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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caricatore su raddrizzatore a semionda. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Un caricabatterie facile da realizzare consente di ripristinare le condizioni tecniche della batteria dell'auto durante la notte. Caratteristica del dispositivo
Lo stoccaggio o il funzionamento a lungo termine delle batterie per auto porta alla comparsa di solfato di piombo cristallino sulle piastre e sui terminali, che interferisce con il normale funzionamento della batteria. Se il contatto è scadente, i terminali della batteria rivestiti di solfato possono essere puliti con una lima grossa o con carta vetrata, ma con questo metodo è impossibile rimuovere il solfato dalle piastre della batteria. A causa dell'elevata resistenza interna creata dalla scarsa conduttività dei cristalli di solfato, l'auto potrebbe avviarsi, ma non più di una volta. In inverno, con una maggiore viscosità dell'olio, è quasi impossibile avviare il motore. L'elevata resistenza interna riduce la tensione ai terminali della batteria; quando è collegato un carico, scende al di sotto dei limiti consentiti; il motorino di avviamento, con una tale tensione della sorgente di corrente, non è in grado di avviare l'albero motore. Non è realistico sperare che la batteria si riprenda durante il viaggio, visto lo stato delle piastre. Se consideriamo il generatore dell'auto come fonte di energia, è possibile caricare la batteria, ma non sarà in grado di rimuovere completamente la cristallizzazione delle piastre a causa della tensione insufficiente del generatore e della corrente costante del generatore trifase . La solfatazione superficiale (funzionante) delle piastre viene rimossa con una tensione di carica della batteria operativa di 13,8-14,2 V e la cristallizzazione interna della struttura porosa delle piastre reagisce debolmente a questa tensione a causa dell'elevata resistenza dei cristalli e della bassa tensione di carica . Per ripristinare le piastre - per rimuovere la cristallizzazione - è necessaria una tensione non standard della sorgente di corrente di carica con la possibilità di rigenerare le piastre. In nessun caso dovresti aggiungere tensione al generatore dell'auto, a causa del rischio di danni alle apparecchiature elettriche ed elettroniche dell'auto a causa di una tensione non standard. La soluzione è semplice: ripristinare la batteria con un caricabatterie esterno con una fonte di voltaggio maggiore. Questi dispositivi includono caricabatterie a impulsi. Il recupero delle piastre della batteria è ben accelerato dalla presenza di una componente di corrente di scarica di valore non superiore al 10% della corrente di carica. La corrente di carica media durante la rimozione della solfatazione delle piastre non supera quella consigliata per la carica dal produttore e la tensione di carica nell'impulso supera quasi il doppio dello standard, il che accelera la conversione dei cristalli di solfato di piombo in piombo amorfo. Il tempo di impulso è breve e tale carica con recupero non comporta un riscaldamento eccessivo della batteria e una deformazione delle piastre. Il recupero dell'impulso consente di prolungare la durata della batteria e ripristinarne le condizioni di lavoro. L'eliminazione della solfatazione cristallina grossolana delle celle della batteria riduce la resistenza interna alle condizioni operative, elimina l'autoscarica e i cortocircuiti tra gli elettrodi e aumenta la tensione sotto carico, facilitando l'avviamento dell'auto. Il caricabatterie proposto consente di soddisfare queste condizioni. Questo dispositivo non è destinato ad alimentare dispositivi elettronici radio. Schema schematico Lo schema elettrico del caricabatterie (Fig. 1) è costituito da un trasformatore di potenza T1 con circuiti di commutazione esterni SA1 e protezione da sovraccarico FU1.
Gli avvolgimenti di uscita del trasformatore vengono commutati dall'interruttore SA2 in base alla tensione della batteria GB1 da caricare. Il raddrizzatore di corrente a impulsi VD1 è realizzato su un singolo diodo per eseguire la tecnologia richiesta per ripristinare le piastre della batteria. Una corrente di scarica di piccola ampiezza viene creata da un circuito costituito da un diodo VD2, polarità inversa e un resistore limitatore R1, il cui scopo è accelerare il recupero delle piastre della batteria. Il secondo scopo di questo circuito nel circuito è eliminare l'inversione di magnetizzazione del ferro del trasformatore T1 dall'azione del raddrizzatore a semionda sul diodo VD1. Ciò riduce la necessità di installare un trasformatore ad alta potenza nel circuito, elimina il surriscaldamento e aumenta l'efficienza. I ponti a diodi a onda intera utilizzati nei caricabatterie di fabbrica, a causa dell'assenza di un intervallo di tempo tra gli impulsi della corrente di carica, non consentono la ricristallizzazione delle piastre, che porta all'elettrolisi prematura dell'elettrolita, all'ebollizione e al riscaldamento della batteria. Quando si utilizzano batterie con riempimento di elio o senza tappi per l'aria (tipo chiuso), ciò non è accettabile, a causa della possibile depressurizzazione dell'involucro. Un circuito di recupero dell'impulso a semionda, con interruzioni tra gli impulsi pari nel tempo al periodo dell'impulso di corrente positiva, riduce la temperatura dell'elettrolita e aumenta il tempo di ricombinazione (riarrangiamento) degli ioni dell'elettrolita. La componente di scarica della corrente di riduzione consente agli ioni dell'elettrolita di accumulare energia potenziale finalizzata alla fusione dei “vecchi” cristalli di solfato di piombo. La corrente di carica è controllata tramite un dispositivo galvanico PA1 con shunt interno. L'indicazione di accensione avviene tramite un LED rosso HL1; la sua luminosità può essere utilizzata anche per giudicare la tensione di carica e la presenza di corrente nel circuito di carica. Il condensatore C1 nel circuito primario dell'avvolgimento del trasformatore e il condensatore C2 nel circuito di carico riducono il livello di interferenza che si verifica quando si commuta la corrente tramite il diodo raddrizzatore VD1, VD2. La batteria GB1 è collegata al caricabatterie tramite clip a coccodrillo. La batteria può essere ripristinata senza rimuoverla dall'auto; occorre innanzitutto scollegare il terminale positivo di alimentazione dell'auto. Dettagli del dispositivo Nel circuito di ricarica che utilizza un raddrizzatore a semionda non sono presenti componenti radio acquistati, vengono utilizzati da dispositivi elettronici usati. Il trasformatore di potenza T1 viene utilizzato dalle radio a valvole: il ferro è pre-smontato, l'avvolgimento di rete viene utilizzato senza modifiche, gli avvolgimenti step-up e quelli a incandescenza vengono accuratamente rimossi strato per strato - tagliando le spire con una pinza, invece di una nuova l'avvolgimento viene avvolto con un filo con una sezione trasversale di 0,5-0,6 mm fino al riempimento con un rubinetto (circa ) dal centro. Il ferro è in fase di riassemblaggio. Diversi fogli a forma di W non si adatteranno a causa della mancanza di un tirante: ciò non influirà sulle caratteristiche del trasformatore. Quando la tensione di rete è collegata, la tensione secondaria alle prese deve essere compresa tra 8-10 V e 16-20 V. Gli interruttori SA1, SA2 vengono utilizzati dagli interruttori a levetta di rete per una corrente di 3 A. Diodo a impulsi VD1 - diodi KD202-248. Diodo VD2 - D7, D226, KD226. Come ultima risorsa, vengono utilizzati diodi raddrizzatori al silicio provenienti da alimentatori di computer. Condensatore C1 tipo K17 con una tensione di 250-400 V. Il LED di indicazione HL1 può essere impostato su qualsiasi colore. Se non è disponibile un amperometro della corrente specificata, utilizzare qualsiasi galvanometro dei registratori a nastro (indicazione del segnale di uscita) con uno shunt artificiale sotto forma di una spirale di filo con un diametro di 0,6-1 mm - 10 giri su un telaio con un diametro di 1,6 cm Nello spazio del bus della corrente di carica positiva Il tester viene collegato temporaneamente e vengono controllate le letture della corrente di carica. Il numero di giri dell'avvolgimento di shunt deve essere regolato in base alle letture dell'amperometro corrente. Carica della batteria La presenza di un amperometro consente di monitorare il processo di ricristallizzazione delle piastre: nel momento iniziale, la corrente di carica ha un valore minimo, quindi man mano che le piastre degli elettrodi vengono pulite dalla cristallizzazione, la corrente aumenterà al valore massimo e dopo dopo un tempo determinato dallo stato della batteria, la corrente inizierà a scendere fino a raggiungere un valore quasi pari a zero, il che indicherà il completamento del ripristino della batteria. Se la polarità del collegamento della batteria GB1 non è corretta, il LED non si accenderà, la lancetta dell'amperometro girerà a sinistra per scaricarsi. La batteria non può essere mantenuta a lungo con un collegamento errato; uno stato scarico può portare all'inversione degli elettrodi e alla completa impossibilità di un ulteriore utilizzo della batteria. Dopo diverse ore di ripristino della capacità della batteria, viene controllato il riscaldamento degli elementi del circuito e, se i risultati sono soddisfacenti, si continua il ripristino. A causa del numero limitato di elementi, il circuito è assemblato in una custodia da un alimentatore per computer o tipo BP-1, montato con interruttori a levetta, LED HL1, galvanometro PA1 sul pannello frontale, il fusibile è montato sulla parete posteriore. Il diodo VD1 è installato su un radiatore con dimensioni di 50*30*20 mm. Il collegamento tra il caricabatterie e la batteria viene effettuato con un filo intrecciato isolato in vinile con una sezione di 2,5 mm. Al termine della ricarica, prima di tutto, la rete viene spenta, quindi i morsetti vengono rimossi dai terminali della batteria. Autori: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk-43, casella postale 380
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