Por exemplo, para baterias de automóveis, pode ser significativamente melhorado adicionando este acessório - um dispositivo automático que liga quando a tensão da bateria cai ao mínimo e desliga após o carregamento. Isto é especialmente verdadeiro ao armazenar a bateria por um longo período sem operação - para evitar a autodescarga. O diagrama do console é mostrado na figura abaixo.

A tensão máxima para baterias de automóveis está na faixa de 14,2...14,5 V. O mínimo permitido durante a descarga é de 10,8 V. Após conectar a bateria e ligar a rede, pressione o botão “Iniciar” do SB1. Os transistores VT1 e VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4, que liga o relé K1. Com seus contatos normalmente fechados K1.2, desliga o relé K2, cujos contatos normalmente fechados (K2.1), quando fechados, conectam o carregador à rede. Um esquema de comutação tão complexo é utilizado por duas razões: em primeiro lugar, garante o desacoplamento do circuito de alta tensão do circuito de baixa tensão; em segundo lugar, para que o relé K2 ligue na tensão máxima da bateria e desligue na mínima, porque O relé RES22 utilizado possui tensão de chaveamento de 12 V.

Os contatos K1.1 do relé K1 mudam para a posição inferior de acordo com o diagrama. Durante o processo de carregamento da bateria, a tensão nos resistores R1 e R2 aumenta, e quando a tensão de desbloqueio é atingida na base do VT1, os transistores VT1 e VT2 abrem, fechando a chave VT3, VT4. O relé K1 desliga, incluindo K2. Os contatos normalmente fechados K2.1 abrem e desenergizam o carregador. Os contatos K1.1 movem-se para a posição superior de acordo com o diagrama. Agora, a tensão na base do transistor composto VT1, VT2 é determinada pela queda de tensão nos resistores R1 e R2. À medida que a bateria descarrega, a tensão na base do VT1 diminui, e em algum momento VT1, VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4. O ciclo de carregamento começa novamente. O capacitor C1 serve para eliminar a interferência do ressalto dos contatos K1.1 no momento da comutação.

O dispositivo é ajustado sem bateria ou carregador. É necessária uma fonte de tensão constante ajustável com limites de regulação de 10...20 V. Ela é conectada aos terminais do circuito em vez de GB1. O controle deslizante do resistor R1 é movido para a posição superior e o controle deslizante R5 é movido para a posição inferior. A tensão da fonte é igual à tensão mínima da bateria (11,5...12 V). Ao movimentar o motor R5, o relé K1 e o LED VD7 são ligados. Em seguida, aumentando a tensão da fonte para 14,2...14,5 V, movendo o controle deslizante R1 desliga K1 e o LED. Alterando a tensão da fonte nos dois sentidos, certifique-se de que o aparelho ligue na tensão de 11,5...12 V e desligue na tensão de 14,2...14,5 V. A foto mostra um carregador caseiro para baterias de carro, com um prefixo embutido.

O artigo discute o circuito de um dispositivo simples, ao adicioná-lo ao seu carregador (carregador), o processo de carregamento pode ser automatizado. Também ajudará a manter a bateria carregada durante o armazenamento a longo prazo, o que aumentará significativamente a sua vida útil.

O dispositivo é um relé eletrônico que monitora a tensão da bateria conectada. O relé possui dois limites de resposta baseados nos valores de tensão mais alto e mais baixo, definidos durante o processo de comissionamento.

O grupo de contato K1.1 é conectado ao rompimento de um dos fios que vai para o bloco de terminais para conexão da bateria. O dispositivo também é alimentado por este bloco de terminais.

Configuração do dispositivo. Para configurar o nó, você precisará de uma fonte de alimentação com valor de tensão ajustável. Fornecemos energia para a entrada XS1 (Fig. 1). Instalamos o controle deslizante do resistor R 2 na posição superior conforme o diagrama e R3 na posição inferior. Definimos o valor da tensão para 14,5 V. Neste caso, o transistor VT 2 deve ser fechado e o relé K1 deve ser desenergizado. Ajustando R 3, conseguimos a ativação do relé K1. Agora ajustamos a tensão para 12,9 V e ajustando R 2 desligamos K1.

Como os contatos do relé K1.2, no estado desligado, contornam o resistor R2, as configurações de ativação e desligamento de K1 são independentes entre si.

Sobre os detalhes do dispositivo. Os resistores trimmer R 2, R 3, tipo SP-5, diodo zener de precisão D818 podem ser substituídos por dois D814 consecutivos com valores de estabilização de tensão semelhantes. Relé K1 com tensão de alimentação de 12 V, com dois grupos de contatos normalmente fechados. O grupo de contato K1.1 deve ser projetado para a corrente de carga da bateria.

Depois de complementar o carregador à sua disposição para bateria de carro com o dispositivo automático proposto, você pode ficar tranquilo quanto ao modo de carregamento da bateria - assim que a tensão em seus terminais atingir (14,5 ± 0,2) V, o carregamento será interrompido. Quando a tensão cair para 12,8..13 V, o carregamento será retomado.

O acessório pode ser feito como uma unidade separada ou integrado no carregador. Em qualquer caso, uma condição necessária para o seu funcionamento será a presença de uma tensão pulsante na saída do carregador. Esta tensão é obtida, digamos, ao instalar um retificador de onda completa no dispositivo sem capacitor de suavização.

Esquema do decodificador

É composto por um tiristor VS1, uma unidade de controle para o tiristor A1, um disjuntor SA1 e dois circuitos de indicação nos LEDs HL1 e HL2. O primeiro circuito indica o modo de carregamento, o segundo circuito controla a confiabilidade da conexão da bateria aos terminais da máquina.

Se o carregador tiver um comparador - um amperímetro, o primeiro circuito de indicação não é necessário.

A unidade de controle contém um gatilho nos transistores VT2, VTZ e um amplificador de corrente no transistor VT1. A base do transistor VTZ é conectada ao motor do resistor de sintonia R9, que define o limite de comutação do gatilho, ou seja, a tensão de comutação da corrente de carga. A “histerese” de comutação (a diferença entre os limites de comutação superior e inferior) depende principalmente do resistor R7 e com a resistência indicada no diagrama é de cerca de 1,5 V.

O gatilho é conectado a condutores conectados aos terminais da bateria e muda dependendo da tensão neles.

Arroz. I. Diagrama esquemático do acessório da máquina.

O transistor VT1 é conectado por um circuito base ao gatilho e opera no modo chave eletrônica. O circuito coletor do transistor é conectado através dos resistores R2, R3 e da seção do eletrodo de controle - o cátodo do SCR com o terminal negativo do carregador. Assim, os circuitos base e coletor do transistor pa VT1 são alimentados por diferentes fontes: o circuito base da bateria e o circuito coletor do carregador.

O SCR VS1 atua como um elemento de comutação. Usá-lo em vez dos contatos de um relé eletromagnético, que às vezes é usado nesses casos, fornece um grande número de interruptores para ligar e desligar a corrente de carga necessária para recarregar a bateria acumulativa durante o armazenamento de longo prazo.

Como pode ser visto no diagrama, o SCR é conectado pelo cátodo ao fio negativo do carregador e pelo ânodo ao terminal negativo da bateria. Com esta opção, o controle do tiristor é simplificado: quando o valor instantâneo da tensão pulsante na saída do carregador aumenta, a corrente imediatamente começa a fluir através do eletrodo de controle do tiristor (a menos, é claro, que o transistor VT1 esteja aberto ).

E quando uma tensão positiva (em relação ao cátodo) aparecer no ânodo do tiristor, o tiristor estará aberto de forma confiável. Além disso, tal inclusão é vantajosa porque o SCR pode ser fixado diretamente no corpo metálico da máquina ou no corpo do carregador (se o console for colocado dentro dele) como dissipador de calor.

Você pode desligar o decodificador usando a chave SA1, colocando-a na posição “Manual”. Em seguida os contatos da chave serão fechados, e através do “resistor R2 o eletrodo de controle do tiristor será” conectado diretamente aos terminais do carregador”. em um carro.

Detalhes e design

O transistor VT1 pode ser a série indicada no diagrama com índices de letras A - G; VG2 e VT3 - KT603A - KT603G; diodo VD1 - qualquer uma das séries D219, D220 ou outro silício; Diodo Zener VD2 - D814A, D814B, D808, D809; SCR - série KU202 com índices de letras G, E, I, L, N, bem como D238G, D238E; LEDs - qualquer uma das séries AL 102, AL307 (os resistores limitadores R1 e R11 definem a corrente direta desejada dos LEDs utilizados).

Resistores fixos - MLT-2 (R2), MLT-1 (R6), MLT-0,5 (Rl, R3, R8, R11), MLT-0,25 (outros). O resistor trimmer R9 é SP5-16B, mas outro com resistência de 330 Ohm... 1,5 kOhm serve.

Se a resistência do resistor for maior que a indicada no diagrama, um resistor constante dessa resistência é conectado paralelamente aos seus terminais de modo que a resistência total seja de 330 Ohms.

As peças da unidade de controle são montadas em uma placa (Fig. 2) feita de folha laminada de fibra de vidro unilateral com espessura de 1,5 mm. O resistor de sintonia é fixado em um orifício com diâmetro de 5,2 mm de forma que seu eixo se projete do lado de impressão.

A placa é montada dentro de uma caixa de dimensões adequadas ou, como mencionado acima, dentro da caixa do carregador, mas sempre o mais longe possível das peças de aquecimento (diodos retificadores, transformador, SCR). Em qualquer caso, é feito um furo na parede da caixa oposta ao aparador SS. LEDs e interruptor SA1 são montados na parede frontal do gabinete.

Arroz. 2. Placa de circuito impresso da máquina.

Para instalar um SCR, pode-se fazer um dissipador de calor com área total de cerca de 200 cm2. Por exemplo, uma placa de duralumínio com espessura de 3 mm e dimensões de 100X100 mm é adequada. O dissipador de calor é fixado em uma das paredes do gabinete (digamos, na parte traseira) a uma distância de cerca de 10 mm - para garantir a convecção do ar.

Também é possível fixar o dissipador de calor na parte externa da parede fazendo um furo na caixa do tiristor.

Antes de conectar a unidade de controle, é necessário verificá-la e determinar a posição do motor do resistor trimmer. Um retificador DC com tensão de saída ajustável de até 15 V é conectado aos pontos 1 e 2 da placa, e o circuito de indicação (resistor R1 e LED HL1) é conectado aos pontos 2 e 5. O motor do resistor trimmer é ajustado para a posição mais baixa de acordo com o diagrama e a tensão é fornecida à unidade de controle de cerca de 13 V. O LED deve acender. Ao mover o controle deslizante do resistor trimmer para cima no circuito, o LED apaga. Aumentando suavemente a tensão de alimentação da unidade de controle para 15 V e diminuindo para 12 V, use um resistor de corte para garantir que o LED acenda em uma tensão de 12,8...13 V e apague em 14,2...14,7 V.

A. Korobkov.

Korobkov Alexander Vasilyevich- especialista líder em uma das empresas de Moscou, nascido em 1986. Ele começou a estudar rádio amador na escola, onde montou um receptor detector quando estava na oitava série. Dois anos depois, dominei o super-heteródino. Na década de 60 desenvolveu e montou um gravador transistorizado. Da mesma época datam as primeiras publicações na revista “Rádio”. Um pouco mais tarde começou a publicar na coleção VRL. O principal tema de publicações na última década tem sido a eletrônica automotiva.

Este dispositivo é conectado como um decodificador a um carregador, vários esquemas já descritos na Internet. Ele exibe no display de cristal líquido o valor da tensão de entrada, a quantidade de corrente de carga da bateria, o tempo de carga e a capacidade da corrente de carga (que pode ser em Amp-hora ou miliampere-hora - depende apenas do firmware do controlador e do shunt utilizado) . A tensão de saída do carregador não deve ser inferior a 7 volts, caso contrário, este decodificador exigirá uma fonte de alimentação separada. O dispositivo é baseado em um microcontrolador PIC16F676 e um indicador de cristal líquido de 2 linhas SC 1602 ASLB-XH-HS-G. A capacidade máxima de carregamento é de 5500 mA/h e 95,0 A/h respectivamente.

O diagrama esquemático é mostrado na Fig.

Conexão ao carregador - veja a Fig.

Quando ligado, o microcontrolador primeiro solicita a capacidade de carga necessária. Definido pelo botão SB1. Reiniciar - botão SB2.

Se o botão não for pressionado por mais de 5 segundos, o controlador muda automaticamente para o modo de medição. O pino 2 (RA5) está definido como alto.

O algoritmo para calcular a capacidade deste decodificador é o seguinte:

Uma vez por segundo, o microcontrolador mede a tensão na entrada do decodificador e a corrente, e se o valor da corrente for maior que o dígito menos significativo, aumenta o contador de segundos em 1. Assim, o relógio mostra apenas o O tempo de carga.

A seguir, o microcontrolador calcula a corrente média por minuto. Para isso, as leituras do carregador são divididas por 60. O número inteiro é registrado no medidor, e o restante da divisão é então adicionado ao próximo valor de corrente medido, e só então essa soma é dividida por 60. Tendo assim feitas 60 medições no medidor, o número do valor médio será atual por minuto.

A seguir, o valor médio da corrente é, por sua vez, dividido por 60 (usando o mesmo algoritmo). Assim, o contador de capacitância aumenta uma vez por minuto em um sexagésimo da corrente média por minuto.

Depois disso, o contador de corrente média é zerado e a contagem é reiniciada. Cada vez, após o cálculo da capacidade de carga, é feita uma comparação entre a capacidade medida e a especificada, e se forem iguais, a mensagem “Carregamento completo” é exibida no display, e na segunda linha - o valor deste capacidade de carga e tensão. Um nível baixo aparece no pino 2 do microcontrolador (RA5), o que leva à extinção do LED. Este sinal pode ser utilizado para ligar um relé, que, por exemplo, desconecta o carregador da rede (ver Fig. 3).

A configuração do dispositivo se resume a definir as leituras corretas da corrente de carga (R1 R3) e da tensão de entrada (R2) usando um amperímetro e voltímetro de referência. Para definir com precisão as leituras do decodificador, é recomendado usar resistores trimmer multivoltas ou instalar resistores adicionais em série com os trimmers (selecione experimentalmente).

Agora sobre derivações.

Para um carregador com corrente de até 1000 mA, você pode usar uma fonte de alimentação de 15 V, um resistor de 5-10 Ohm com potência de 5 W como shunt e em série com a bateria sendo carregada uma resistência variável de 20 -100 Ohms, que definirá a corrente de carga.

Para uma corrente de carga de até 10 A (máx. 25,5 A), você precisará fazer um shunt de um fio de alta resistência de seção transversal adequada com resistência de 0,1 Ohm. Os testes mostraram que mesmo com um sinal do shunt de corrente igual a 0,1 volts, os resistores de sintonia R1 e R3 podem facilmente definir a leitura da corrente para 10 A. Porém, quanto maior o sinal do sensor de corrente, mais fácil será definir as leituras corretas.

Como shunt para um decodificador de 10 A, tentei usar um pedaço de fio de alumínio com seção transversal de 1,5 mm e comprimento de 30 cm - funciona muito bem.

Devido à simplicidade do circuito, não foi desenvolvida uma placa de circuito impresso para este dispositivo, ela é montada em uma placa de ensaio das mesmas dimensões do indicador de cristal líquido e fixada na parte traseira. O microcontrolador é instalado no soquete e permite alterar rapidamente o firmware para mudar para uma corrente de carregador diferente.