Самостоятельное изготовление ЗУ и цена вопроса
Собрать зарядное устройство (ЗУ) для свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов (АКБ) не представляет особой сложности с точки зрения схемотехники. Даже при наличии в схеме установки (выбора) зарядного тока и автоматического отключения процесса при полном заряде АКБ, сложность схемы не превышает среднего уровня.
Но основной вопрос здесь в другом, а именно – цена на электронные комплектующие. Например, в схемах, использующих силовой сетевой трансформатор, именно его наличие и определяет целесообразность построения такой конструкции. Потому как, прежде чем специально покупать такой трансформатор, стоит задуматься, глядя на нынешние «конские» ценники.
В приведённой публикации показано простейшее автоматическое ЗУ на основе сетевого трансформатора и двух тиристорах. Один из них силовой – через него непосредственно осуществляется зарядка АКБ, а другой – служит для отключения заряженного АКБ.
Силовой сетевой трансформатор в схеме определяет зарядный ток. Здесь использован понижающий трансформатор с двумя вторичными обмотками по 15 В (отвод от середины). При наличии такого трансформатора, или хотя-бы железа для его изготовления можно изготовить простое и надёжное зарядное устройство, схема которого показана ниже.
Схема электрическая
Трансформатор, используемый в схеме, должен содержать две вторичных обмотки по 15 В (или одну на 30 В с отводом от середины). Его мощность и определяет зарядный ток для АКБ.
Выпрямитель собран на двух диодах – VD1 и VD2 без сглаживающего конденсатора (что важно). Работа без конденсатора как раз определяет весь принцип работы этого ЗУ и основана на свойствах тиристора.
Силовая зарядная цепь
Рассмотрим цепь на тиристоре VS1, через который и происходит непосредственно заряд АКБ. На аноде тиристора VS1 действует пульсирующее напряжение частотой 100 Гц по амплитуде до 20 В. Это положительные полуволны со вторичной обмотки трансформатора Т1.
Для перехода тиристора в открытое состояние включена цепочка R1VD4 между его анодом и управляющим электродом. Ток в этой цепи имеет достаточное значение (около 15 мА) для его открытия. При этом, когда тиристор находится в активном режиме работы, то горит светодиод VD4.
Между катодом тиристора и общим проводом, который соединён со средней точкой вторичной обмотки трансформатора Т1, подключается заряжаемая аккумуляторная батарея. Так происходит заряд аккумулятора.
Цепь автоматического отключения
Рассмотрим условия для закрытия тиристора и прекращения зарядки. Вариантов два: разорвать саму цепь заряда аккумулятора или снять управляющий ток.
При снятии управляющего тока тиристор всё равно останется в открытом состоянии (свойство тиристора), пока протекает достаточный ток (ток удержания) в цепи между его анодом и катодом. Но в этой схеме в цепи действует пульсирующее напряжение, и именно когда напряжение равно нулю происходит закрытие тиристора, потому как прекращается прохождение тока и тиристор больше не чего не удерживает. Этого бы не произошло при наличии сглаживающей ёмкости в выпрямителе т.к. напряжение всегда было бы отлично от нуля.
Теперь к цепи на VS2, которая служит для отключения АКБ (закрытию тиристора VS1) по завершению заряда. Принцип основан на разнице напряжений АКБ в разряженном и заряженном состоянии.
Напряжение работы стабилитрона VD3 (12 В) задаётся с помощью подстроечного резистора R2. Значение напряжения полного заряда АКБ должно соответствовать началу перехода VD3 в активное состояние, т.е. в состояние, когда через него будет протекать ток.
При этом создастся условие для открытия тиристора VS2. Об открытии тиристора VS2 будет сигнализировать светодиод VD5 зелёного цвета «завершение заряда». При этом ток в цепи управляющего электрода VS1 станет уже недостаточным для его открытия, и он закроется в момент нулевого напряжения.
Конструкция
Чертёж печатной платы показана на рисунке выше.
Настройка схемы сводится к установке порога срабатывания цепи тиристора VS2 подстроечным резистором R2. Делают это на полностью заряженном АКБ. Порог открытия определяется свечением светодиода VD5, в то время, когда VD4 наоборот гаснет.
Тиристор VS1 должен быть закреплён на теплоотводе. Светодиоды VD4 и VD5 любые на номинальный ток 10 мА красного и зеленого цвета соответственно.
