用于自动关闭充电器的附件。方案、说明

用于自动关闭充电器的附件。无线电电子电气工程百科全书

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文章介绍了一种设计用于与充电器配合使用的机顶盒，该充电器不具有在电池充电时断开网络的功能。首先，这个前缀应该引起那些拥有最简单的工厂制造或自制充电器、希望以最少的时间和金钱实现充电过程自动化的驾驶者的兴趣。

众所周知，以稳定电流充电的铅酸电池，一旦充满电，端子电压几乎停止增加。从此时起，几乎所有提供给电池的能量都仅用于电解液的电解和加热。因此，在充电电压停止增加的时刻，可以将充电器与网络断开。然而，汽车电池的使用手册 [1] 建议在此模式下继续充电两个小时。这就是我之前描述的自动充电器 [2] 的工作原理。但实践表明，只有在年度控制和预防性充放电循环期间才真正需要进行这种充电，以确定电池的技术状况。

日常使用中，电池在恒压下承受15…30分钟就足够了。这种方法可以显着简化自动充电器，而不会对电池充电的完整性产生任何明显影响。如果用不稳定的电流给电池充电，那么随着充电电压的平稳增加（明显比第一种情况弱），充电电流会减小。电池充满电的证据是电压和电流停止变化。

这一原则是所提议的前缀操作的基础。它包含一个比较器，其输入之一所提供的电压随着电池充电电压的增加而按比例增加（随着电池充电电压的减少而减少），同时随着电池充电电压的增加（随着减少而增加）按比例减少。充电电流。将与第一输入相同的电压施加到第二输入，但具有显着的时间延迟。换句话说，只要电池上的电压增加和（或）充电电流减少，比较器第二个输入端的电压值就会小于第一个输入端的电压值，并且这个差值与充电电压和电流的变化率。当电池电压和充电电流稳定后（表明电池已充满），比较器输入端的电压值均衡，比较器进行开关动作，发出关闭信号。充电器。这个想法借鉴自[3]。

前缀是在广泛使用的元素上制作的。最大工作电流为 6 A，但如果需要，可以轻松增加。

附件示意图如图所示。一。

充电器自动断开附件

该装置由输入运放DA1、运放上的两个电压比较器DA2.1、DA2.2、两输入电子继电器VT1-VT3、K1和网络变压器T1组成的电源单元组成，二极管VD1-VD4、平滑电容器C6和参量稳压器VD5R19。充电器的输出连接至端子 X1、X3，正在充电的电池连接至端子 X2、X3。充电器的电源插头连接到机顶盒的插座X5。

当您按下 SB1 按钮时，电源电压将提供给充电器和机顶盒 T1 变压器的电源绕组 I。二极管电桥VD1-VD4的不稳定电压由电子继电器供电，参数稳定器的输出电压由DA2微电路提供（DA1由充电器供电）。电池开始充电。

电阻器 R1 上的充电电流产生的压降被馈送到运算放大器 DA1 的输入端，运算放大器 DAXNUMX 根据反相放大器电路连接。其输出电压将随着充电电流的减小而增加。另一方面，运算放大器的输出电压与其电源电压成正比。由于放大器直接由充电电池供电，运算放大器的输出电压将是充电电池端子电压和充电电流的函数。机顶盒的这种结构使其可以与各种充电器结合使用，包括最简单的充电器。

低通滤波器 R4C2 连接到运算放大器的输出，电压通过积分电路 R7C3 和 R5R6R8C4 被馈送到运算放大器 DA2.2 上的比较器的输入。 R8C4电路的时间常数比R7C3电路大很多倍，因此该比较器同相输入端的电压将小于反相输入端的电压，并且输出将变低。

运算放大器 DA2.1 上的比较器是传统的阈值器件，其反相输入由来自 R15R16 电阻分压器的示例电压提供，并且由连接到可充电电池的 R11R12R13 分压器提供给非反相输入。当电池电压达到 14,4 V 时，比较器进行切换，并用于消除在电池电压动态变化不显着的情况下充电器过早关闭的可能性。

因此，在正在充电的电池电压达到指定值之前，即使 DA2.2 比较器已切换，机顶盒也不会关闭充电器。当将充电电流设置为低估值时，可能会出现这种情况，从而导致充电电压和电流变化非常缓慢。最初，比较器DA2.1的输出也具有低电压。

两个比较器的输出通过电阻分压器R17R18和R20R21连接到晶体管VT2和VT1的基极。因此，当您按下 SB1 按钮时，这些晶体管保持关闭状态，而 VT3 打开。继电器 K1 被激活，触点 K1.1 阻塞按钮的触点。释放按钮后前缀仍保持打开状态。

由于晶体管VT1和VT2按照AND逻辑电路连接，因此它们仅在比较器DA2.1、DA2.2的输出端同时处于高电压电平时才导通。只有当电池充满电时才会发生这种情况。此时，三极管VT3截止，继电器K1释放衔铁，打开机顶盒和充电器的供电电路。

上图。图2显示了DA2.2比较器输入端的电压变化图，以及使用充电电流不稳定的简单充电器对6ST-60电池进行再充电过程中的充电电流图。电池的初始充电状态约为75%。

充电器自动断开附件

当机顶盒工作在强干扰条件下时，DA2运放的供电电路应并联一个容量为0,1μF的陶瓷电容。

该前缀的特点是对市电电压波动的敏感性降低。例如，如果它增加，则正在充电的电池上的电压也会增加，但同时充电电流也会增加。结果，运放DA1输出端的电压将发生轻微变化。

前缀安装在尺寸为 140x100x70 毫米的金属盒中。其前面板上有夹子X1-X3、保险丝FU1和插座X5。附件的大部分部件都放置在尺寸为 76x60 毫米的印刷电路板上，由厚度为 1,5 毫米的箔玻璃纤维制成。板子的图纸如图所示。 3. 变压器T1和继电器K1分别安装在电路板旁边。电阻器R1直接焊接到端子X1、X2上。

充电器自动断开附件

电阻R1由两个电阻C5-16V并联组成，阻值0,1欧姆，额定功耗1W；其他常数-MLT。微调电阻R9、R12 - SPZ-16v。

电容C1-KM5，其余-K50-35。在将电容器 C4 安装到电路板上之前，最好将其连接到 10 ... 12 V 的恒压源几个小时来进行培训。

您可以使用二极管 KD105A 代替 KD106B，也可以使用 KD522 系列中的任何一个二极管代替 KD521B。齐纳二极管 VD5 - 稳定电压为 11 ... 13 V 的任何低功率二极管。

KT3102B三极管可用静态基极电流传输系数至少为50的任何相应结构的小功率三极管替代，更换VT3三极管时应重点关注现有继电器K1的工作电流。选择 K553UD2 OU 的替代品时，必须考虑到并非所有运算放大器都允许在输入电压等于电源电压的情况下运行。

机顶盒采用现成的小功率网络变压器，次级绕组交流电压为14V，负载电流可达120mA。继电器 K1 - RMU，通行证 RS4.523.303，但响应电压为 12 ... 14 V 的任何继电器均适用，其触点设计用于在 220 ... 0,3 电流下切换 0,5 V 交流电压A。

要设置机顶盒，您需要一个稳定在 10 ... 15 V 范围内的稳压源，以及一个测量限值为 20 V 的数字电压表。首先，将电阻器 R12 的滑块设置到底部和 R9 位于图中左侧位置。将电源连接到端子 X1 和 X3，在其输出处设置 14,4 V 电压，并将机顶盒连接到网络。

按下按钮SB1，继电器K1应工作。确保运算放大器 DA2.1 和 DA2.2（引脚 10 和 12）的输出处有低电压电平 (1,3 ... 1,5 V)。然后测量运算放大器 DA1（引脚 10）输出端的电压。它应该大约等于所连接电源的电压。

电阻R30的端子闭合40 .. .8 s，保证电容器C4的快速充电，然后经过十分钟的暴露，电压表连接到运放DA2.2的输出并顺利旋转电阻器 R9 的旋钮，直到比较器切换，即其输出上的电压突然增加到 11 ... 11,5 V。然后在运算放大器 DA2.2 的反相输入端测量电压，并电阻器 R9 将其降低 15 ... 20 mV。

需要注意的是，需要使用输入电阻至少为5 ... 10 MΩ的数字电压表测量比较器输入电路中的电压，以防止电容器C3放电。由于许多流行的数字万用表的输入电阻不超过1MΩ，因此可以在现有电压表的输入端开启一个十兆欧的电阻，它与设备的输入电阻一起形成一个比率为1的分压器：10。

总之，旋转电阻R12的旋钮，直到运放DA2.1切换。在这种情况下，继电器K1应该释放电枢。

如果无线电爱好者没有数字电压表，也没有电源，可以在实际给电池充电的过程中直接设置机顶盒。为此，将充电器和电池连接到机顶盒，将充电器开关设置为“On”位置，并将机顶盒的电阻器 R9、R12 的滑块设置为如上所示。按下按钮SB1，确保继电器K1激活，并根据充电器的使用说明书设置充电电流。

接下来，他们监控电池充电过程，定期测量端子电压。当达到14,4V时，旋转电阻R12的旋钮，直到运放DA2.1切换。

当电压停止增加时，继续以这种模式充电20 ... 30分钟，然后平稳旋转电阻R9的旋钮，直到运放DA2.2跳闸，机顶盒和充电器与机顶盒和充电器断开。电源。这样就完成了设置。

总之，需要注意的是，为了保证电池充满电，最好设置充电电流的最大允许值，以保证运放输出端电压变化的良好动态性。 -放大器DA1。对于输出电流不稳定和电池严重放电的充电器尤其如此。

文学

ZHUITs.563.410.001IE。引导启动电池容量大于30Ah。用户手册。 1987年。
Kupriyanov K. 自动充电器。 - 广播，2000 年，第 12 期，p。 33-37。
Tenev L. 一种用于检测移动金属物体的装置。 - 广播，1987 年，第 5 期，第 61 页XNUMX.

作者：K. Kupriyanov，圣彼得堡

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