Caricabatterie automatico per batterie piombo-acido. Schema, descrizione

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Dispositivo automatico per la carica di batterie al piombo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il caricabatterie è uno stabilizzatore di tensione parametrico da 14,2 V con un elemento di controllo a transistor ad effetto di campo. Il circuito di gate del potente transistor ad effetto di campo VT1 è alimentato da una sorgente separata da 30 V.

Carica batterie automatico al piombo

Per ottenere una tensione di uscita di 14,2 V, è necessario applicare una tensione stabilizzata di circa 1 V al gate del transistor VT18, poiché la tensione di interruzione del transistor ad effetto di campo IRFZ48N raggiunge 4 V. Si forma la tensione al gate dallo stabilizzatore parallelo DA1, alimentato attraverso il resistore R2 da una sorgente di tensione di 30 V. Lo stabilizzatore VD3 è stato introdotto per compensare le variazioni dell'EMF di una batteria completamente carica quando cambia la temperatura esterna.

Se si collega una batteria scarica al caricabatterie (l'indicatore di una batteria completamente scarica è una fem inferiore a 11 V ai suoi terminali), il transistor VT1 passerà dalla modalità di stabilizzazione attiva a uno stato completamente aperto a causa della grande differenza tra la tensione al gate e alla sorgente: 18 V -11 V=7 V, ovvero 3 V in più rispetto alla tensione di interruzione 7 V-4 V = 3 V.

Sono sufficienti tre volt per aprire il transistor IRFZ48N. La resistenza a canale aperto di questo transistor diventerà trascurabile. Pertanto la corrente di carica sarà limitata solo dalla resistenza R3 e diventerà pari a 10m. Questo è il valore calcolato della corrente. In pratica non supererà i 10 A a causa della caduta di tensione sul secondario del trasformatore e sui diodi del ponte VD2, mentre la corrente pulsa al doppio della frequenza di rete. Se la corrente di carica supera comunque il valore consigliato (0,1 della capacità della batteria), la batteria non verrà danneggiata poiché inizierà presto a diminuire rapidamente. Quando la tensione della batteria si avvicina alla tensione di stabilizzazione di 14,2 V, la corrente di carica diminuirà fino ad arrestarsi del tutto. Il dispositivo può rimanere a lungo in questo stato senza il rischio di sovraccaricare la batteria.

La spia HL1 indica che il dispositivo è connesso alla rete e HL2 segnala, in primo luogo, che il fusibile FU2 funziona correttamente e, in secondo luogo, che la batteria in carica è collegata. Inoltre, la lampada HL2 funge da piccolo carico, facilitando l'impostazione precisa della tensione di uscita.

Il dispositivo deve utilizzare un trasformatore di rete con una potenza complessiva di almeno 150 W. L'avvolgimento II dovrebbe fornire una tensione di 17...20 V con una corrente di carico di 10 A e l'avvolgimento III - 5...7 V con 50...100 mA. Il transistor IRFZ48N può essere sostituito con IRFZ46N. Se il dispositivo viene utilizzato per caricare batterie con una capacità non superiore a 55 Ah, è adatto il transistor IRFZ44N (o quello domestico KP812A1).

Sostituiremo il ponte raddrizzatore GBPC15005 con quattro diodi D242A, D243A o simili. Al posto del KD243A è possibile utilizzare un diodo KD102A o KD103A. Il resistore R3 è realizzato in filo di nicromo con un diametro di almeno 1 mm. È avvolto su un'asta di ceramica e ciascuno dei terminali è fissato sotto una vite M4 con un dado e una linguetta di saldatura. La resistenza deve essere montata in modo che nulla interferisca con il suo raffreddamento naturale dovuto al flusso d'aria.

Lo stabilizzatore KS119A sostituirà quattro diodi KD522A collegati in serie secondo. Invece di TL431, andrà bene la sua controparte domestica KR142EN19A. Il resistore R6 deve essere selezionato dalla serie SP5.

Il transistor VT1 deve essere installato su un dissipatore con area utile di 100...150 cm2.

La potenza termica durante il processo di carica verrà distribuita tra il transistor e il resistore R3 come segue: nel momento iniziale, quando il transistor è aperto, tutta la potenza termica verrà rilasciata sul resistore R3; a metà del ciclo di carica, la potenza sarà distribuita equamente tra loro, e per il transistor questo sarà un riscaldamento massimo (20...25 W), e alla fine la corrente di carica diminuirà così tanto che entrambi i il resistore e il transistor rimarranno freddi.

Dopo aver assemblato il dispositivo, è solo necessario impostare la tensione di soglia in uscita su 6 V utilizzando il resistore di regolazione R14,2 prima di collegare la batteria.

Il dispositivo descritto nell'articolo è semplice e facile da usare. Bisogna però tenere presente che non tutte le batterie quando caricate hanno una fem di 14,2 V. Inoltre, durante la loro vita utile, questa non rimane costante a causa di cambiamenti distruttivi nelle piastre della batteria. Ciò significa che se il caricabatterie viene regolato come consigliato dall'autore, alcune batterie saranno sottocariche, mentre altre saranno sovraccariche e potrebbero "bollire". L'EMF dipende anche dalla temperatura della batteria.

Pertanto, per ogni istanza della batteria, è necessario prima determinare il valore ottimale della sua EMF mediante carica controllata fino ai primi segni di "ebollizione" e, tenendo conto della temperatura, impostare questo valore nel caricabatterie. Si consiglia inoltre in futuro di controllare periodicamente (almeno una volta all'anno) la FEM e regolare l'impostazione della tensione di soglia del caricabatterie.

Autore: Kostitsyn V.

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