Зарядное устройство с защитой от короткого замыкания в нагрузке

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторных батарей

Предлагаемое вниманию читателей зарядное устройство не имеет каких-либо специфических особенностей и построено по давно зарекомендовавшей себя схеме. Ввиду того, что большинство автолюбителей любит "высекать искру" из зарядного устройства, а это ведет к выходу из строя некоторых его элементов, и было предложено установить защиту от короткого замыкания.

Принцип работы зарядного устройства

При включении аппарата тумблером SA1 на фазоимпульсный генератор VT1, VT2 подается напряжение, ограниченное стабилитроном VD5. С выхода генератора импульсы управления поступают на управляющий электрод тиристора VS2. Переменный резистор R6 служит для плавной установки уровня зарядного тока. Если произошло короткое замыкание или неправильно подключены полюса аккумулятора, происходит увеличение напряжения на резисторе R12. Затем открывается стабилитрон VD8 и тиристор VS1. Тиристор шунтирует конденсатор С1, определяющий частоту импульсов генератора. Прекращается подача импульсов управления на тиристор VS2. Зарядный ток прекращается. Для контроля зарядного тока используется микроамперметр Р1 в режиме вольтметра. Он измеряет падение напряжения на резисторе R12, который служит в качестве датчика тока для схемы защиты от КЗ. Падение напряжения на этом резисторе прямопропорционально значению протекающего через него тока. Микроамперметр в этой схеме измерения тока надежно защищен резистором R13 и даже при зашкаливании не выйдет из строя.

Схему управления с защитой монтируют на плате любым видом монтажа (кто что предпочитает). При правильном монтаже и исправных деталях устройство работоспособно сразу после включения.

Конструкция
Зарядное устройство собирается в любом удобном по размеру корпусе. Корпус должен иметь достаточное количество вентиляционных отверстий для охлаждения устройства во время длительной работы. На лицевой панели размещаются прибор Р1, резистор R6, тумблер SA1, предохранители FU1 и FU2, сигнальная лампа HL1. Выходные гнезда-зажимы (клеммы) устанавливаются по желанию конструктора. На концы проводов припаивают зажимы типа "крокодил" соответствующих размеров для подключения к полюсам аккумулятора. Зажимы должны быть разного цвета во избежание возможных ошибок при подключении. На лицевую панель возле каждого элемента наносится соответствующая надпись.

Используемые детали особого дефицита не представляют. В качестве силового трансформатора используется ТС-180 от старого черно-белого телевизора. Трансформатор аккуратно разбирают и сматывают все вторичные обмотки. Затем наматывают на каждую половину проводом диаметром 1,4...1,5 мм в любой изоляции по 34 витка. Трансформатор собирают. Обмотки включают последовательно и проверяют вольтметром переменного тока. Напряжение должно быть в пределах 20...22 В.

Детали
Конденсаторы: С1 - МБМ, К73П-3, К73-17; С2, СЗ - К50-12, К50-35 и др.
Резисторы (кроме R12) типа МЛТ-0,25. R1 - МЛТ-2,0, R2 - МЛТ-1,0, R6 - СП1, СП2, СП2-1 и др. Резистор R12 представляет собой отрезок нихромового провода диаметром 0,8...1,5 мм.

Сигнальная лампа HL1 -МН6,ЗхО,26. Прибор Р1 - микроамперметр на ток не более 300 мА.

Диоды моста VD1 ...VD4 - Д242, Д243, КД213 и др. диоды закрепляются на радиаторах из алюминия или дюралевого сплава. Площадь одной стороны не менее 49 см2 (размер 7x7 см) для одного диода при токе 10 А. Диоды VD6, VD7 - Д220, Д223 и другие кремниевые с 11обр не менее 50 В. Стабилитроны VD5 - типов Д814Б, В, Г, Д (не критично), VD8 - КС133, 139, 147, 151,156 (не критично).Тиристор VS1 - типа КУ201 с любой буквой. Тиристор VS2 типа КУ202 от буквы Б и дальше, Т25 и др. Тиристор установлен на радиаторе площадью одной стороны 100 см2 (размер 10x10 см). Транзисторы VT1 - КТ361, КТ209 и т.п., VT2 - КТ315, КТ201 и т.п.

Резистор R13 в цепях микроамперметра подбирают в зависимости от типа использованной головки. Вместо него временно впаивают переменный резистор сопротивлением 33 кОм и устанавливают стрелку прибора на конечную отметку шкалы при токе 10 А. Затем измеряют (предварительно отпаяв один провод)сопротивление и вместо него впаивают постоянный резистор. В случае применения прибора магнитоэлектрической системы шкала будет линейной.

В. И. Журавлев, г. Ефремов

Литература
Газизов М. Автоматическое устройство для зарядки и восстановления аккумуляторных батарей. - Радиолюбитель, 1994.