Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов со стабилизацией тока и защитой от переполюсовки
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов со стабилизацией тока и с защитой от короткого замыкания и переполюсовки
В статье рассматривается схема зарядного устройства с комплексной защитой. Основой схемы послужила проверенная и не раз повторенная схема, описание которой приводилось в статье «Зарядное устройство с токовой стабилизацией». В схему добавлен транзисторный ключ, реагирующий на неправильное подключение аккумулятора к зарядному устройству и на короткое замыкание между токоведущими проводами. Схема нового зарядного устройства показана на рисунке 1.
Сразу, глядя на схему, можно заметить, что в ней нет ни одного конденсатора, это говорит о том, что зарядный ток является постоянным по знаку, но переменным по величине, т.к. питается схема не фильтрованным напряжением. Отсутствие электролитических конденсаторов повышает надежность схемы. Форма тока данного зарядного близка по форме к прямоугольноимпульсной. Поэтому обычный амперметр к данной схеме не подойдет. Нужен амперметр, калиброванный по тепловому или световому действию не синусоидального тока. Как это сделать, в Сети примеров много.
Работа схемы
Для простоты рассмотрим принцип работы схемы на примере с постоянным напряжением на ее входе. В первый момент, когда аккумулятор не подключен, на выходных клеммах «+» и «-» напряжение отсутствует, так как транзистор VT1 закрыт и напряжение питания микросхемы DA2 отсутствует. Соответственно закрыты и транзисторы VT2 и VT3. В этом режиме короткое замыкание по выходу схемы ничем не грозит. При правильном подключении аккумулятора по цепи, состоящей из резисторов R7, R8 и диода VD1 начнет протекать ток от аккумулятора. На базе транзистора VT1 появится открывающее напряжение, и он откроется. Появится напряжение на выходе стабилизатора DA1, заработает усилитель-компаратор, реализованный на операционном усилителе LM358N, откроются транзисторы VT2 и VT3 – начнет течь стабильный ток заряда. При постоянном по знаку и переменном по величине напряжении на входе схемы ток заряда будет иметь импульсный характер.
На ОУ DA2 и транзисторах VT2 и VT3 собран стабилизатор тока заряда. Устанавливается зарядный ток резистором R1. В качестве VT1 применен транзистор КТ814В. Схему на транзисторах VT2 и VT3 можно заменить одним составным транзистором КТ827 или импортным серии TIP с соответствующими параметрами. Микросхему DA2 можно заменить практически любым операционным усилителем, к нему никаких особых требований не предъявляется. Диод VD1 любой маломощный, например импортный 1N4002… 1N4007. Выбор диодного моста и сетевого трансформатора зависит от того, какой емкости аккумуляторы вы будете заряжать. Как известно, чем больше емкость аккумулятора — тем больше его ток заряда.
Все детали схемы установлены на печатной плате кроме светодиода HL1, индицирующего о неправильном подключении аккумулятора и гасящего резистора R12. Рисунок печатных проводников и внешний вид экспериментальной платы показан ниже.
.
Скачать архив.
.
8 комментариев к “Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов со стабилизацией тока и защитой от переполюсовки”
Добрый вечер, Валерий Юрьевич по схеме зарядного всё понятно, а вот с амперметром? Может у вас есть схема его которую вы собирали, не сильно сложную или можете посоветовать какую на ваш взгляд собрать. Благодарю.
Привет Владимир. В импульсных схемах самое сложное и не понятное, это как измерять не постоянный по величине «кривой» ток. Есть термоэлектрические амперметры, косвенно измеряющие переменный по величине ток любой формы, но это слишком сложно и не дешево. Самый простой способ сопоставить величины действующего тока и «кривоимпульсного», это по яркости свечения лампочки. Берешь фарную лампу от Камаза 24В пропускаешь через нее постоянный ток, например 6А, запоминаешь яркость свечения, если сможешь, а если не сможешь, то берешь две. Через одну пропускаешь постоянный ток, через другую «кривоимпульсный», добиваешься одинакового свечения. На резисторе ставишь заметки. И пусть тебе кто нибудь докажет с помощью китайских мультиметров, что твой прибор врет. Не забывай, что все величины придумали люди.
Здравствуйте! А как ограничить напряжение зарядки? 0но может увеличиться до 15В и выше, а рекомендуется не более 14,5В.
Привет, Виктор. Это зарядное устройство с нормированным током. если Вы заряжаете аккум. 55ый током 5,5А, то после 10 часов заряда будьте любезны выключить зарядное. С ограничение по напряжению нужна другая схема.
можно измерить переменный ток до диодного моста и ориентироваться на это, ведь ток в цепи должен быть одинаковый.
Смущает в схеме наличие КР142ЕН5А, по даташиту у ее входное максимальное +15в, лучше ставить LM7805 L7805 (входное до +35в).
Кроме того по входу и выходу стабилизаторов очень желательно поставить керамику 0,1...1мкФ.
В случае превышения на АКБ +15в уже наступает для схемы критический момент в работе.
Еще вопрос по печатной плате. Откуда в ней С4 взялся (его назначение понятно то), почему уже в ПП стоит +18в ?
Привет, Дмитрий. Все непонятки от моей невнимательности и спешки. Так, что извини. Конденсатор нужен — в схеме пропущен, 36 вольт в схеме — застрели, не помню, может быть осталось в схеме от другого зарядного, надо 18 вольт.