鉛蓄電池の自動充電器。スキーム、説明

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鉛蓄電池用の自動充電器です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この充電器は、電界効果トランジスタ制御素子を備えた 14,2 V パラメトリック電圧安定器です。強力な電界効果トランジスタ VT1 のゲート回路には、別の 30 V 電源から電力が供給されます。

自動鉛蓄電池充電器

14,2 V の出力電圧を得るには、電界効果トランジスタ IRFZ1N のカットオフ電圧が 18 V に達するため、トランジスタ VT48 のゲートに約 4 V の安定した電圧を印加する必要があります。 1 V の電圧源から抵抗 R2 を介して供給される並列安定器 DA30 によって安定器 VD3 が導入され、外部温度が変化したときの完全に充電されたバッテリの EMF の変化を補償します。

放電したバッテリーを充電器に接続すると (深放電したバッテリーの指標は、その端子での起電力が 11 V 未満であることです)、差が大きいため、トランジスタ VT1 がアクティブ安定化モードから完全に開いた状態になります。ゲートとソース間の電圧: 18 V -11 V=7 V、これはカットオフ電圧 3 V-7 V = 4 V より 3 V 高くなります。

IRFZ48N トランジスタを開くには 3 ボルトで十分です。このトランジスタのオープンチャネル抵抗は無視できるほどになります。したがって、充電電流は抵抗 R10 によってのみ制限され、10m に等しくなります。計算された電流値です。実際には、変圧器の二次巻線と VD2 ブリッジのダイオードでの電圧降下により 0,1 A を超えることはありませんが、電流はネットワーク周波数の 14,2 倍で脈動します。それでも充電電流が推奨値 (バッテリー容量の XNUMX) を超えても、バッテリーはすぐに急速に減少し始めるため、バッテリーに損傷を与えることはありません。バッテリー電圧が安定化電圧の XNUMX V に近づくと、充電電流は完全に停止するまで減少します。デバイスは、バッテリーを過充電する危険なしに、この状態を長時間維持できます。

ランプ HL1 は、デバイスがネットワークに接続されていることを示し、HL2 は、まずヒューズ FU2 が正常に動作していること、次に充電中のバッテリーが接続されていることを示します。また、HL2ランプが小さな負荷となるため、出力電圧の正確な設定が容易になります。

デバイスは、総電力が少なくとも 150 W のネットワーク変圧器を使用する必要があります。巻線 II は負荷電流 17 A で 20 ～ 10 V、巻線 III - 5 ～ 7 mA で 50 ～ 100 V の電圧を提供する必要があります。 IRFZ48N トランジスタは IRFZ46N に置き換えることができます。デバイスが55 Ah以下の容量のバッテリーを充電するために使用される場合は、IRFZ44Nトランジスタ（または国産のKP812A1）が適しています。

GBPC15005 整流器ブリッジを 242 つのダイオード D243A、D243A などに置き換えます。 KD102A の代わりに、KD103A または KD3A ダイオードを使用することも可能です。抵抗器 R1 は直径 4 mm 以上のニクロム線でできています。これはセラミックロッドに巻き付けられ、各端子はナットと半田付けタブを備えた MXNUMX ネジの下に固定されています。抵抗器は、空気の流れによる自然冷却を妨げるものがないように取り付ける必要があります。

KS119A スタビライザーは、直列に接続された 522 つの KD431A ダイオードを置き換えます。 TL142 の代わりに、国内アナログの KR19EN6A が適しています。抵抗器 R5 は SPXNUMX シリーズから選択してください。

トランジスタ VT1 は、有効面積 100 ～ 150 cm2 のヒートシンクに取り付ける必要があります。

充電プロセス中の熱電力は、次のようにトランジスタと抵抗 R3 の間に分配されます。最初の瞬間、トランジスタが開いているとき、すべての熱電力は抵抗 R3 に放出されます。充電サイクルの半ばまでに、電力はそれらに均等に分配され、トランジスタの場合、これは最大発熱（20...25 W）になり、最後までに充電電流が大幅に減少し、両方の充電が完了します。抵抗とトランジスタは冷たいままになります。

デバイスを組み立てた後、バッテリを接続する前に、トリミング抵抗 R6 を使用して出力のしきい値電圧を 14,2 V に設定するだけで済みます。

この記事で説明されているデバイスはシンプルで使いやすいです。ただし、充電時にすべてのバッテリーの起電力が 14,2 V になるわけではなく、また、バッテリープレートの破壊的な変化により、耐用年数の間、起電力は一定に保たれないことに留意する必要があります。これは、充電器が著者の推奨どおりに調整された場合、一部のバッテリーは過充電になり、他のバッテリーは過充電されて「沸騰」する可能性があることを意味します。 EMF はバッテリーの温度にも依存します。

したがって、各バッテリーインスタンスについて、最初に「沸騰」の最初の兆候が現れるまで充電を制御して、EMF の最適値を決定し、温度を考慮してこの値を充電器に設定する必要があります。また、将来的には定期的に (少なくとも年に XNUMX 回) EMF をチェックし、充電器のしきい値電圧設定を調整することをお勧めします。

著者：KostitsynV。

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