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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Un dispositivo per la ricarica di batterie per auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Batterie, caricatori Nelle reti elettriche a potenza relativamente bassa, il funzionamento simultaneo di molti utensili elettrici e saldatrici provoca picchi e cali di tensione di rete tali che tutti i caricabatterie che ho assemblato in precedenza si sono semplicemente rifiutati di funzionare o hanno richiesto un monitoraggio continuo. In un dispositivo con regolazione manuale della corrente di carica, con forte diminuzione della tensione di rete - fino a 170 V - era necessario impostare il regolatore di corrente al massimo. Se l'aumento della tensione di rete non è stato osservato, la corrente di carica ha superato il valore limite e, nel migliore dei casi, il fusibile ha bruciato, nel peggiore dei casi, il trasformatore. Ho dovuto affrontare questo problema in modo più approfondito e, come ha dimostrato la pratica, non invano. Diversi anni di funzionamento del nuovo caricabatterie hanno confermato che solo una completa assenza di tensione di rete può impedire la ricarica della batteria. L'uso di un controller a integrazione proporzionale (PI) nel nuovo dispositivo ha consentito di mantenere con maggiore precisione la corrente di carica specificata sotto l'azione di eventuali fattori destabilizzanti. Il controller PI è un sistema in cui viene formata una speciale risposta in frequenza del filtro nel circuito di retroazione per garantire la stabilità della regolazione [1]. Con una partenza lenta del parametro controllato dal valore impostato, il filtro si comporta come un integratore, e con una partenza veloce - come un collegamento non inerziale. La transizione da una modalità all'altra è determinata dal valore della frequenza di taglio alla quale lo sfasamento nell'anello di controllo non supera il valore consentito e la stabilità del sistema è assicurata.
Il diagramma schematico del caricatore è mostrato in fig. 1. La sorgente della corrente di carica sono due avvolgimenti secondari IV e V del trasformatore di rete T1, che formano rispettivamente con i diodi VD1, VD2 e VD3, VD4 due raddrizzatori a onda intera collegati in parallelo.La corrente può essere modificata senza problemi da un resistore variabile R14 da 1 a 10 A con valore di stabilizzazione impostato Questo nodo è realizzato secondo lo schema tradizionale con controllo di fase, con l'unica differenza che non un tiristore, ma un potente transistor ad effetto di campo VT1 viene utilizzato come un elemento regolatore. Questa decisione ha portato alla facilità di controllo e alla praticità del design. Il metodo di controllo di fase prevede l'uso di una tensione a dente di sega per generare impulsi di controllo per l'elemento di regolazione. Per sincronizzare questa tensione con i momenti in cui la tensione di rete passa per lo zero si utilizza un nodo, montato sugli elementi VD6-VD8 R1, R2, R9, R10 e il comparatore DA4, alimentato dal trasformatore collegato in serie secondo il semi -avvolgimenti II 1 II.2. Quando la tensione sull'avvolgimento II è zero, il diodo VD7 viene chiuso dalla tensione inversa proveniente dai resistori R9, R10 dalle uscite dell'alimentazione ausiliaria dei microcircuiti e il comparatore passa a uno stato in cui l'uscita del collettore aperto (pin 9) ha una bassa tensione, attraverso questa uscita e il resistore limitatore di corrente R13 scarica il condensatore C8, costantemente caricato attraverso il resistore R18 dalla stessa sorgente ausiliaria. Pertanto, sul condensatore C8 si forma una tensione a dente di sega con riferimento alla fase zero della tensione nella rete. Il comparatore DA5 controlla il transistore di regolazione VT1 in base alla tensione a dente di sega applicata all'ingresso invertente e alla tensione di uscita del filtro PI all'ingresso non invertente. Dopo che la tensione a dente di sega ha raggiunto il livello presente sull'ingresso non invertente, l'uscita a collettore aperto verrà impostata sulla tensione. vicino a zero, che chiuderà il transistor VT1. Il circuito positivo della batteria ricaricabile comprende due resistori R3 e R5, collegati in parallelo e che svolgono la funzione di elemento di misurazione della corrente. Gli impulsi di corrente di carica prelevati da questi resistori vengono inviati all'ingresso del filtro passa basso Bessel attivo montato sull'amplificatore operazionale DA3. La scelta del tipo di filtro è dovuta all'uniformità della sua risposta in frequenza, all'elevata linearità della risposta di fase e al breve tempo di assestamento [2]. La frequenza di taglio del filtro passa-basso è di circa 8 Hz. È determinato dagli elementi di R4. R6. C3. C4 Il filtro sopprime efficacemente l'armonica fondamentale della corrente di carica a 100 Hz. tuttavia, la sua inerzia non dovrebbe essere eccessivamente grande. Un microamperometro RA1 con resistori aggiuntivi R12, R16 è collegato all'uscita del filtro passa basso, le cui letture sono direttamente proporzionali al valore medio della corrente di carica. Calibrare il microamperometro in ampere della corrente di carica con una resistenza di trimming R16. Dall'uscita del filtro passa basso, la tensione viene fornita anche al sommatore formato dai resistori R11 R14 R15. Il resistore variabile R14 regola la corrente di carica La differenza tra i segnali forniti al punto di connessione dei resistori R11 e R15 viene inviata all'ingresso del filtro PI. Il filtro PI è assemblato sull'amplificatore operazionale DA6 e sugli elementi R17, R19, C10. Basato sull'inerzia dell'LPF. la frequenza limite del controller viene scelta vicino a 8 Hz. Al diminuire della frequenza, il guadagno del filtro aumenta e, vicino allo zero, teoricamente aumenta all'infinito. Ciò consente di ottenere la discrepanza minima tra i valori specificati ed effettivi della corrente di carica A una frequenza di 8 Hz o più, il coefficiente di trasferimento è determinato solo dai valori dei resistori R17, R19. È pari a circa 27 dB. Pertanto, il segnale di mismatch, che agisce sul transistor di controllo VT1 attraverso il comparatore DA5, annulla la differenza nei valori di tensione dei suddetti segnali nel punto di connessione dei resistori R11 e R15. Per alimentare i comparatori, amplificatori operazionali ed altri componenti del dispositivo è prevista una sorgente bipolare ausiliaria, formata dai semi-avvolgimenti 111.1, III.2 del trasformatore TI. raddrizzatore VD1, stabilizzatori di tensione DA5 DA1 e condensatori di ossido di livellamento C2, C1, C2, C5. LED HL6 - indicatore dell'inclusione del dispositivo nella rete. Una ventola con un motore elettrico M1 viene utilizzata per il raffreddamento forzato di un blocco di potenti diodi VD1 - VD1 e un transistor VT4. La maggior parte delle parti del dispositivo sono posizionate su una scheda tecnologica universale, l'installazione è costituita da pezzi di filo isolato. Resistori R3, R5 - filo C5-16V. Le restanti costanti - OMLT, MLT o MT Variabile R14 - fili con una caratteristica lineare PPB-1 tuning R16 - SPZ-39A. I condensatori di ossido sono utilizzati al meglio progettati per il funzionamento a temperature elevate. Il resto dei condensatori - qualsiasi. Transformer T1 - TS-180 da un vecchio televisore a tubo. Il circuito magnetico deve essere smontato, tutti gli avvolgimenti devono essere avvolti dalle bobine, ad eccezione del primario I, trattenendo gli intercalari di carta e avvolgendo quelli nuovi 11.1 e III.2, 37 spire di filo PEV-2 0,18 Gli ultimi avvolgimenti IV e V sono avvolti con 111.1 giri di filo PEV-2 55 con una presa dal centro Sono necessari distanziatori di interavvolgimento e interstrato. I semiavvolgimenti posizionati su bobine diverse e avvolti nella stessa direzione devono essere collegati in direzioni opposte (cioè da un capo all'altro), come indicato nel diagramma. I diodi VD1-VD4 e il transistor VT1 sono installati senza guarnizioni isolanti su un comune dissipatore di calore dal gruppo processore del computer con la ventola DL-43. Anche un dissipatore di calore a forma di piastra con una superficie di circa 5 cm2 dovrebbe essere dotato di uno stabilizzatore DA1. Microamperometro RA1 - M4206 con una corrente di deflessione completa della freccia 100 μA. Interruttore a levetta di rete SA1 - MT-1 Grandi clip a molla per caricare i cavi della batteria, tipo coccodrillo, possono essere acquistate presso un negozio di ricambi radio o un negozio di ricambi auto.
La vista del caricatore con il coperchio rimosso è mostrata in fig. 2. Per un primo controllo delle prestazioni del caricabatteria, alla sua uscita viene collegato un carico attivo di 100 W (una lampada del faro dell'auto con filamenti collegati in parallelo), prima di ciò, il regolatore di corrente di carica R14 viene impostato sulla posizione di massima resistenza, che corrispondono alla corrente minima. Il carico è collegato in serie con un amperometro di controllo all'uscita del caricatore. Sono convinti che il regolatore R14 consenta di variare la corrente di carica entro i limiti stabiliti, che, se necessario, possono essere regolati selezionando la resistenza R15. Quindi, una batteria viene collegata all'uscita del dispositivo in serie con un amperometro di controllo. Una corrente di carica di 10 A è impostata sull'amperometro di controllo e, spostando il cursore del resistore R16, posizionare la freccia del microamperometro RA1 sulla divisione finale. Letteratura 1. Circuito Titze U., Shenk K. Semiconductor (tradotto dal tedesco). - M. Pace, 1983. Autore: A. Dymov, Orenburg; Pubblicazione: radioradar.net
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