듀얼 모드 충전기. 계획, 설명

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듀얼 모드 충전기-방전 장치. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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배터리를 사용한 예방 작업은 자동차 애호가들에게 많은 시간이 걸리고 충전 중, 특히 최종 단계에서 지속적인 주의가 필요한 것으로 알려져 있습니다. 저자가 제안한 장치는 자동차 소유자가 발생하는 여러 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

제어 및 훈련 주기를 수행하려면 배터리를 방전한 다음 공칭 전압으로 충전하는 과정이 포함됩니다. 최근에는 에너지 충전 성분이 방전 성분을 크게 초과하는 교류 충전이 인기를 얻고 있습니다. 이를 통해 배터리 플레이트의 황산화를 효과적으로 방지하고 전체 제어 및 훈련 주기에 소요되는 시간을 줄일 수 있습니다. 작동 편의성을 높이기 위해서는 배터리가 최종 전압에 도달하면 배터리 충전을 중단하여 배터리 과충전 위험을 방지할 수 있는 장치를 충전기에 두는 것이 바람직합니다.

[1,2]에 설명된 충전기는 의심할 여지 없이 많은 긍정적인 특성을 가지며 큰 충전 전류를 제공합니다. 내 생각에 유일한 단점은 부하에 높은 전력을 공급하는 데 필요한 부피가 큰 전원 공급 장치 변압기입니다. 그러나 실습에서 알 수 있듯이 최대 55Ah 용량의 배터리를 사용한 예방 유지 관리를 위해서는 최대 4A의 출력 전류를 제공하는 충전기만 있으면 충분합니다. 공칭 전류에 비해 충전 전류가 약간 낮습니다. XNUMX시간 충전 전류는 충전 시간을 늘려 쉽게 보상할 수 있습니다. 이 모드는 예방 작업을 수행할 때 더욱 바람직합니다.

제안된 듀얼 모드 충전기(다이어그램 참조)는 위의 요구 사항을 대부분 충족합니다. 이는 네트워크 변압기에 2차 권선이 하나만 존재하여 제조가 단순화된다는 점에서 앞서 "라디오"에서 설명한 것과 다릅니다. 더 작은 표준 크기의 변압기를 사용하면 구조의 무게와 크기를 줄일 수 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

장치의 주요 기술적 특성

충전 전류, A......0...4
최대 출력 전압, V.......16
효율성 ....... 0,7

충전기의 전원 공급을 단순화하기 위해 다이오드 VD1에 의해 기능이 수행되는 반파 정류기를 사용합니다. HL1 LED는 장치가 네트워크에 연결되어 있음을 나타내는 표시 역할을 합니다.

단일 접합 트랜지스터 VT1에 발전기가 조립되어 사이리스터 스위칭 장치 VS1에서 펄스를 생성합니다. 주전원 전압의 작동 반주기 시작에 대한 제어 펄스의 이동은 저항 R3-R5에 의해 설정되어 커패시터 C1의 충전 시간을 트랜지스터 VT1의 이미 터 접합의 개방 전압으로 변경합니다.

저항 R4는 충전 전류를 조절하고 저항 R3은 설정 프로세스 중에 조정 상한을 설정합니다. 저항 R4의 저항이 낮을수록 커패시터 C1이 임계 전압까지 더 빨리 충전되고 사이리스터 VS1이 더 빨리 열릴수록 단자 X1 및 X2에 연결된 배터리의 충전 전류가 더 커집니다.

커패시터 C1의 임계 전압에서 트랜지스터 VT1의 이미터 베이스 1의 pn 접합이 열리고 이를 통해 커패시터가 방전됩니다. 트랜지스터의 기본 단자 사이의 저항이 급격히 감소하고 변압기 T2의 1차 권선에 펄스가 형성되어 사이리스터 VSXNUMX의 스위칭 장치가 트리거됩니다. 작동 반주기가 끝날 때까지 유지 전류로 인해 SCR의 개방 상태가 유지됩니다. 다음 작업 반주기에서 프로세스가 반복됩니다.

제어 장치의 특징은 충전기의 출력 단자에 연결된 배터리에 의해 전원이 공급된다는 것입니다. 배터리가 연결되지 않으면 사이리스터가 닫히고 생성된 펄스가 트랜지스터 VT3, VT4를 제어하는 것을 허용하지 않으므로 부하가 없을 때 출력에서 충전기가 단락으로부터 보호됩니다. 배터리 연결의 극성이 잘못된 경우 제어 장치는 VD11 다이오드에 의해 역전압으로부터 보호되며 닫힌 사이리스터는 회로에서 단락 전류가 발생하는 것을 허용하지 않습니다. 이 회로 설계 솔루션을 사용하면 특별한 추가 조치를 취하지 않고도 단락으로부터 장치를 보호하고 충전 중인 배터리를 역극성으로 연결할 수 있었습니다.

통합 타이머 KR3VI1(DA45)에서 만들어진 15:1006 시간 비율(1초 - 충전, 1초 - 방전)의 배터리 충전-방전 주기 생성기는 [3]에 설명된 장치에서 차용되었습니다. 드라이버 타이밍 회로의 매개변수만 변경되었습니다. 스위치 SA2가 "Imp"로 설정된 경우. 타이머(핀 3)의 출력에서는 방전 사이클부터 시작하여 교대로 높은 전압 레벨과 낮은 전압 레벨이 형성됩니다. 높은 레벨은 트랜지스터 VT2 및 VT6을 엽니다. 열리면 트랜지스터 VT2는 드라이버 작동을 차단하고 트랜지스터 VT6은 방전 저항 R24를 배터리에 연결합니다. 방전 모드는 HL3 LED로 표시됩니다. 타이머 출력에 낮은 전압 레벨이 나타나면 트랜지스터 VT2 및 VT6이 닫히고 배터리 충전주기가 시작됩니다.

배터리를 지속적으로 충전하려면 스위치 SA2를 "연속" 위치로 설정하세요. 셰이퍼가 꺼졌습니다. 연속 충전 모드는 HL2 LED로 표시됩니다.

충전 전류를 자동으로 끄는 장치는 비교기에 의해 켜진 연산 증폭기(op-amp) DA2에 조립됩니다. 반전 입력의 기준 전압은 제너 다이오드 VD9에 의해 형성되고 저항 R27에서 가져온 출력 전압의 일부는 비반전 입력에 공급됩니다. 배터리의 단자 전압이 최종 전압 14,4V에 도달하면 DA2 마이크로 회로의 출력에 높은 전압 레벨이 설정되어 트랜지스터 VT2 및 VT5가 열리고 DA1 타이머 작동 및 VS1 사이리스터 턴이 차단됩니다. -펄스 발생기. 또한 다이오드 VD10을 통해 비반전 입력에 하이 레벨을 공급함으로써 연산 증폭기 출력에서도 하이 레벨을 유지하게 된다. 이 연산 증폭기 상태는 HL4 LED로 표시됩니다.

배터리 충전 전류는 전류계 PA1을 사용하여 충전하는 동안 모니터링됩니다.

설명된 충전기는 150x150x80mm 크기의 천공된 금속 케이스로 만들어졌습니다. 변압기는 강철 자기 코어 ШЛ20х32로 제작되었습니다. 권선 I에는 1070턴의 PETV-2 0,4 와이어가 포함되어 있고, 권선 II에는 직경 126mm의 와이어 1,18턴이 포함되어 있습니다. 물론 더 큰 표준 크기의 변압기를 사용하여 하우징 크기를 늘릴 수도 있습니다.

T2 변압기의 경우 M10NM 페라이트로 제작된 표준 크기 K6x4,5x2000의 자기 코어가 사용되었습니다. 각 변압기 권선에는 45회 감은 PETV-2 0,25 와이어가 포함되어 있습니다. 두 개의 와이어로 동시에 감겨 있습니다.

다이오드 VD1 및 사이리스터 VS1은 하나의 공통 방열판(두께 60~60mm, 알루미늄으로 제작된 3x4mm 크기의 플레이트)에 설치됩니다(운모 스페이서를 통해). VT6 트랜지스터의 방열판 기능은 하우징의 금속 베이스에 의해 수행될 수 있습니다.

충전기의 다른 부품을 실장하기 위한 인쇄회로기판은 개발되지 않았다. 무선 요소를 수직으로 설치한 75X70mm 크기의 프로토타입 패널로 교체되었습니다.

충전기에 사용되는 저항 및 커패시터의 주요 매개 변수가 다이어그램에 표시되어 있습니다. KD206 다이오드를 동일한 유형이나 KD202 시리즈 중 하나로 교체할 수 있습니다. KR140UD708 연산 증폭기 대신 K140UD7이 적합합니다. 다이오드 VD3 - VD7 및 VD10 - 저전력 다이오드. 트랜지스터 KT503B는 KT3117B로, KT502B는 KT209B 또는 KT501B로, KT827B는 KT827, KT829, KT972 시리즈로 교체 가능합니다.

이 장치는 출력 단자에 12V 전압이 연결된 완전히 충전된 배터리로 설정되어 있으며 저항 R27 슬라이더는 다이어그램에 따라 가장 오른쪽 위치로 설정되고 저항 R3 슬라이더는 중간 위치로 설정됩니다. 스위치 SA2는 "연속" 위치로 전환됩니다. 그런 다음 충전기를 네트워크에 연결한 후 가변 저항 R4 슬라이더가 아래쪽(다이어그램에 따라) 위치로 이동하고 충전 전류는 저항 R3을 4A로 설정합니다. 이 저항이 원하는 값을 달성할 수 없는 경우 충전 전류가 부족하면 저항 R5를 약간 더 작은 다른 저항으로 교체해야 합니다. 다음으로 스위치 SA2는 "Imp." 모드로 전환됩니다. 그리고 전압계나 오실로스코프를 사용하여 충방전 주기의 지속 시간을 확인합니다. 전원을 켜면 방전 주기가 먼저 시작되고 지속 시간이 정상 상태보다 약간 길어진다는 점을 고려해야 합니다. 이는 전원이 켜지는 순간 커패시터 C3이 완전히 방전된다는 사실로 설명됩니다.

회로 차단기를 설정하려면 출력 전압이 15V인 조정된 DC 소스와 클래스 1 DC 전압계가 필요합니다. 연산 증폭기 DA2의 작동 임계값은 네트워크에서 충전기를 분리하고 스위치 SA2를 다음으로 전환하여 설정됩니다. "계속" 위치. 출력 단자 X1, X2에는 외부 DC 소스로부터 14,4V의 전압이 공급되며 그 값은 전압계로 모니터링됩니다. 저항 R27 슬라이더는 HL4 "충전 종료" LED가 켜질 때까지 연산 증폭기의 비반전 입력에서 전압을 높이는 방향으로 이동합니다. 이 시점에서 제안된 장치의 구축이 완료된 것으로 간주될 수 있습니다.

문학

Evseev A. 조정 가능한 전류 안정기. - 라디오, 1987, No. 8, p. 56, 57.
Gazizov M. 배터리 충전 및 복원을 위한 자동 장치: 컬렉션: "라디오 아마추어를 돕기 위해", vol. 94, p. 3 - 7. - M.: DOSAAF, 1986.
Oleinik P. 앞유리 와이퍼 제어 장치의 통합 타이머. - 라디오, 1988, No. 12, p. 25.

저자: L.Lyaskovsky, 키예프

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