铅酸电池自动充电器。方案、说明

铅酸电池自动充电器。无线电电子电气工程百科全书

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该充电器是一个带有场效应晶体管控制元件的 14,2 V 参数电压调节器。强大的场效应晶体管 VT1 的栅极电路由单独的 30 V 电源供电。

自动铅酸电池充电器

为了获得14,2V的输出电压，需要向晶体管VT1的栅极施加约18V的稳定电压，因为场效应晶体管IRFZ48N的截止电压达到4V。栅极处的电压形成并联调节器 DA1，通过 2 V 电源通过电阻器 R30 供电。稳定器 VD3 的引入是为了补偿外部温度变化时充满电电池的 EMF 变化。

如果将已放电的电池连接至充电器（深度放电电池的标志是其端子处的电动势小于11V），则晶体管VT1将由于较大的差值而从主动稳定模式切换到全开状态。栅极和源极电压之间：18V -11V=7V，比截止电压3V-7V=4V多3V。

三伏足以打开 IRFZ48N 晶体管。该晶体管的开路电阻将变得可以忽略不计。因此，充电电流将仅受电阻器R3限制并且将等于10m。这是电流的计算值。实际上，由于变压器次级绕组和 VD10 桥二极管上的压降，电流不会超过 2 A，而电流将以两倍市电频率脉动。如果充电电流仍然超过推荐值（电池容量的0,1），那么它不会损坏电池，因为它很快就会开始快速下降。当电池电压接近14,2V的稳定电压时，充电电流将减小直至完全停止。在此状态下，设备可以长时间放置，而不会出现电池过度充电的风险。

HL1 灯指示设备已连接到网络，HL2 指示灯首先指示 FU2 保险丝的运行状况，其次指示可充电电池的连接。另外，HL2灯作为小负载，易于准确设置输出电压。

设备必须使用总功率至少为150W的网络变压器。绕组 II 在负载电流为 17 A 时必须提供 20 ... 10 V 的电压，绕组 III 在负载电流为 5 ... 7mA 时必须提供 50 ... 100 V 的电压。晶体管IRFZ48N可以用IRFZ46N代替。如果该装置用于给容量不大于55Ah的电池充电，那么IRFZ44N晶体管（或国产.KP812A1）是合适的。

我们将用四个 D15005A、D242A 或类似二极管替换 GBPC243 整流桥。可以使用 KD243A 或 KD102A 二极管代替 KD103A。电阻器R3由直径至少为1毫米的镍铬合金丝制成。它缠绕在陶瓷棒上，每根引线都用螺母和焊片夹紧在 M4 螺钉下。电阻器的安装应确保没有任何东西干扰其通过气流进行的自然冷却。

KS119A 稳压器将取代串联的四个 KD522A 二极管。代替TL431，可以用国产的KR142EN19A。电阻R6应选择SP5系列。

晶体管VT1必须安装在可用面积为100...150 cm2的散热器上。

充电时的热功率将在晶体管和电阻R3之间分配如下：在初始时刻，当晶体管打开时，所有热功率将在电阻R3上释放；在充电周期的中间，功率将在它们之间平均分配，对于晶体管来说，这将是最大发热（20 ... 25 W），到最后充电电流将减少很多，以致于晶体管电阻器和晶体管将保持冷状态。

器件组装完毕后，只需在连接电池之前通过微调电阻R6将输出端的阈值电压设置为14,2V即可。

文章中描述的设备简单易用。然而，必须记住，并非所有电池实例在充电时都具有等于 14,2 V 的 EMF，而且，由于电池板的破坏性变化，它在使用寿命期间不会保持恒定。这意味着，如果按照笔者建议的方式调整充电器，有些电池会充电不足，而另一些电池则会过度充电，甚至可能“沸腾”。 EMF 还取决于电池的温度。

因此，对于电池的每个实例，有必要首先通过受控充电来确定其 EMF 的最佳值，直到出现“沸腾”的第一个迹象，并考虑到温度，在充电器中设置该值。还建议将来定期（至少每年一次）检查 EMF 并调整充电器阈值电压的设置。

作者：Kostitsyn V.

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