双模充电器。方案、说明

双模式充电器。无线电电子电气工程百科全书

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众所周知，电池的预防工作需要驾驶者花费大量时间，并且在充电过程中需要持续关注，尤其是在最后阶段。笔者提出的装置将帮助车主解决在这种情况下出现的一些问题。

执行控制训练循环涉及将电池放电并随后充电至标称电压的过程。近年来，交流充电开始流行，充电时的能量成分大大超过放电时的能量。这使得可以有效地处理电池极板的硫酸盐化，并减少完整控制和训练周期所花费的时间。为了提高充电器的操作便利性，最好有一个节点，允许您在电池达到最终电压时停止充电，这将有助于避免电池过度充电的危险。

[1,2]中描述的充电器无疑具有许多积极的特性并提供大的充电电流。在我看来，它们唯一的缺点是笨重的电源变压器，这是向负载提供高功率所必需的。然而，实践表明，对于 55 Ah 以下电池的预防性工作，拥有一个输出电流高达 4 A 的充电器就足够了。与额定 XNUMX 小时充电相比，充电电流略低电流，可以通过增加充电时间轻松补偿。在进行预防工作时，这种模式更加可取。

所提出的双模式充电器（见图）很大程度上满足了上述要求。它与之前“无线电”中描述的不同之处在于网络变压器中仅存在一个次级绕组，这简化了其制造。使用较小尺寸的变压器可以减轻结构的重量和尺寸。

（点击放大）

设备主要技术特点

充电电流，A......0...4
最大输出电压，V......16
效率...... 0,7

为了简化充电器的供电，采用了半波整流器，其作用由二极管VD1完成。 HL1 LED 用作设备已连接到网络的指示器。

单结晶体管VT1上装有发生器，它产生三极管VS1开关节点的脉冲。控制脉冲相对于电源电压工作半周期开始的偏移由电阻器R3-R5设定，改变电容器C1的充电时间至晶体管VT1发射结的开启电压。

电阻R4调节充电电流，电阻R3设置调谐过程中的调节上限。电阻R4的阻值越小，电容C1充电到阈值电压的速度越快，三极管VS1越早开通，连接到端子X1和X2的电池的充电电流越大。

当电容器C1达到阈值电压时，晶体管VT1的pn结发射极-基极1打开，电容器通过它放电。晶体管基极间的电阻急剧下降，在变压器T2的初级绕组上形成脉冲，触发三极管VS1的开关节点。由于保持电流，三极管保持开路状态直到工作半周期结束。在下一个工作半周期中，重复该过程。

控制单元的一个特征是它由连接到充电器输出端子的电池供电。如果未连接电池，则三极管闭合，不允许产生的脉冲控制晶体管VT3、VT4，从而保护充电器在空载时免于输出短路。如果电池极性接错，控制单元将受到VD11二极管的反向电压保护，并且闭合的三极管不允许电路中出现短路电流。利用这样的电路解决方案，无需引入特殊的附加措施，就可以实现对设备的短路保护以及可充电电池的反极性连接。

时间比为 3:1 的电池充放电循环整形器（45 s - 充电，15 s - 放电）是在积分定时器 KR1006VI1 (DA1) 上实现的，借鉴于[3]中描述的设备。仅改变整形器的时间设置电路的参数。将 SA2 开关设置为“Imp”时。在定时器的输出端（引脚 3），从放电周期开始，形成交替的高低电压电平。高电平使晶体管VT2和VT6打开。断开，晶体管VT2阻断整形器的操作，晶体管VT6将放电电阻R24连接至电池。放电模式由 HL3 LED 指示。当定时器输出端出现低电平电压时，晶体管VT2和VT6截止，电池充电周期开始。

要连续为电池充电，请将开关 SA2 设置到“连续”位置。成形器已关闭。连续充电模式由 HL2 LED 指示。

自动关断充电电流的装置装配在运算放大器(op-amp)DA2上，通过比较器开启。其反相输入处的示例性电压形成VD9齐纳二极管，并且从电阻器R27引擎获取的输出电压的一部分被提供给非反相输入。当电池两端的最终电压达到14,4V时，DA2微电路的输出端设置一个高电压，从而打开晶体管VT2和VT5，从而阻止DA1定时器和VS1三极管导通的操作-开启脉冲整形器。另外，高电平通过VD10二极管进入同相输入端，从而在运放的输出端保持高电平。操作系统的此状态由 HL4 LED 指示。

在电流表RA1上控制充电过程中电池的充电电流。

所述充电器采用金属穿孔外壳制成，尺寸为 150x150x80 毫米。该变压器采用钢磁路 ШЛ20х32 制成。绕组I包含1070匝PETV-2 0,4导线，绕组II包含126匝直径为1,18mm的导线。当然，您可以使用更大尺寸的变压器，同时增加外壳的尺寸。

对于变压器T2，使用由M10NM铁氧体制成的尺寸为K6x4,5x2000的磁路。每个变压器绕组包含 45 匝 PETV-2 0,25 线。它们用两根线同时缠绕。

VD1 二极管和 VS1 三极管（通过云母垫片）安装在一个共用散热器上 - 一块 60 ... 60 mm 厚的 3x4 mm 铝板。 VT6晶体管的散热功能可以由外壳的金属底座来执行。

尚未开发出用于安装充电器其他元件的印刷电路板。它被尺寸为 75X70 毫米、垂直安装无线电元件的面包板面板所取代。

充电器中使用的电阻和电容的主要参数如图所示。我们可以用任何相同类型或 KD206 系列的二极管替换 KD202 二极管。 K140UD708 适合代替 OU KR140UD7。二极管 VD3 - VD7 和 VD10 - 任何低功率。 KT503B 晶体管可与 KT3117B、KT502B（与 KT209B 或 KT501B）以及 KT827B（与 KT827、KT829、KT972 系列中的任何一个）互换。

该装置的调节是通过连接到输出端子的电压为 12 V 且充满电的电池来进行的。 SA27 开关设置为“非”位置。然后，通过将充电器连接到网络，将可变电阻器 R3 滑块移至下部（根据图表）位置，并通过电阻器 R2 的阻值将充电电流设置为 4 A。接下来，SA3开关切换到“Imp”。并且使用电压表或示波器检查充电-放电周期的持续时间。在这种情况下，应该考虑到当电源打开时，首先发生放电循环，并且其持续时间比稳态时稍长。这是因为在电源接通的瞬间，电容器C4完全放电。

要建立断路器，您需要一个输出电压为 15 V 的可调直流电源和一个 1 级直流电压表。从外部直流电源向输出端子 X2、X2 提供 1 V 电压，并用电压表监视其值。电阻器 R2 的驱动器向增加运算放大器非反相输入端电压的方向移动，直到 LED HL14,4“充电结束”亮起。至此，所提出的装置的建立可以被视为完成。

文学

Evseev A. 可调电流稳定器。 - 广播，1987 年，第 8 期，第 56 页。 57、XNUMX。
加齐佐夫 M. 自动充电和恢复电池装置：周六：“帮助业余无线电爱好者”，卷。 94，p。 3 - 7. - M.：DOSAAF，1986 年。
Oleinik P. 雨刮器控制单元中的集成计时器。 - 广播，1988 年，第 12 期，第 25 页XNUMX.

作者：L.Lyaskovsky，基辅

查看其他文章 部分充电器、电池、原电池.

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