Polnilnik. Polnilnik razstavimo iz Siemensovega mobilnega telefona Oblike tokov, ki jih ustvarijo polnilci

Če povzamemo, lahko rečemo, da so se impulzni polnilci lastnikom avtomobilov zaljubili ne le zaradi kompaktnih dimenzij, temveč tudi zaradi kakovostnega postopka polnjenja. Raznolikost izbire modelov zahteva posebno pozornost kupca. Zgornji nasveti vam bodo pomagali, da se pravilno odločite.

Spodaj je izbor dobrih polnilcev, priporočljivih za naročanje

Naslov in opis

Kako se polni baterija? Je vezje te naprave zapleteno ali ne, da bi napravo naredili z lastnimi rokami? Se bistveno razlikuje od tega, kar se uporablja za mobilne telefone? Na vsa vprašanja, zastavljena v nadaljevanju članka, bomo poskušali odgovoriti.

Splošne informacije

Baterija ima zelo pomembno vlogo pri delovanju naprav, enot in mehanizmov, ki za delovanje potrebujejo elektriko. Torej, v vozilih pomaga zagnati motor avtomobila. V mobilnih telefonih nam baterije omogočajo klicanje.

Polnjenje akumulatorja, vezje in načela delovanja te naprave se upoštevajo tudi pri šolskem tečaju fizike. Toda na žalost je bilo veliko teh znanj že izpuščenih. Zato vas poskušamo opozoriti, da osnova delovanja akumulatorja temelji na principu videza napetostne (potencialne) razlike med dvema ploščama, ki sta posebej potopljeni v raztopino elektrolita.

Prve baterije so bile bakreno-cinkove. Toda od takrat so se bistveno izboljšali in posodobili.

Kako deluje baterija

Edini vidni element katere koli naprave je ohišje. Zagotavlja splošnost in celovitost zasnove. Upoštevati je treba, da lahko ime "baterija" v celoti uporabimo le za eno baterijsko celico (imenujejo jih tudi banke), enake standardne 12 V avtomobilske baterije pa jih je le šest.

Vrnemo se v telo. Predlagane so mu stroge zahteve. Torej, mora biti:

• odporen na agresivne kemikalije;
• zdržijo znatna temperaturna nihanja;
• z dobro odpornostjo na vibracije.

Vse te zahteve izpolnjuje sodoben sintetični material - polipropilen. Podrobnejše razlike je treba poudarjati le pri delu z določenimi vzorci.

Načelo delovanja

Kot primer bomo upoštevali svinčene akumulatorje.

Ko je na terminalu obremenitev, se začne kemična reakcija, ki jo spremlja sproščanje električne energije. Baterija se bo sčasoma izpraznila. Kako si opomore? Ali obstaja preprost diagram?

Polnjenje baterije ni težko. Izvesti je treba obratni postopek - na terminale se dovaja elektrika, spet se pojavijo kemične reakcije (obnovi se čisti svinec), kar bo v prihodnosti omogočilo uporabo akumulatorja.

Tudi med polnjenjem se poveča gostota elektrolita. Tako baterija obnovi svoje prvotne lastnosti. Boljše kot so tehnologija in materiali, uporabljeni pri izdelavi, več ciklov polnjenja / praznjenja lahko prenese baterija.

Kateri električni tokokrogi za polnjenje baterij obstajajo

Klasična naprava je narejena iz usmernika in transformatorja. Če upoštevamo vse iste avtomobilske baterije z napetostjo 12 V, potem imajo naboji zanje konstanten tok približno 14 V.

Zakaj je tako? Ta napetost je potrebna, da lahko tok teče skozi izpraznjen avtomobilski akumulator. Če ima sam 12 V, mu naprava z enako močjo ne bo mogla pomagati, zato imajo višje vrednosti. Toda pri vsem, kar morate vedeti, kdaj se ustaviti: če napetost preveč precenite, bo to škodljivo vplivalo na življenjsko dobo naprave.

Če želite napravo narediti z lastnimi rokami, morajo avtomobili poiskati ustrezne sheme polnjenja za avtomobilske akumulatorje. Enako velja za druge tehnike. Če potrebujete polnilno vezje, potem potrebujete 4 V napravo in ne več.

Postopek okrevanja

Recimo, da imate iz generatorja polnjenje akumulatorja, po katerem je bila naprava sestavljena. Baterija je priključena in postopek obnovitve se začne takoj. Z napredovanjem bodo naprave rasle. Polnilni tok bo padel skupaj z njim.

Ko se napetost približa največji možni vrednosti, se ta postopek praktično sploh ne zgodi. To pomeni, da je bila naprava uspešno napolnjena in jo je mogoče izklopiti.

Poskrbite, da bo tok akumulatorja le 10% njegove kapacitete. Poleg tega ni priporočljivo, da tega kazalnika presežete ali znižujete. Torej, če sledite prvi poti, bo elektrolit začel izhlapevati, kar bo bistveno vplivalo na največjo zmogljivost in življenjsko dobo baterije. Na drugi poti se potrebni procesi ne bodo zgodili z zahtevano intenzivnostjo, zato se bodo negativni procesi nadaljevali, čeprav v nekoliko manjši meri.

Polnjenje

Opisani pripomoček lahko kupite ali sestavite ročno. Za drugo možnost potrebujemo električna vezja za polnjenje baterij. Izbira tehnologije, s katero bo to izvedeno, bi morala biti odvisna od tega, katere baterije so ciljno usmerjene. Potrebovali boste naslednje komponente:

1. (zasnovano na predstikalnih kondenzatorjih in transformatorju). Višje kot je mogoče doseči kazalnik, pomembnejši bo tok. Na splošno bi to moralo biti dovolj za polnjenje. Toda zanesljivost te naprave je zelo nizka. Torej, če so kontakti pretrgani ali kaj zmešano, potem transformator in kondenzatorji ne bodo uspeli.
2. Zaščita v primeru priključitve "napačnih" polov. Za to je lahko zasnovan rele. Torej, pogojna vez temelji na diodi. Če zamenjate plus in minus, potem ne bo prešel. In ker je rele povezan z njim, bo brez napetosti. Poleg tega se to vezje lahko uporablja z napravo, ki temelji na tiristorjih in tranzistorjih. Priključen mora biti na zlom žic, s pomočjo katerega je samo polnjenje povezano z baterijo.
3. Avtomatizacija, ki jo mora imeti polnjenje baterije. V tem primeru mora vezje zagotoviti, da naprava deluje le, če je res potrebna. V ta namen se s pomočjo uporov spremeni odzivni prag nadzorne diode. Menijo, da so baterije 12 V polne, ko je njihova napetost znotraj 12,8 V. Zato je ta številka zaželena za to vezje.

Zaključek

Tako smo preučili, kaj je polnjenje baterije. Vezje te naprave je mogoče izvesti na eni plošči, vendar je treba opozoriti, da je to precej zapleteno. Zato so narejeni večplastno.

V okviru članka so vam bili predstavljeni različni shematski diagrami, ki jasno kažejo, kako se baterije dejansko polnijo. Vendar je treba razumeti, da so to zgolj splošne slike, podrobnejše pa z navedbami tekočih kemijskih reakcij so posebne za vsak tip baterij.

Polnilnik je posebna naprava, ki je namenjena polnjenju akumulatorja z električno energijo iz zunanjih virov. V večini primerov uporabljajo električno omrežje. Takšne naprave je mogoče uporabiti za polnjenje tabličnih računalnikov, telefonov, prenosnih računalnikov, zobnih ščetk, avtomobilov in drugih enot, kjer je potrebno polnjenje akumulatorja.

Polnilci baterij so pogosto priloženi kupljeni opremi, na primer polnilniku za mobilni telefon. Toda v nekaterih primerih je treba takšno napravo kupiti samostojno. Danes je v prodaji veliko število naprav, ki omogočajo polnjenje baterije. Toda za pravilno izbiro morate vedeti, kako pravilno oceniti izbrani izdelek, na katerega morate biti najprej pozorni.

Vrste

Polnilnik glede na način njegove uporabe je lahko:

• Zunanji.
• Vgrajen.

Naprave lahko razvrstimo glede na način polnjenja akumulatorja, vrsto indikacije, zmogljivost, prisotnost funkcije praznjenja in druge. Na primer, v napravah za mobilne telefone je indikator mobilni zaslon, kjer je prikazana raven napolnjenosti baterije.

Dajatve so lahko tudi:

• Polnilna - delo poteka v skladu s shemo akumuliranja naboja in njegovo nadaljnjo vrnitev v baterijsko napravo.

• Omrežen - napajanje se napaja iz električnega omrežja, po katerem se napetost pretvori v napetost, potrebno za določeno enoto.

• Avtomobilizem - delujejo iz vžigalnika v avtomobilu. Tu je vir energije vgrajeno omrežje.

• Univerzalni Je žica, ki ima priključek za priključitev pametnega telefona, kot tudi priključek USB za polnjenje iz osebnega računalnika.

• Brezžično - telefon ne deluje neposredno s tokom. Naprava predstavlja posebno platformo. Ta dodatna oprema temelji na principu indukcijske tuljave.

Za različne vrste baterij se proizvajajo različne polnilne naprave, na primer za NiCd, NiMH, Li-Ion ali celo kombinirane baterije.

Naprave se lahko polnijo s konstantnim ali impulznim tokom. Naprave so lahko profesionalne ali gospodinjske, odvisno od zahtevanih funkcij. Čas polnjenja je lahko počasen ali hiter.

Naprava

Polnilnik v večini primerov vključuje naslednje elemente:

• Napetostni transformator... Lahko je preklopni napajalnik ali transformator.
• Regulator napetosti... Vzdržuje konstantno napetost, ne glede na nihanja, ki se pojavljajo v vhodnem vezju.
• Usmernik... Ta element pretvori električni tok izmenične vrednosti v enosmerni tok, to je tisti, ki je potreben za polnjenje akumulatorja določene naprave. Vsak tip akumulatorja zahteva določeno vhodno napetost.
• Naprava, ki spremlja postopek polnjenja ali moč električnega toka.
• Led indikator.

Polnilnik ima lahko druge elemente, na primer baterijo v zunanjih enotah in drugih napravah. Industrijske naprave imajo poleg tega še bloke z elektronsko opremo, ki nadzorujejo postopek polnjenja. Takšne naprave se uporabljajo za hkratno polnjenje 3-5 polnilnih baterij. Nekateri modeli lahko istočasno polnijo z impulznimi tokovi in \u200b\u200bizvajajo neprekinjeno polnjenje.

Kompleksne naprave so opremljene z mikrokrmilniki, ki vam omogočajo natančno sledenje številnim parametrom: temperatura, napetost akumulatorja, polnjenje in drugi kazalniki. V naprednejših napravah obstaja celo senzor zunanje temperature, ker bistveno vpliva na postopek polnjenja.

Načelo delovanja

Vse naprave, ki se uporabljajo za polnjenje baterij, skoraj vedno delujejo po istem principu. Ko je priključen na električno omrežje, se na polnilnik napaja napetost 220 V. Elementi naprave prilagodijo moč in napetost toka tistim indikatorjem, ki so potrebni za polnjenje določene baterije. Poleg tega vsaka vrsta baterij zahteva svoj način in vrstni red polnjenja.

Pri avtomobilskih svinčevih baterijah je priporočljivo polnjenje, dokler se popolnoma ne izpraznijo. Alkalne baterije je treba popolnoma izprazniti, saj imajo spominski učinek. Toda hkrati je treba obe vrsti baterij napolniti do največje vrednosti. Zato se v zadnjem času proizvajajo samo avtomatske naprave za stroje, ki ne zahtevajo človeškega posredovanja. Priključiti jih je treba le na električno omrežje in pritrditi na sponke akumulatorja.

Samodejni polnilnik nadzoruje vse:

Nadzira raven napolnjenosti, cikel in sam postopek. Po stoodstotnem polnjenju se enota sama izklopi. Če naprava ni odklopljena, bo neprestano spremljala stanje baterije. Ko naboj pade, to zaznajo senzorji, zaradi česar se baterija začne polniti. Posledično bo raven napolnjenosti 100 odstotkov.

Obstajajo brezžični polnilni sistemi, ki uporabljajo princip elektromagnetne indukcije. To pomeni, da se polnjenje zgodi na določeni razdalji zaradi pojava električnega toka v zapiralnem krogu, ko se spremeni magnetna napetost, ki prežema to vezje. Sistem vključuje prvo in drugo tuljavo. Rezultat je induktivno povezan sistem.
Izmenični tok, ki teče v navitju primarne tuljave, tvori magnetno polje, ki tvori indukcijsko napetost v drugi tuljavi. Ta napetost se uporablja za polnjenje baterije. Toda to načelo deluje le na določeni kratki razdalji. Ko odstranite telefon ali drugo napravo, se večina magnetnega polja razprši, zato ga sekundarna tuljava ne sprejme.

Obstaja tudi ročni polnilnik, ki se pogosto uporablja za polnjenje mobilnega telefona nekje v divjini, kjer na primer v tajgi ni električnega omrežja. Vendar je načelo njihovega delovanja povsem drugačno, delujejo po principu vetrnih turbin. Glavni element takšnih naprav je vrtljivi ročaj. Funkcija tega ročaja je primerljiva s propelerjem vetrne turbine.

Ko je ročaj zasukan, se vrtenje prenese na palico. Posledično je kinetična energija, ki jo ustvari človek, usmerjena v generator polnilne naprave. Je zadnji element, ki proizvaja električni tok z nizko napetostjo približno 6 voltov. Ta napetost je povsem dovolj, da malce napolnite prazno baterijo, opravite potreben klic ali pošljete sporočilo.

Uporaba

Polnilnik se uporablja za polnjenje baterij naprav in opreme:

• Mobilni telefoni in pametni telefoni.
• Tablete.
• Prenosni računalniki.
• Zobne ščetke.
• Prenosno in številna druga električna orodja na baterije.
• Električni avtomobili.
• Prenosni sesalniki, sušilniki za lase.
• Avtomobili, motorna kolesa in druga oprema.

Kako izbrati

Prodaja se ogromno vrst polnjenja baterij. To so domači in tuji modeli. Zato je včasih težko izbrati.

• Če občasno potrebujete napravo za polnjenje avtomobila, si oglejte preprosto, a zanesljivo napravo brez nepotrebnih funkcij. Tako polnjenje je na primer lahko koristno za polnjenje akumulatorja zaradi njegovega prostega teka v hladnem vremenu ali potovanja v tujino na dopust.
• Za začetnike je najbolje izbrati samodejne naprave, kjer konfiguracija ni potrebna. Za izkušene lastnike avtomobilov priporočajo večnamenske polnilnike ali polnilnike za začetnike. Število možnosti je omejeno le s finančnimi viri.
• Kupiti morate le polnilnik, ki je zasnovan za vaš elektrokemični sistem. Zavedati se morate, da se večina naprav uporablja samo za določeno vrsto opreme. Na primer, telefonski priključek morda ne ustreza ali pa naprava ustvarja tok določene napetosti. Medtem ko določena naprava zahteva popolnoma drugačno napetost. Baterije ne polnite v primeru neusklajenosti napetosti.
• Uporaba polnilnika z višjo močjo bo skrajšala čas polnjenja, vendar ima baterija sama lahko omejitve. Hitro polnjenje, če v napravi ni takšne funkcije, lahko skrajša življenjsko dobo baterije ali jo celo poškoduje.
• Pozorni bodite tudi na obliko, zasnovo, konstrukcijo in mere polnilnika. V tem primeru je izbira odvisna od kupca.
• Pri izbiri brezžične naprave morate biti pozorni na proizvajalca opreme. Vsaka znamka ne izdeluje naprav z baterijami, ki bi bile primerne za brezžično polnjenje. Obstajajo tudi živilski standardi "PMA" in "Qi". Tu lahko obstajajo tudi omejitve. Teh tehnologij ne more podpreti vsa tehnologija.
• Pri izbiri brezžične naprave bodite pozorni tudi na moč, funkcionalnost, čas delovanja in varnost.

Na fotografiji je domač avtomatski polnilnik za polnjenje 12 V avtomobilskih baterij s tokom do 8 A, sestavljen v ohišju iz milivoltmetra V3-38.

Zakaj morate polniti akumulator avtomobila
polnilnik

Akumulator vozila se polni z električnim generatorjem. Za zaščito električne opreme in naprav pred prenapetostjo, ki jo ustvarja avtomobilski generator, je po njem nameščen relejni regulator, ki omeji napetost v omrežju vozila na 14,1 ± 0,2 V. Za popolno polnjenje akumulatorja je potrebna napetost najmanj 14,5 IN.

Tako je nemogoče popolnoma napolniti baterijo iz generatorja, pred nastopom hladnega vremena pa je treba baterijo napolniti s polnilca.

Analiza vezja polnilnika

Shema izdelave polnilnika iz računalniškega napajalnika je videti privlačna. Strukturni diagrami računalniških napajalnikov so enaki, električni pa drugačni, za revizijo pa so potrebne visoke radiotehniške kvalifikacije.

Zanimalo me je vezje kondenzatorja polnilnika, izkoristek je velik, ne oddaja toplote, zagotavlja stabilen polnilni tok ne glede na stopnjo napolnjenosti akumulatorja in nihanja v napajalnem omrežju, ne boji se izhodnih kratkih stikov. Ima pa tudi pomanjkljivost. Če med postopkom polnjenja stik z baterijo izgine, se napetost na kondenzatorjih večkrat poveča (kondenzatorji in transformator tvorijo resonančno nihajno vezje s frekvenco omrežja) in se prebijejo. Odpraviti je bilo treba le to eno samo pomanjkljivost, kar mi je uspelo.

Rezultat je polnilni krog brez zgoraj navedenih pomanjkljivosti. Že več kot 16 let z njim polnim katere koli kislinske baterije 12 V. Naprava deluje brezhibno.

Shematski diagram avtomobilskega polnilca

Kljub navidezni zapletenosti je shema domačega polnilca preprosta in je sestavljena iz le nekaj popolnih funkcionalnih enot.

Če se vam je shema ponavljanja zdela zapletena, potem lahko sestavite več, ki delujejo po istem principu, vendar brez funkcije samodejnega izklopa, ko je baterija popolnoma napolnjena.

Tokokrog omejevalnika na balastnih kondenzatorjih

V kondenzatorskem avtomobilskem polnilniku je zagotovljena regulacija velikosti in stabilizacija toka polnjenja akumulatorja s serijskim povezovanjem s primarnim navitjem predstikalnih kondenzatorjev močnostnega transformatorja T1 C4-C9. Večja je kapacitivnost kondenzatorja, večji je polnilni tok baterije.

V praksi je to popolna različica polnilnika, baterijo lahko priključite po diodnem mostu in jo napolnite, vendar je zanesljivost takega vezja nizka. Če je stik s terminali akumulatorja prekinjen, lahko kondenzatorji odpovedo.

Kapaciteto kondenzatorjev, ki je odvisna od velikosti toka in napetosti na sekundarnem navitju transformatorja, lahko približno določimo s formulo, vendar je lažje krmariti po podatkih tabele.

Da lahko trenutna regulacija zmanjša število kondenzatorjev, jih je mogoče vzporedno povezati v skupine. Moje preklapljanje se izvaja z dvema preklopnima stikaloma, lahko pa postavite več preklopnih stikal.

Zaščitni tokokrog
zaradi nepravilne povezave polov baterij

Zaščitni tokokrog pred spremembo polarnosti polnilnika, če je baterija nepravilno priključena na sponke, je izveden na releju P3. Če je baterija napačno priključena, dioda VD13 ne oddaja toka, rele je brez napetosti, kontakti releja K3.1 so odprti in tok ne teče na sponke akumulatorja. Ko je pravilno priključen, se sproži rele, kontakti K3.1 so zaprti in baterija je priključena na polnilni krog. To vezje za zaščito pred povratno polarnostjo lahko uporabite s katerim koli polnilnikom, tako tranzistorjem kot tiristorjem. Dovolj je, da ga vključite v prelom žic, s pomočjo katerega je baterija priključena na polnilnik.

Merilni tok toka in napetosti za polnjenje akumulatorja

Zaradi prisotnosti stikala S3 v zgornjem diagramu je med polnjenjem baterije mogoče nadzorovati ne le velikost polnilnega toka, temveč tudi napetost. V zgornjem položaju S3 se izmeri tok, v spodnjem - napetost. Če polnilnik ni priključen na električno omrežje, bo voltmeter prikazal napetost akumulatorja in med polnjenjem akumulatorja polnilno napetost. Glava je mikroampermeter M24 z elektromagnetnim sistemom. R17 preklopi glavo v trenutnem načinu merjenja, R18 pa služi kot delilnik za merjenje napetosti.

Avtomatsko vezje za izklop polnilnika
ko je baterija popolnoma napolnjena

Za napajanje operacijskega ojačevalnika in ustvarjanje referenčne napetosti je bil uporabljen stabilizacijski čip DA1 tipa 142EN8G za 9V. To mikrovezje ni bilo izbrano naključno. Ko se temperatura ohišja mikrovezja spremeni za 10 °, se izhodna napetost spremeni za največ stotinke volta.

Sistem za samodejno zaustavitev polnjenja, ko napetost doseže 15,6 V, je izdelan na polovici mikrovezja A1.1. Zatič 4 mikrovezja je povezan z delilnikom napetosti R7, R8, iz katerega se nanj napaja referenčna napetost 4,5 V. Pin 4 mikrovezja je povezan z drugim delilnikom na uporih R4-R6, upor R5 je trimer za nastavitev praga delovanja stroja. Vrednost upora R9 nastavi prag za vklop polnilnika na 12,54 V. Zaradi uporabe diode VD7 in upora R9 je zagotovljena potrebna histereza med vklopno in izklopno napetostjo akumulatorja.

Shema deluje na naslednji način. Ko je priključen na polnilnik za avtomobilske akumulatorje, katerega napetost na sponkah je manjša od 16,5 V, je na zatiču 2 čipa A1.1 nastavljena napetost, ki zadošča za odpiranje tranzistorja VT1, tranzistor se odpre in sproži se rele P1, ki K1.1 kontakte poveže z omrežjem prek kondenzatorske banke. začne se primarno navitje transformatorja in polnjenje akumulatorja.

Takoj ko polnilna napetost doseže 16,5 V, se napetost na izhodu A1.1 zmanjša na vrednost, nezadostno za ohranitev odprtega stanja tranzistorja VT1. Rele se bo izklopil in kontakti K1.1 bodo preko rezervnega kondenzatorja C4 povezali transformator, pri katerem bo polnilni tok 0,5 A. V tem stanju bo polnilni krog v tem stanju, dokler napetost na akumulatorju ne pade na 12,54 V. Takoj, ko napetost bo nastavljena na 12,54 V, se bo rele ponovno vklopil in polnjenje bo potekalo z določenim tokom. Po potrebi je mogoče s stikalom S2 izklopiti sistem samodejne regulacije.

Tako bo sistem samodejnega sledenja polnjenju baterije izključil možnost prekomernega polnjenja baterije. Baterijo lahko vsaj eno leto pustite priključeno na priloženi polnilnik. Ta način je pomemben za voznike, ki vozijo le poleti. Po koncu sezone relija lahko akumulator priključite na polnilnik in ga izključite spomladi. Tudi če napajalnik odpove, polnilnik še naprej normalno polni baterijo

Načelo delovanja vezja za samodejni izklop polnilnika v primeru prenapetosti zaradi odsotnosti obremenitve, zbrane na drugi polovici operacijskega ojačevalnika A1.2, je enako. Samo prag za popolno odklop polnilnika iz omrežja je 19 V. Če je polnilna napetost manjša od 19 V, napetost na izhodu 8 mikrovezja A1.2 zadostuje, da ostane tranzistor VT2 odprt, v katerem napetost deluje na rele P2. Takoj, ko polnilna napetost preseže 19 V, se bo tranzistor zaprl, rele bo sprostil kontakte K2.1 in napetost do polnilnika se bo popolnoma ustavila. Takoj ko je baterija priključena, bo napajala avtomatizacijsko vezje in polnilnik se bo takoj vrnil v delovno stanje.

Avtomatsko oblikovanje polnilnika

Vsi deli polnilnika so nameščeni v miliampermetru V3-38, s katerega je bila odstranjena vsa njegova vsebina, razen merilnika števila vrtljajev. Namestitev elementov, razen avtomatiziranega vezja, se izvede na tečaj.

Zasnova telesa milliammetra je dva pravokotna okvirja, povezana s štirimi vogali. V vogalih z enakim korakom so narejene luknje, na katere je primerno pritrditi dele.

Močnostni transformator ТН61-220 je pritrjen na štiri vijake M4 na aluminijasti plošči debeline 2 mm, plošča pa je pritrjena z vijaki M3 na spodnje vogale ohišja. Močnostni transformator ТН61-220 je pritrjen na štiri vijake M4 na aluminijasti plošči debeline 2 mm, plošča pa je pritrjena z vijaki M3 na spodnje vogale ohišja. Na tej plošči je nameščen tudi C1. Fotografija prikazuje pogled od spodaj na polnilnik.

Na zgornje kote ohišja je pritrjena tudi 2 mm debela plošča iz steklenih vlaken, na katero so priviti kondenzatorji C4-C9 in releji P1 in P2. Na te vogale je priviti tudi tiskano vezje, na katerem je pripeto avtomatsko krmilno vezje za polnjenje akumulatorja. V resnici število kondenzatorjev ni šest, kot je v skladu s shemo, ampak 14, saj so morali biti, da bi dobili kondenzator zahtevane nazivne vrednosti, vzporedno priključeni. Kondenzatorji in releji so na preostali del polnilnega vezja povezani s konektorjem (modro na zgornji fotografiji), ki je olajšal dostop do drugih elementov med namestitvijo.

Na zunanji strani zadnje stene je rebrast aluminijast radiator za hlajenje močnostnih diod VD2-VD5. Na voljo sta tudi varovalka Pr1 1 A in vtič (vzet iz napajalnika računalnika) za napajanje napajalne napetosti.

Močnostne diode polnilnika so pritrjene z dvema vpenjalnima palicama na radiator znotraj ohišja. Za to je v zadnji steni ohišja narejena pravokotna luknja. Ta tehnična rešitev je omogočila čim manjšo količino proizvedene toplote v ohišju in prihranila prostor. Vodniki diod in vodniki so spajkani na nepritrjen trak iz steklenih vlaken, prevlečenih s folijo

Fotografija prikazuje pogled na domač polnilnik na desni strani. Namestitev električnega vezja je izvedena z barvnimi žicami, izmenična napetost - rjava, pozitivna - rdeča, minus - modra žica. Prerez žic, ki vodijo od sekundarnega navitja transformatorja do sponk za priključitev akumulatorja, mora biti najmanj 1 mm 2.

Šant ampermetra je približno centimeter dolg kos visoko odporne konstantanske žice, katere konci so spajkani v bakrene trakove. Dolžina ranžirne žice se izbere pri kalibraciji ampermetra. Vzel sem žico iz shunda testerja zgorele puščice. En konec bakrenih trakov je spajkan neposredno na pozitivni izhodni priključek, na drugi trak pa je iz kontaktov releja P3 debel vodnik. Rumena in rdeča žica gre do merilnika številčnice od ranga.

Vezje za avtomatsko polnilno enoto

Vezje za samodejno regulacijo in zaščito pred nepravilno povezavo akumulatorja s polnilnikom je spajkano na tiskano vezje iz steklenih vlaken, prevlečenih s folijo.

Fotografija prikazuje videz sestavljenega vezja. Risba tiskanega vezja avtomatskega regulacijskega in zaščitnega vezja je preprosta, luknje so narejene z naklonom 2,5 mm.

Zgornja fotografija je pogled na tiskano vezje s strani namestitve delov z rdečo oznako dela. Ta risba je uporabna za sestavljanje tiskanega vezja.

Risba tiskanega vezja zgoraj bo koristna, če je izdelana z uporabo tehnologije z uporabo laserskega tiskalnika.

In ta risba tiskanega vezja bo prišla prav pri ročnem nanašanju prevodnih sledi tiskanega vezja.

Lestvica merilnika števila milivoltmetrov B3-38 ni ustrezala zahtevanim meritvam, v računalniku sem moral narisati svojo različico, jo natisniti na debel bel papir in trenutek nalepiti na vrh standardne tehtnice z lepilom.

Zaradi večje velikosti skale in kalibracije naprave v merilnem območju je natančnost odčitavanja napetosti 0,2 V.

Žice za priključitev samodejnega krmilnega sistema na baterijo in omrežne sponke

Na žicah so nameščeni sponke aligatorja za priključitev avtomobilskega akumulatorja na polnilnik na eni strani in razcepljene ušesce na drugi strani. Za priključitev pozitivnega terminala akumulatorja je izbrana rdeča žica, za priključitev negativnega terminala - modra. Prerez žic za priključitev baterije na napravo mora biti najmanj 1 mm 2.

Polnilnik je na električno omrežje povezan z univerzalnim kablom z vtičem in vtičnico, ki se uporablja za povezovanje računalnikov, pisarniške opreme in drugih električnih naprav.

O delih polnilnika

Močnostni transformator T1 je tipa TN61-220, katerega sekundarna navitja so povezana zaporedno, kot je prikazano na diagramu. Ker je izkoristek polnilnika najmanj 0,8 in polnilni tok običajno ne presega 6 A, bo to storil kateri koli 150-vatni transformator. Sekundarno navitje transformatorja mora zagotavljati napetost 18-20 V pri obremenitvenem toku do 8 A. Če ni pripravljenega transformatorja, lahko vzamete katerega koli primernega moči in previjete sekundarno navitje. Število obratov sekundarnega navitja transformatorja lahko izračunate s posebnim kalkulatorjem.

Kondenzatorji C4-C9 tipa MBGCH za napetost najmanj 350 V. Uporabite lahko kondenzatorje katere koli vrste, zasnovane za delo v izmeničnih tokokrogih.

Diode VD2-VD5 so primerne za vse tipe, zasnovane za tok 10 A. VD7, VD11 - kateri koli impulzni silicij. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 in VD13 so kateri koli, ki prenesejo tok 1 A. LED VD1 - kateri koli, VD9 Uporabil sem tip KIPD29. Posebnost te LED je, da ob spremembi polarnosti povezave spremeni sijočo barvo. Za njegovo preklop se uporabljajo kontakti K1.2 releja P1. Pri polnjenju z glavnim tokom LED sveti rumeno, pri preklopu v način polnjenja akumulatorja pa zasveti zeleno. Namesto binarne LED lahko namestite kateri koli dve enobarvni LED, tako da ju povežete v skladu s spodnjim diagramom.

Kot operacijski ojačevalnik je bil izbran KR1005UD1, analog tujega AN6551. Takšni ojačevalniki so bili uporabljeni v zvočni in video enoti v video snemalniku VM-12. Ojačevalnik je dober s tem, da ne zahteva dvopolarnega napajanja, korekcijskih vezij in ostane delujoč pri napajalni napetosti od 5 do 12 V. Lahko ga nadomestimo s skoraj vsakim analognim. Primerna je za zamenjavo mikrovezja, na primer LM358, LM258, LM158, vendar je njihovo oštevilčenje zatičev različno, zato boste morali spremeniti risbo tiskanega vezja.

Releji P1 in P2 so kateri koli za napetost 9-12 V in kontakti, zasnovani za preklopni tok 1 A. P3 za napetost 9-12 V in preklopni tok 10 A, na primer RP-21-003. Če je v releju več kontaktnih skupin, jih je zaželeno vzporedno spajkati.

Stikalo S1 katerega koli tipa, namenjeno za delovanje pri napetosti 250 V in ima zadostno število stikalnih kontaktov. Če ne potrebujete trenutnega regulacijskega koraka 1 A, lahko vstavite več preklopnih stikal in nastavite polnilni tok, recimo 5 A in 8 A. Če polnite samo avtomobilske akumulatorje, je ta rešitev povsem upravičena. Stikalo S2 se uporablja za onemogočanje sistema za nadzor nivoja polnjenja. Če je baterija napolnjena z močnim tokom, se lahko sistem sproži, preden se baterija popolnoma napolni. V tem primeru lahko sistem izklopite in nadaljujete s polnjenjem v ročnem načinu.

Primerna je katera koli elektromagnetna glava za merilnik toka in napetosti s skupnim upogibnim tokom 100 μA, na primer tip M24. Če ni treba meriti napetosti, temveč samo tok, lahko namestite pripravljeni ampermeter, ki je zasnovan za največji konstantni merilni tok 10 A, in napetost spremljate z zunanjim merilnikom vrtljajev ali multimetrom, tako da jih povežete s kontakti akumulatorja.

Nastavitev enote za samodejno nastavitev in zaščito

S sestavo plošče brez napak in zdravjem vseh radijskih elementov bo vezje takoj delovalo. Ostane le še nastavitev napetostnega praga z uporom R5, po doseganju katerega se polnjenje akumulatorja prenese v način nizkega toka.

Prilagoditev lahko izvedete neposredno med polnjenjem baterije. A vseeno je bolje, da ste na varni strani in pred namestitvijo v ohišje preverite in prilagodite avtomatsko krmilno in zaščitno vezje sistema za samodejni nadzor. Za to potrebujete enosmerni napajalnik, ki ima možnost nastavitve izhodne napetosti v območju od 10 do 20 V, zasnovan za izhodni tok 0,5-1 A. Med merilnimi instrumenti boste potrebovali kateri koli voltmeter, merilnik števila ali multimeter, namenjen za merjenje enosmernega toka napetost, z merilnim območjem od 0 do 20 V.

Preverjanje regulatorja napetosti

Po namestitvi vseh delov na tiskano vezje morate od napajalnika do skupne žice (minus) in pin 17 mikrovezja DA1 (plus) dovajati 12-15 V napajalno napetost. Če spremenite napetost na izhodu napajanja z 12 na 20 V, morate z voltmetrom zagotoviti, da je napetost na izhodu 2 čipa DA1 napetostnega stabilizatorja 9 V. Če se napetost razlikuje ali spreminja, potem je DA1 v okvari.

Mikrovezja serije K142EN in analogi so zaščiteni pred kratkim stikom na izhodu in če njegov izhod kratkostično povežete na skupno žico, bo mikrovezje prešlo v zaščitni način in ne bo propadlo. Če je preverjanje pokazalo, da je napetost na izhodu mikrovezja 0, to ne pomeni vedno njegove okvare. Povsem možno je, da je med gosenicami tiskanega vezja kratek stik ali pa je eden od radijskih elementov v preostalem vezju pokvarjen. Če želite preveriti mikrovezje, je dovolj, da njegov pin 2 odklopite s plošče in če se na njem pojavi 9 V, to pomeni, da mikrovezje deluje, zato je treba najti in odpraviti kratek stik.

Preverjanje sistema za zaščito pred prenapetostjo

Odločil sem se, da bom opis načela delovanja vezja začel z enostavnejšim delom vezja, ki mu ne veljajo strogi standardi za delovno napetost.

Funkcijo odklopa AMC iz omrežja v primeru odklopa akumulatorja opravlja del vezja, sestavljen na operacijskem diferencialnem ojačevalniku A1.2 (v nadaljnjem besedilu OA).

Kako deluje operativni diferencialni ojačevalnik

Brez poznavanja principa delovanja op-amp-a je težko razumeti delovanje vezja, zato bom podal kratek opis. Op-amp ima dva vhoda in en izhod. Eden od vhodov, ki je na diagramu označen z znakom "+", se imenuje neinvertirajoč, drugi vhod, ki ga označuje znak "-" ali krog, pa obrnjen. Beseda diferencialni op-amp pomeni, da je napetost na izhodu ojačevalnika odvisna od napetostne razlike na njegovih vhodih. V tem vezju se operacijski ojačevalnik vklopi brez povratnih informacij, v primerjalnem načinu - primerjava vhodnih napetosti.

Torej, če se napetost na enem od vhodov ne bo spremenila in se bo na drugem spremenila, se bo v trenutku prečkanja točke enakosti napetosti na vhodih napetost na izhodu ojačevalnika nenadoma spremenila.

Preverjanje tokokroga zaščite pred prenapetostjo

Vrnimo se k diagramu. Neinvertirni vhod ojačevalnika A1.2 (zatič 6) je povezan z delilnikom napetosti, sestavljenim na uporih R13 in R14. Ta delilnik je povezan s stabilizirano napetostjo 9 V, zato se napetost na stičišču uporov nikoli ne spremeni in znaša 6,75 V. Drugi vhod op-ojačevalnika (pin 7) je povezan z drugim napetostnim delilnikom, sestavljenim na uporih R11 in R12. Ta delilnik napetosti je povezan z vodilom, ki nosi polnilni tok, napetost na njem pa se spreminja glede na tok in stanje napolnjenosti akumulatorja. Zato se bo tudi vrednost napetosti na zatiču 7 ustrezno spremenila. Upori delilnika so izbrani tako, da bo, ko se napetost polnilne baterije akumulatorja spremeni z 9 na 19 V, napetost na zatiču 7 manjša kot pri zatiču 6 in napetost na izhodu op-ojačevalnika (zatič 8) večja od 0,8 V in blizu napajalne napetosti op-amp Tranzistor bo odprt, napetost bo dovedena do navitja releja P2 in bo zaprl kontakte K2.1. Izhodna napetost bo zaprla tudi diodo VD11 in upor R15 ne bo sodeloval pri delovanju vezja.

Takoj ko polnilna napetost preseže 19 V (to se lahko zgodi le, če je akumulator odklopljen z izhoda AMU), bo napetost na zatiču 7 večja kot pri zatiču 6. V tem primeru se napetost na izhodu op-ojačevalnika nenadoma zmanjša na nič. Tranzistor se bo zaprl, rele bo izklopljen in kontakti K2.1 se bodo odprli. Napajalna napetost RAM-a se ustavi. V trenutku, ko napetost na izhodu op-ojačevalnika postane nič, se odpre dioda VD11 in tako bo R15 priključen vzporedno z R14 delilnika. Napetost na zatiču 6 se bo takoj zmanjšala, kar bo izključilo lažne alarme v trenutku, ko bodo napetosti na vhodih op-amp enake zaradi valovanja in motenj. S spreminjanjem vrednosti R15 lahko spremenite histerezo primerjalnika, to je napetost, pri kateri se bo vezje vrnilo v prvotno stanje.

Ko je baterija priključena na RAM, bo napetost na zatiču 6 spet nastavljena na 6,75 V, na zatiču 7 pa bo manjša in vezje začne normalno delovati.

Če želite preveriti delovanje vezja, je dovolj, da spremenite napetost na napajanju z 12 na 20 V in s priključitvijo voltmetra namesto releja P2 opazujete njegove odčitke. Pri napetosti, ki je manjša od 19 V, mora voltmeter pokazati napetost 17-18 V (del napetosti bo padel na tranzistorju), če je ta višja, pa naj bo nič. Še vedno je priporočljivo povezati navitje releja na vezje, nato se preveri ne samo delovanje vezja, temveč tudi njegovo delovanje, s klikom na rele pa bo mogoče nadzorovati delovanje avtomatizacije brez voltmetra.

Če vezje ne deluje, morate preveriti napetosti na vhodih 6 in 7, izhodu op-ojačevalnika. Če se napetosti razlikujejo od zgoraj navedenih, morate preveriti vrednosti uporov ustreznih delilnikov. Če so delilni upori in dioda VD11 uporabni, potem je op-amp v okvari.

Če želite preizkusiti vezje R15, D11, je dovolj, da odklopite enega od sponk teh elementov, vezje bo delovalo, le brez histereze, to pomeni, da se vklopi in izklopi pri isti napetosti, ki se napaja iz napajalnika. Tranzistor VT12 lahko enostavno preverite tako, da odklopite enega od zatičev R16 in spremljate napetost na izhodu op-amp. Če se napetost na izhodu op-amp pravilno spremeni in je rele ves čas vklopljen, potem pride do okvare med kolektorjem in oddajnikom tranzistorja.

Preverjanje odklopnega kroga akumulatorja, ko je popolnoma napolnjen

Načelo delovanja op-amp A1.1 se ne razlikuje od delovanja A1.2, z izjemo možnosti spreminjanja praga izklopa napetosti s pomočjo trimerja R5.

Za preverjanje delovanja A1.1 se napajalna napetost, ki se napaja iz napajalnika, postopoma povečuje in zmanjšuje znotraj 12-18 V. Ko napetost doseže 15,6 V, se mora rele P1 izklopiti in s pomočjo kontaktov K1.1 preklopiti ACC na polnjenje z nizkim tokom skozi kondenzator C4. Ko nivo napetosti pade pod 12,54 V, se mora rele vklopiti in preklopiti AMC v način polnjenja s tokom dane vrednosti.

Prag vklopa 12,54 V je mogoče prilagoditi s spreminjanjem vrednosti upora R9, vendar to ni potrebno.

S stikalom S2 je mogoče samodejno delovanje onemogočiti z neposrednim vklopom releja P1.

Vezje polnilnika kondenzatorja
brez samodejnega izklopa

Za tiste, ki nimajo zadostnih izkušenj s sestavljanjem elektronskih vezij ali jim po polnjenju baterije ni treba samodejno izklopiti polnilnika, predlagam poenostavljeno različico vezja naprave za polnjenje kislih avtomobilskih baterij. Posebnost vezja je enostavnost ponavljanja, zanesljivost, visoka učinkovitost in stabilen polnilni tok, zaščita pred nepravilno povezavo akumulatorja, samodejno nadaljevanje polnjenja v primeru izpada električne energije.

Načelo stabilizacije polnilnega toka je ostalo nespremenjeno in je zagotovljeno s serijskim povezovanjem bloka kondenzatorjev C1-C6 z omrežnim transformatorjem. Za zaščito pred prenapetostjo na vhodnem navitju in kondenzatorjih se uporablja eden od parov normalno odprtih kontaktov releja P1.

Ko baterija ni priključena, so kontakti releja P1 K1.1 in K1.2 odprti in tudi če je polnilnik priključen na omrežje, v tokokrog ne teče tok. Enako se zgodi, če baterijo napačno priključite v polariteto. S pravilno povezavo akumulatorja tok iz njega teče skozi diodo VD8 do navitja releja P1, rele se sproži in njegovi kontakti K1.1 in K1.2 se zaprejo. Skozi zaprte kontakte K1.1 se omrežna napetost napaja v polnilnik, skozi K1.2 pa se polnilni tok napaja v akumulator.

Na prvi pogled se zdi, da kontakti releja K1.2 niso potrebni, če pa jih ni, potem bo akumulator napačno priključen, tok bo tekel iz pozitivnega priključka akumulatorja skozi negativni priključek polnilnika, nato skozi diodni most in nato neposredno na negativni priključek akumulatorja in diod pomnilniški most ne bo uspel.

Predlagano preprosto vezje za polnjenje baterij je enostavno prilagoditi polnjenju baterij za napetost 6 V ali 24 V. Dovolj je, da rele P1 zamenjamo z ustrezno napetostjo. Za polnjenje 24-voltnih baterij je potrebno zagotoviti izhodno napetost sekundarnega navitja transformatorja T1 vsaj 36 V.

Po želji lahko vezje preprostega polnilnika dopolnimo z napravo za prikaz polnilnega toka in napetosti, ki jo vklopimo kot v avtomatskem vezju polnilca.

Kako napolniti avtomobilsko baterijo
avtomatski domači polnilnik

Pred polnjenjem je treba akumulator, odstranjen iz avtomobila, očistiti umazanije in obrisati njegove površine ter odstraniti ostanke kisline z vodno raztopino sode. Če je na površini kislina, se vodna raztopina sode peni.

Če ima baterija zamaške za polnjenje kisline, je treba vse zamaške odviti, da lahko plini, ki nastanejo med polnjenjem v akumulatorju, prosto uhajajo. Nujno je treba preveriti raven elektrolita in če je manjša od zahtevane, dodajte destilirano vodo.

Nato morate s stikalom S1 na polnilniku nastaviti polnilni tok in na sponke priključiti baterijo ob upoštevanju polarnosti (pozitivni priključek akumulatorja mora biti povezan s pozitivnim priključkom polnilnika). Če je stikalo S3 v spodnjem položaju, bo puščica naprave na polnilniku takoj pokazala napetost, ki jo napaja baterija. Ostane še vstaviti vtič napajalnega kabla v vtičnico in postopek polnjenja baterije se bo začel. Voltmeter bo že začel prikazovati polnilno napetost.