Зарядное устройство для свинцово-кислотных и Ni-Cd аккумуляторов

Существует много способов зарядки аккумулятора. В частности зарядка постоянным током является популярным способом для свинцово-кислотных и Ni-Cd аккумуляторов. В данной схеме аккумулятор заряжается постоянным током, величина которого обычно должна составлять одну десятую от емкости аккумулятора в ампер-часах. Таким образом, например, для аккумулятора емкостью 4,5 А/ч постоянный ток зарядки будет равен 450 мА.

Данное зарядное устройство имеет следующие функции:

  • Зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторы с напряжением 6В, 9В и 12В. Аккумуляторы, рассчитанные на другое напряжение, можно заряжать, изменив значений стабилитронов ZD1 и ZD2.
  • Постоянный ток можно выставить в соответствии с емкостью аккумулятора, используя один из потенциометров и мультиметр, подключенный последовательно с аккумулятором.
  • После полной зарядки аккумулятора и достижении определенного напряжения (например, 13,5 — 14,2В, в случае с аккумулятором на 12 В), зарядное устройство подаст световой сигнал и заряд автоматически прекратиться. И после этого нет необходимости сразу отключать аккумулятор от зарядного устройства.
  • Если аккумулятор разряжен, то устройство выдаст световой сигнал глубокого разряда.
  • Ток покоя меньше 5 мА и в основном из-за стабилитронов.
  • Напряжение источника питания от 9 до 24 В.
  • Зарядное устройство защищено от короткого замыкания.

Диод D1 представляет собой низкочастотный диод Шоттки SB560 с пиковым обратным напряжением 60В при 5A. Можно так же поставить диод 1N5822, имеющий обратное напряжение 40В при 3A.

Зарядное устройство для свинцово-кислотных и Ni-Cd аккумуляторов - схема

Для схемы минимальное напряжение источника питания должно быть не менее суммы «Падение напряжения на диоде D1 + напряжение полностью заряженного аккумулятора + VDSS полевого транзистора + падение напряжения на R2», что примерно равно «Напряжение полностью заряженного аккумулятора + 5 В». Например, если мы возьмем 12 вольтовый аккумулятор и его напряжение при полной зарядке 14В, то напряжение источника должно быть 14 + 5 = 19 В.

Для простоты эта схема зарядного устройства разделена на три блока: источник постоянного тока, защита от перезарядки и блок защиты от глубокого разряда.

Источник постоянного тока построен на MOSFET транзисторе T5, транзисторе T1, диодах D1 и D2, резисторах R1, R2, R10 и R11 и потенциометре VR1. Диод D2 — высокостабильный источник опорного напряжения LM236-5. Так же можно использовать LM336-5.

При помощи потенциометра VR1 напряжение затвор-исток (VGS) транзистора T5 необходимо выставить чуть выше 4 В. Изменяя VGS, подобрать зарядный ток в зависимости от емкости аккумулятора. Сначала определите зарядный ток (одна десятая от емкости аккумулятора Ah).

Подключите мультиметр в режиме измерения тока последовательно с аккумулятором и источником питания, медленно вращайте потенциометр VR1, пока зарядный ток не достигнет требуемого значения.

Блок защиты от перегрузки и глубокой разрядки показан в пунктирной области схемы. Все компоненты в этом блоке оценивают максимальное напряжение аккумулятора, а не напряжение источника постоянного тока. Поэтому схема работает в широком диапазоне источника напряжения и без какого-либо влияния на величину тока зарядки. Перед зарядкой установите напряжение заряда и напряжение глубокого разряда аккумулятора с помощью потенциометров VR1 и VR2.

В режиме защиты от перезарядки стабилитрон ZD1 начинает проводить ток после достижения его пробивного напряжения. Когда аккумулятор полностью заряжен (скажем, 13,5 В в случае с 12-вольтовым аккумулятором) установите сопротивление VR2 такое, чтобы транзистор T5 был заперт, что приведет к прекращению зарядки.

Свечение светодиода LED1 указывая на то, что аккумулятор полностью заряжен. Когда светодиод LED1 светится, также светится внутренний светодиод оптрона. В результате напряжение затвора (VGS) транзистора T5 становится нулевым и зарядка прекращается.

В процессе зарядки стабилитрон ZD2 проводит ток в результате чего транзистор открыт, а транзистор Т4 закрыт. Если напряжение аккумуляторной батареи упадет, скажем до 11 В (в случае с аккумулятором на 12 В) отрегулируйте потенциометр VR3 таким образом, чтобы транзистор Т3 был заперт и Т4 открыт.

Свечение светодиода LED2 указывая на то, что напряжение аккумулятора низкое. Значения стабилитронов ZD1 и ZD2 подойдут для аккумуляторов на 6В, 9В и 12В. Для других напряжений вам необходимо соответствующим образом изменить значения ZD1 и ZD2.

Источник


Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*