Маломощное зарядное устройство

Описываемое устройство предназначено для автоматического поддержания автомобильной аккумуляторной батареи в заряженном состоянии во время хранения, не содержит электромеханических реле.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2.62.



Транзисторы VT1, VT3, VT4 и стабилитрон VD5 образуют последовательный стабилизатор напряжения. Напряжение, которое устройство поддерживает на батарее, устанавливают резистором R6. Пределы изменения этого напряжения определены сопротивлением резисторов R5 и R7. Ток зарядки контролируют по шкале амперметра РА1.

При подключении устройства к аккумуляторной батарее напряжение на ней обычно меньше зарядного. Поэтому регулирующий транзистор VT3 открыт и насыщен, через него протекает максимальный ток. Для защиты регулирующего транзистора от перегрузки служит ограничитель тока, собранный на транзисторе VT2.

При возрастании тока нагрузки падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3 увеличивается, и в некоторый момент транзистор VT2 приоткрывается, уменьшая базовый ток составного регулирующего транзистора VT1, VT3. В результате зарядное напряжение, а значит, и ток через транзистор VT3 уменьшаются. Таким образом, максимально возможный ток через стабилизатор - зарядный ток аккумуляторной батареи - зависит от сопротивления резистора R3.


По мере зарядки батареи напряжение на ней увеличивается, приближаясь к напряжению стабилизации, а зарядный ток уменьшается до значения, необходимого лишь для компенсации ее саморазрядки. Диод VD6 служит для защиты батареи от разрядки через цепи стабилизатора в случае отключения сетевого напряжения.

За выпрямителем зарядного устройства включен сглаживающий конденсатор С1. Он нужен не для уменьшения уровня пульсаций при зарядке, поскольку, во-первых, при указанной на схеме емкости его сглаживающий эффект будет заметен лишь при крайне малом зарядном токе и, во-вторых, сглаживать зарядный ток вообще не требуется. Этот конденсатор позволяет производить регулировку выходного напряжения устройства - с ним нет пульсаций при малой нагрузке.

О включении устройства в сеть сигнализирует светодиод HL1.

Устройство рассчитано на длительную работу под напряжением без постоянного присмотра, поэтому для повышения надежности его детали выбраны с запасом по основным параметрам.

Наладка устройства

Налаживание устройства начинают с проверки пределов регулирования напряжения резистором R6. Для этого к выходу подключают временный нагрузочный резистор сопротивлением 300 Ом мощностью 1 Вт. В крайних положениях движка резистора R6 напряжение на эмиттере транзистора VT3 должно быть равно 13,8 и 16,8 В. При необходимости эти пределы корректируют подборкой резисторов R5, R7. Шкалу под ручкой резистора R6 градуируют от 13 до 16 В по образцовому вольтметру, подключенному параллельно нагрузке.

Подбирая длину провода резистора R3, устанавливают граничный ток через стабилизатор на уровне около 0,5 А. Типовая зависимость выходного напряжения стабилизатора оттока нагрузки представлена на рис. 2.64.




Для зарядки аккумуляторную батарею подключают к устройству в соответствующей полярности, устанавливают резистором R6 напряжение, которое должен иметь заряженный аккумулятор в соответствии с инструкцией по его эксплуатации, и включают устройство в сеть.

Конструируя устройство, следует позаботиться о надёжной изоляции токоведущих деталей, электрически связанных с сетью. И тем не менее при эксплуатации аппарата, особенно в условиях гаража, следует принимать все меры предосторожности, чтобы не попасть под удар электротоком.

Детали

Трансформатор Т1 подойдет любой, мощностью 20—25 Вт, с хорошей межобмоточной изоляцией, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 17—19 В при токе ОДА.

Постоянные резисторы (кроме R3) - МЛТ; переменный резистор R6 - ППЗ-13. Резистор R3 - проволочный, самодельный (рис. 2.63). Он намотан нихромовым проводом диаметром 0,3 мм на стеклотекстолитовой планке толщиной 1 мм. Так как нихром плохо паяется, соединение провода с медными выводами выполнено винтами с гайками М3.




Амперметр РА1 - любой с током полного отклонения 0,5—0,6 А.

Транзистор П702 можно заменить на КТ802А, КТ805А или КТ819 с любым буквенным индексом; КТ608А - на КТ801А или КТ815А; КТ315В - на КТ315Б или КТЗ15Г; КТЗ12В - на КТ312Б.

Вместо Д809 подойдут стабилитроны Д808, Д810, Д814А—Д814В.

Транзистор VT3 и диод VD6 установлены на теплоотводы площадью не менее 100 и 10 см² соответственно.

Большинство мелких деталей смонтировано на печатной плате.