車のバッテリー充電器。スキーム、説明

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車のバッテリー充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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著者が提案したバージョンの充電器は、アクセス可能な要素ベースで組み立てられており、実際には調整する必要がなく、繰り返すのが非常に簡単です。充電電流を 0 ～ 10 A の範囲で設定するには、フロントパネルの可変抵抗器ノブを回します。

充電器の動作は、調整要素であるトリニスタの垂直制御のよく知られた方法に基づいています。コンパレータの入力では、のこぎり波電圧が一定の基準電圧と比較されます。それらの値が等しくなり、その差が符号を変える瞬間に、制御パルスが形成されます。充電電流はパルスの位相に依存し、基準電圧を変更することで手動で調整できます。コンパレータには汎用のオペアンプを使用しました。

このデバイスの特徴は、制御が大電流出力回路ではなく、比較的低電流入力、つまり降圧ネットワーク変圧器の一次巻線で行われることです。これにより、制御要素での発熱という形での電力損失が軽減され、デバイスの信頼性にプラスの効果がもたらされます。また、ヒートシンクに調整素子を取り付ける必要もありません。このデバイスは最大 10 A の電流を負荷に供給できます。回路を図に示します。 1.

米。 1（クリックで拡大）

強力なネットワーク変圧器 T1 の二次巻線からの電圧は、ダイオード VD2 ～ VD5 で組み立てられた整流器ブリッジに供給され、その出力には可溶インサート FU2、電流計 PA1、および適切な接続線を介して充電式バッテリーが接続されています。極性。

低電力ネットワーク変圧器 T2、整流器ブリッジ VD6、VD7、平滑コンデンサ C2 ～ C4、および統合電圧レギュレータ DA1 上で、制御要素の制御ユニット (トリニスタ VS1) 用の電源が組み立てられます。 DA2 チップ上のデュアルオペアンプは、コンデンサ C14 の正端子から +2 V、C7 の負端子から -3 V によって電力供給されます。これらの値は、既存の変圧器の二次巻線の電圧に応じて、それぞれ +12 ～ 16 V と -3 ～ 12 V の範囲になります (下記を参照)。

負荷抵抗器 R3 では、制御ユニット用の同期パルスが生成されます。制御ユニット用に、VD6 ブリッジの正端子とコンデンサ C2 の間に分離ダイオード VD8 が接続されています。パルスは、繰り返し率 100 Hz の通常の半正弦波の形式です。

鋸歯状電圧 (PN) は、5 つのノードで構成されるジェネレーターを形成します。2 つは、トランジスタ VT12、抵抗 R14 ～ R2.1 に組み込まれたコンデンサ C100 の安定した充電電流の供給源、もう 3 つはオペアンプ DA3 での高速放電用のノードです。 6、コンパレータとして含まれています。抵抗 R7 からオペアンプの非反転入力 (ピン 1) に来る周波数 13 Hz の次のクロックパルスの電圧が分圧器 R5 R12 で指定されたレベルより大きい限り、出力はオペアンプの（ピン 8,5）は約 +5 V で、コンデンサ C0,7 の両端の電圧は直線的に増加します。充電電流は抵抗 R9 によって設定され、コンデンサが +9 V に達すると、次の同期パルスの下降電圧が分圧器によって設定されたレベルよりも小さくなります。このとき、オペアンプの出力で電圧の極性が変わり、コンデンサ C0 は回路を通じて急速に -XNUMX V に再充電されます。オペアンプの出力、VDXNUMX、RXNUMX、電源ラインは XNUMX V です。次のパルスが分圧器によって設定された電圧レベルに達すると、プロセスが繰り返されます。

PN 発生器の出力からの信号は比較ユニットに供給され、そこで可変抵抗器 R4 によって設定された基準制御電圧と比較されます。比較ノードはコンパレータとしても機能し、オペアンプ DA2.2 上に組み込まれています。制御電圧と等しくなった瞬間に PN が直線的に増加すると、オペアンプの出力で電圧降下が増加し、PN が急激に低下すると、電圧降下が低下します。低下の瞬間は、主電源電圧がゼロを通過する瞬間と実質的に一致します。

オペアンプの出力からの正のパルスは、トランジスタ VT1 と制御素子 - トリニスタ VS1 を開きます。パルスは、主電源電圧の各半サイクルが終了するまで、その制御電極に作用します。トリニスタは、強力なネットワークトランス T1 の一次巻線と直列に接続されたダイオードブリッジ VD1 に組み込まれたスイッチの状態を制御します。制御電圧が変化すると、各半サイクルにおいて一次巻線がネットワークに接続される時間（角度）が変化し、充電電流の平均値も変化します。

このデバイスは変圧器 T1 - OSM1-0,16 を使用します。これは、少なくとも 160 VA の電力と 12 ... 18 V の二次巻線電圧を持つ別の変圧器に置き換えることができます。最大充電電流が低い場合は、変圧器を設置できます。出力電力が低くなります。 T2 - 12.16 つの二次巻線を備えた低電力ネットワーク。巻線 II の電圧は、負荷電流 0,3 A で 3.12 V、巻線 III は負荷なしで 5 V でなければなりません。コンデンサ C73 には漏れ電流の少ないポリエチレンテレフタレート K16-5 などを使用することが望ましいです。可変マルチターン抵抗器 - SP44-01-5、SP39-3540、または輸入品 1S-4,7.100 XNUMX kOhm。著者によると、国産抵抗器は輸入品よりも信頼性の点で優れているとのことです。

トランジスタ VT1 は、利用可能な最高の電流伝達率を備えたものを選択する必要があります。ネオンランプ - どれでも。スイッチ SA1 は、動作電圧 250 V、電流 5 A のトグルスイッチです。電流計 PA1 の DC 電流測定限界は 10 A、電圧計 PU1 - DC 電圧 25 V。接続には 2 つの高電流ワニ口クリップが使用されます。バッテリーに。接続ワイヤ - ブランド PVS、各コアの断面積が 2 mm1 の 10 ワイヤ。各端子からの 7 本ずつの 2 本のワイヤは電源であり、他の XNUMX 本は PUXNUMX 電圧計に接続されています。この措置により、充電電流がワイヤを流れるときの充電電圧の測定誤差が排除されます。持ち運びを容易にするために、デバイスへの接続ワイヤは RPXNUMX-XNUMX コネクタ (図には示されていません) を介して接続されます。装置の外観を図に示します。 XNUMX. ケースは古いポップパワーアンプ「レインボー」から取られています。

カーバッテリー充電器
図。 2

正しく組み立てられたデバイスは調整の必要がありません。最初に電源を入れるときは、電池の代わりに、50 V で 12 W の電力を持つハロゲンランプを接続する必要があります。可変抵抗器 R4 のノブを回すと、ランプの明るさが滑らかに変化し、矢印が表示されます。ツマミを回すと電流計と電圧計の表示がずれます。適切な輝度制御がない場合、または別の動作不能の兆候がある場合は、トラブルシューティングの前に、T1 変圧器と VD1 ダイオードブリッジをネットワークから切断します。さらに、ネットワーク内のデバイスの電源を入れることにより、コンデンサ C2 と C3 に上記の電圧が存在することと、スタビライザー DA9 の出力に +1 V が存在することを確認します。オシロスコープを使用してさらに探索を実行します。オシログラムは、DA2 チップのピン 1 を基準にして取得されます。まず、抵抗 R3 にクロックパルスが存在するかどうかを確認する必要があります。振幅は少なくとも 11 V でなければなりません。そうでない場合は、トランス T2 の二次巻線 II の巻数を増やすか、別のものと交換する必要があります。

オペアンプ DA2.1 の出力では、周波数 100 Hz、振幅が電源電圧 1.1,5 V 未満の方形バイポーラパルスが観察されます。次に、トランジスタ VT8,5 のコレクタに振幅約 +2 V の鋸歯状パルスが存在するかどうかをチェックします。測定の信頼性を高めるため、入力抵抗が 10 MΩ の外部分圧器を使用する必要があります。可変抵抗器のツマミを回して比較器の動作を確認します。 Oy DA2.2 の出力で回路上の抵抗スライダーを上に動かすと、周期 10 ms の正極性パルスの持続時間が特定の最小値まで減少し、下に移動するとデューティサイクルが 1 に等しいまで増加する必要があります。観察してください。トランジスタ VT1 のコレクタとエミッタのパルス: それらは逆位相でなければなりません。次に、切断された接続を復元し、トリニスタとダイオードブリッジ VD1 をチェック (交換) する必要があります。トリニスタがオンになっていない場合は、抵抗 R100 の抵抗をわずかに下げる必要があります (最大 11 オーム)。

バッテリーを充電するときは、充電電圧が付属の説明書またはメーカーの推奨値に指定されている値を超えないようにしてください。それを超える場合は可変抵抗器のつまみで推奨レベルに設定する必要があります。充電電流が 0,2.0,5A まで減少すると、バッテリーは完全に充電されたとみなされます。

もちろん、電圧を自動的に制限し、充電をオフにするノードをデバイスに追加することもできます。出力回路はネットワークから電気的に絶縁されていますが、残りの要素とノードはその電圧下にあり、これが調整プロセス中の回路ソリューションの欠点です。ただし、運用時には、この欠点は構造的に簡単に解消できます。この装置は数年間問題なく動作しています。

著者: D. チェルニャンスキー

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