сопротивление источника уменьшается до нескольких Ом. Зависимость выходного сопротивления от тока нагрузки показана на рис.2.

Зарядное устройство легко размещается в коробку размерами 155х80х70 мм. Коробку следует изготовлять из изоляционного материала.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К40х25х11 из феррита 1500НМ1. Первичная обмотка содержит 2х160 витков провода ПЭВ-2 0,49, вторичная - 72 витка провода ПЭВ-2 0,8. Обмотки изолированы между собой двумя слоями лакоткани.

Стабилитрон VD2 установлен на теплоотводе с полезной площадью 25 см2. Транзисторы преобразователя в дополнительных теплоотводах не нуждаются, так как работают в ключевом режиме. Конденсатор С1 - бумажный, рассчитанный на номинальное напряжение не менее 400 В.

При необходимости использования устройства для зарядки малогабаритных аккумуляторов емкостью до единиц ампер-часов и регенерации гальванических элементов целесообразно обеспечить регулировку тока зарядки. Для этого вместо одного конденсатора С1 следует предусмотреть набор конденсаторов меньшей емкости, коммутируемых переключателем. С достаточной для практики точностью максимальный ток зарядки - ток замыкания выходной цели - пропорционален емкости балластного конденсатора (при 4 мкФ ток равен 0,46 А).

Если нужно уменьшить выходное напряжение лабораторного источника питания, достаточно стабилитрон VD2 заменить другим, с меньшим напряжением стабилизации.

Налаживание начинают с проверки правильности монтажа. Затем убеждаются в работоспособности устройства при замыкании выходной цепи. Ток замыкания должен быть не менее 0,45...0,46 А. В противном случае следует подобрать резисторы R1, R2 с целью обеспечения надежного насыщения транзисторов VT1, VT2. Больший ток замыкания соответствует меньшему сопротивлению резисторов.

Автор: Н.Хухтиков, г. Сергиев Посад. Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Xbox нового поколения 22.05.2013 Управление новой Xbox, включая игры, просмотр фильмов и ТВ, осуществляется полностью с помощью голосовых команд и жестов - пульт больше не нужен. А новый контроллер Kinect, по словам представителей Microsoft, настолько точен, что способен улавливать сердцебиение игрока. Xbox One задумана не только как игровая приставка, но и как устройство для управления телевизором, к которому она подключена. Управление осуществляется полностью с помощью голосовых команд и жестов - даже включение осуществляется с помощью голосовой команды. Данная концепция полностью избавляет от необходимости использовать пульт дистанционного управления. Один из ведущих мероприятия Юсуф Мехди (Yusuf Mehdi) включил консоль фразой "Xbox On!", консоль распознала его голос и автоматически открыла его персональную страницу. Эта возможность доступна каждому члену семьи. Для того чтобы начать смотреть телевизор, необходимо произнести "Xbox, watch TV", а для возврата в игру - "game". Для запуска Internet Explorer - "go to Internet Explorer", для перехода к просмотру фильма - "watch movie". Мощная аппаратная начинка, включающая 8 ГБ оперативной памяти, осуществляет переключение мгновенно. При этом "общение" с консолью осуществляется с помощью естественных фраз, подчеркнул Мехди. Он также показал другой способ выхода из просмотра фильма - с помощью жеста, как будто пользователь что-то берет перед собой обеими руками и убирает в сторону. Подключенная к интернету, Xbox One предлагает телепрограмму, навигация по которой также осуществляется с помощью голосовых команд. Пользователь, например, может сказать консоли, какой канал он желает включить. Голосовые команды также поддерживаются в режиме телепросмотра, например, при просмотре спортивных состязаний, для вывода информации. Xbox One обладает поддержкой Skype. Используя имеющееся оборудование - телевизор, консоль и Kinect - можно совершать голосовые и видеовызовы. При этом поддерживается одновременная работа с несколькими функциями: например, можно принять звонок и параллельно смотреть фильм или смотреть фильм и запустить Internet Explorer. Приставка работает под управлением трех операционных систем, рассказал представитель Microsoft Марк Уайтен (Marc Whitten): Xbox OS, разработанной для игр; второй системы, на ядре Windows, и третьей системы, которая связывает первую и вторую. Графический интерфейс напоминает интерфейс Windows 8. Консоль оснащена процессором с 5 млрд транзисторами (название процессора и число ядер в компании не уточнили), встроенным Blu-ray-приводом, поддержкой Wi-Fi и USB 3.0, а также двумя разъемами HDMI - входом и выходом. В устройство помещен жесткий диск емкостью 500 ГБ. Вместе с игровой консолью был обновлен игровой контроллер Kinect. Существенно изменился его внешний вид, снизу расположен длинный микрофон. По словам Уайтена, читая окружающую обстановку, новый Kinect обрабатывает 2 ГБ данных каждую секунду. Более точное распознавание скелета достигнуто благодаря применению камеры с разрешением 1080p по сравнению с VGA в системе первого поколения. "Он даже способен распознать ваше сердцебиение", - завил представитель Microsoft. Kinect также может отслеживать перемещение механического беспроводного контроллера, который также был обновлен. Например, с его помощью пользователь может в пространстве открывать или закрывать люки в игре, поднимая руки вверх или опуская вниз. Иными словами, стандартный контроллер Xbox теперь стал своего рода аналогом PlayStation Move.

Другие интересные новости:

▪ Древнейшая фреска

▪ Цветной телевизор с пластиковым экраном

▪ Опреснительная установка на солнечных батареях

▪ Обнаружен самый отдаленный объект Солнечной системы

▪ Водородный электровелосипед YouOn

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Ракета 07. Советы моделисту

▪ статья Изменяется ли число циклонов и антициклонов? Подробный ответ

▪ статья Первая помощь при остановке сердца и дыхания. Медицинская помощь

▪ статья Конструктивные особенности и дизайн. Регулировка и измерения параметров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Лед без холодильника. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025