半波整流器の充電器。スキーム、説明

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半波整流器の充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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簡単に作成できる充電器を使用すると、車のバッテリーの技術的な状態を一晩で復元できます。

デバイス特性

電源電圧、V ...... 180-230
変圧器電力、W ...... 30-100
バッテリー電圧、V ...... 6/12
充電電流最大、平均、A......2
充電電流パルス最大、A ...... 5
放電電流、mA......30-50
回復時間、h ...... 6-12
アキュムレータ ...... a) 開放型; b) 閉鎖型; c) ヘリウム
バッテリー容量、Ah……10～240

車のバッテリーを長期間保管または使用すると、プレートや端子に結晶質の硫酸鉛が発生し、バッテリーの通常の動作が妨げられます。接触不良の場合、硫酸塩が付着した電池端子を目の粗いヤスリやサンドペーパーで掃除することは可能ですが、この方法では電池極板の硫酸塩を除去することはできません。硫酸塩結晶の導電率の低下により内部抵抗が大きくなるため、車が始動する場合がありますが、始動できるのは XNUMX 回だけです。

冬にはオイルの粘度が高まり、エンジンを始動することがほとんど不可能になります。

内部抵抗が高いとバッテリー端子の電圧が低下し、負荷が接続されると許容限界を下回ります。そのような電流源の電圧ではスターターはエンジンシャフトをクランキングできません。プレートの状態を考えると、バッテリーが途中で回復することを期待するのは非現実的です。車の発電機を電源と考えると、バッテリーの充電は可能ですが、発電機の電圧不足と三相発電機の定電流のため、極板の結晶化を完全に除去することはできません。。

プレートの表面（作動）硫酸化は、動作中のバッテリー充電電圧 13,8 ～ 14,2 V で除去されます。プレートの多孔質構造の内部結晶化は、結晶の抵抗が高く充電電圧が低いため、この電圧に対して弱く反応します。。

プレートを修復するには、つまり結晶化を除去するには、プレートを再生する可能性を伴う充電電流源の非標準電圧が必要です。

いかなる場合でも、車の発電機に電圧を加えないでください。標準外の電圧により車の電気および電子機器が損傷する危険があります。

解決策は簡単です。電圧源を高めた外部充電器を使用してバッテリーを復元します。これらのデバイスにはパルス充電器が含まれます。

バッテリープレートの回復は、充電電流の 10% を超えない値の放電電流成分の存在によって十分に加速されます。

極板の硫化を除去するときの平均充電電流は、メーカーが推奨する充電電流を超えず、パルス内の充電電圧は標準のほぼXNUMX倍を超え、硫酸鉛結晶のアモルファス鉛への変換が促進されます。パルス時間が短く、このような回復を伴う充電は、バッテリーの過度の加熱や極板の反りを引き起こしません。

パルス回復により、バッテリーの寿命を延ばし、動作状態を復元できます。バッテリーセルの粗大な結晶硫酸化を除去すると、動作状態に対する内部抵抗が減少し、自己放電や電極間の短絡がなくなり、負荷時の電圧が上昇するため、車の始動が容易になります。

提案された充電器を使用すると、これらの条件を満たすことができます。このデバイスは、無線電子機器に電力を供給することを目的としたものではありません。

概略図

充電器の回路図 (図 1) は、外部スイッチング回路 SA1 および過負荷保護 FU1 を備えた電源トランス T1 で構成されています。

（クリックして拡大）

変圧器の出力巻線は、充電されているバッテリー GB2 の電圧に応じてスイッチ SA1 によって切り替えられます。 VD1 パルス電流整流器は、バッテリープレートの修復に必要な技術を実行するために単一のダイオードで作られています。

小振幅の放電電流は、逆極性のダイオード VD2 と制限抵抗 R1 で構成される回路によって生成されます。その目的は、バッテリープレートの回復を促進することです。

この回路の 1 番目の目的は、ダイオード VD1 に対する半波整流器の作用から、トランス TXNUMX の鉄の磁化反転を排除することです。

これにより、回路に高出力変圧器を設置する必要性が減り、過熱がなくなり、効率が向上します。

工場出荷時の充電器で使用される全波ダイオードブリッジは、充電電流パルス間に時間ギャップがないため、極板の再結晶化を許容せず、電解液の早期電気分解、バッテリーの沸騰および加熱につながります。ヘリウム充填剤付きのバッテリー、またはエアプラグのないバッテリー (密閉型) を使用する場合、ケースが減圧される可能性があるため、これは受け入れられません。

半波パルス回復回路は、正の電流パルスの周期と同じ時間でパルス間の休憩を設け、電解質の温度を下げ、電解質イオンの再結合（再配列）の時間を増加させます。還元電流の放電成分により、電解質イオンは「古い」硫酸鉛結晶を溶かすことを目的とした位置エネルギーを蓄積することができます。

充電電流は、内部シャントを備えた PA1 ガルバニックデバイスを使用して制御されます。電源オンの表示は赤色 LED HL1 で行われ、その明るさによって充電電圧や充電回路内の電流の有無を判断することもできます。変圧器巻線の一次回路のコンデンサ C1 と負荷回路のコンデンサ C2 は、整流ダイオード VD1、VD2 による電流のスイッチング時に発生する干渉レベルを低減します。

GB1 バッテリーはワニ口クリップを使用して充電器に接続されます。

バッテリーは車から取り外さなくても復元できますが、まず車のプラス電源端子を外す必要があります。

デバイスの詳細

半波整流器を使用した充電回路では、購入した無線部品を使用せず、中古の電子機器を使用します。

電源トランス T1 は真空管ラジオから使用されます。アイロンは事前に分解され、ネットワーク巻線は変更せずに使用され、昇圧巻線と白熱巻線は層ごとに慎重に取り外されます。新しい巻き線の代わりにペンチで巻き線を切断します。巻線は断面積0,5～0,6mmのワイヤーを途中からタップ（約）が埋まるまで巻きます。アイロンは再組み立て中です。タイが不足しているため、いくつかの W 型シートが適合しませんが、これは変圧器の特性には影響しません。主電源が接続されている場合、タップの二次電圧は 8 ～ 10 V と 16 ～ 20 V である必要があります。

スイッチ SA1、SA2 は、3 A の電流用のネットワークトグルスイッチから使用されます。パルスダイオード VD1 - ダイオード KD202 ～ 248。ダイオード VD2 - D7、D226、KD226。最後の手段として、コンピュータ電源のシリコン整流ダイオードが使用されます。コンデンサ C1 タイプ K17、電圧 250 ～ 400 V。HL1 表示 LED は任意の色に設定できます。指定された電流の電流計が利用できない場合は、テープレコーダーの検流計（出力信号の表示）を使用し、直径 0,6 ～ 1 mm のワイヤの螺旋状の人工シャントをフレーム上に 10 回巻いて使用します。直径 1,6 cm の正の充電電流バスのギャップにテスターを一時的に接続し、充電電流の読み取り値をチェックします。分流巻線の巻き数は、電流計の測定値に応じて調整する必要があります。

バッテリー充電

電流計の存在により、プレートの再結晶化のプロセスを追跡できます。最初の瞬間では、充電電流は最小値を持ち、その後、電極プレートの結晶化が除去されると、電流は最大値まで増加し、その後、バッテリーの状態によって決まる時間が経過すると、電流がほぼゼロ値まで低下し始めます。これは、バッテリーの回復が完了したことを示します。

GB1 バッテリーの接続極性が間違っている場合、LED は点灯せず、電流計の針が左に回転して放電します。バッテリーを誤って接続した状態で長時間放置すると、充電されていない状態では電極が逆になり、バッテリーをそれ以上使用できなくなる可能性があります。

バッテリー容量を回復してから数時間後、回路素子の発熱をチェックし、結果に問題がなければ回復を続行します。

素子数が少ないため、回路はコンピュータ電源またはBP-1タイプのケースに組み立てられ、前面パネルにトグルスイッチ、HL1 LED、PA1検流計が取り付けられ、ヒューズは後壁に取り付けられます。 VD1 ダイオードは、50 * 30 * 20 mm の寸法のラジエーターに取り付けられます。

充電器とバッテリー間の接続は、断面 2,5 mm のビニール絶縁より線で行われます。

充電が完了すると、まずネットワークがオフになり、次にクランプがバッテリー端子から外されます。

著者: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk-43, PO Box 380

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