Автоматическое устройство для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Зарядное устройство представляет собой параметрический стабилизатор напряжения 14,2 В с регулирующим элементом на полевом транзисторе. Цепь затвора мощного полевого транзистора VT1 питается от отдельного источника напряжением 30 В.

Для получения выходного напряжения 14,2 В необходимо подать на затвор транзистора VT1 стабилизированное напряжение около 18 В, поскольку напряжение отсечки полевого транзистора IRFZ48N достигает 4 В. Напряжение на затворе формирует параллельный стабилизатор DA1, питаемый через резистор R2 от источника напряжением 30 В. Стабистор VD3 введен для компенсации изменения ЭДС полностью заряженной батареи при изменении внешней температуры.

Если к зарядному устройству подключить разряженную аккумуляторную батарею (показатель глубоко разряженной батареи - ЭДС менее 11 В на ее выводах), то транзистор VT1 перейдет из активного режима стабилизации в полностью открытое состояние из-за большой разности между напряжением на затворе и на истоке: 18 В-11 В=7 В, это на 3 В больше напряжения отсечки 7 В-4 В = 3 В.

Трех вольт для открывания транзистора IRFZ48N вполне достаточно. Сопротивление открытого канала этого транзистора станет пренебрежимо мало. Поэтому зарядный ток будет ограничен только резистором R3 и станет равным 10м. Это расчетное значение тока. Практически же он не превысит 10 А по причине падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и на диодах моста VD2, при этом ток будет пульсировать с удвоенной сетевой частотой. Если зарядный ток все же превысит рекомендованное значение (0,1 от емкости батареи), то он не повредит аккумуляторную батарею, поскольку вскоре начнет быстро спадать. По мере приближения напряжения батареи к напряжению стабилизации 14,2 В ток зарядки будет уменьшаться, пока не прекратится вовсе. В таком состоянии устройство может находиться долгое время без риска перезарядить батарею.

Лампа HL1 индицирует включение устройства в сеть, а HL2 сигнализирует, во-первых, об исправности предохранителя FU2 и, во-вторых, о подключении заряжаемой батареи. Кроме того, лампа HL2 служит небольшой нагрузкой, облегчающей точную установку выходного напряжения.

В устройстве необходимо применить сетевой трансформатор габаритной мощностью не менее 150 Вт. Обмотка II должна обеспечивать напряжение 17...20 В при токе нагрузки 10 А, а обмотка III - 5...7 В при 50...100мА. Транзистор IRFZ48N можно заменить на IRFZ46N. Если устройство применять для зарядки аккумуляторных батарей емкостью не более 55 Ач, то подойдет транзистор IRFZ44N (или отечественный. КП812А1).

Выпрямительный мост GBPC15005 заменим четырьмя диодами Д242А, Д243А или подобными. Вместо КД243А возможно применить диод КД102А или КД103А. Резистор R3 изготавливают из нихромовой проволоки диаметром не менее 1 мм. Ее наматывают на керамический стержень, а каждый из выводов зажимают под винт М4 с гайкой и лепестком для пайки. Монтировать резистор следует так, чтобы ничто не препятствовало его естественному охлаждению потоком воздуха.

Стабистор КС119А заменят четыре диода КД522А, соединенных последовательно согласно. Вместо TL431 подойдет его отечественный аналог КР142ЕН19А. Резистор R6 следует выбрать из серии СП5.

Транзистор VT1 необходимо установить на теплоотвод с полезной площадью 100...150 см2.

Тепловая мощность в процессе зарядки будет распределяться между транзистором и резистором R3 следующим образом: в начальный момент, когда транзистор открыт, вся тепловая мощность будет выделяться на резисторе R3; к середине зарядного цикла мощность распределится между ними поровну, и для транзистора это будет максимум нагревания (20...25 Вт), а к концу зарядный ток уменьшится настолько, что и резистор, и транзистор останутся холодными.

После сборки устройства необходимо только до подключения аккумуляторной батареи подстроечным резистором R6 установить на выходе пороговое напряжение 14,2 В.

Описанное в статье устройство просто и удобно в эксплуатации. Однако необходимо иметь в виду, что далеко не все экземпляры батарей имеют в заряженном виде ЭДС, равную 14,2 В. Мало того, в течение срока эксплуатации она не остается постоянной в силу деструкционных изменений в пластинах батареи. Значит, если зарядное устройство отрегулировано так, как рекомендует автор, некоторые батареи окажутся недозаряженными, а другие - будут перезаряжаться и могут "закипеть". Зависит ЭДС и от температуры батареи.

Поэтому для каждого экземпляра батареи надо предварительно определить оптимальное значение его ЭДС путем контролируемой зарядки до первых признаков "закипания" и с учетом температуры установить в зарядном устройстве это значение. Целесообразно также в дальнейшем периодически (хотя бы раз в год) проверять ЭДС и корректировать установку порогового напряжения зарядного устройства.

Автор: Костицын В.

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 Крепкий пластик, разлагающийся за несколько дней 27.12.2022 Немецкие химики из Университета Констанца разработали прочный и биоразлагаемый пластик. Модернизированный полиэфир упруг и стабилен и напоминает по свойствам пластик HDPE (полиэтилен высокой плотности), но содержит специальные "точки разрыва", способствующие быстрой утилизации. Новый пластик полиэфир-2,18 состоит из двух основных модулей: короткого диольного звена с двумя атомами углерода и дикарбоновой кислоты с 18 атомами углерода. Благодаря своей кристаллической структуре он проявляет как механическую стойкость, так и термостойкость. Пластмассы состоят из длинных цепей одного или нескольких основных химических модулей (мономеров), объясняют ученые. Большинство из используемых пластмасс отличаются высокой кристалличностью и водоотталкивающими свойствами. Именно эти особенности делают пластик таким востребованным в промышленности и повседневной жизни, но они же усложняют естественное разложение. Чтобы преодолеть эту несовместимость между стабильностью и биоразлагаемостью пластмасс, ученые добавили к своим материалам химические "точки разрыва". Под влиянием ферментов химические полимеры разрушаются в заданных местах, что значительно ускоряет процесс переработки. Исследователи провели лабораторные эксперименты с природными ферментами и испытания на промышленном компостном заводе. В течение нескольких дней в ходе лабораторного эксперимента полиэфир разлагался ферментами. Микроорганизмам компостировочного завода понадобилось около двух месяцев, чтобы полностью разбить пластик. Химики продолжают изучать свойства нового вещества, чтобы найти возможность повторного использования переработанных материалов.

Другие интересные новости:

▪ Прорыв в регенерации конечностей

▪ Беспилотные автомобили Volvo

▪ Защита светодиодных фар от обмерзания

▪ Титановый пластик

▪ Метод многократного увеличения точности измерений частоты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Пифагор. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какого цвета кожа у белого медведя? Подробный ответ

▪ статья Сердечник луговой. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Программатор для микроконтроллеров AT89C51/52/55. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чтение мыслей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025