Зарядное устройство автомобильного аккумулятора

Современные автомобильные аккумуляторные батареи выпускаются необслуживаемыми или малообслуживаемыми, а срок их службы напрямую зависит от их правильной эксплуатации. При неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, из-за чего они выходят из строя.

Для устранения сульфатации пластин применим способ зарядки таких батарей "асимметричным" током. При этом оптимальным соотношением зарядного и разрядного тока выбирается как 10:1. Этот способ позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Схема простого зарядного устройства, рассчитанного на использование выше описанного способа, приведена на рис. 1

Для восстановления и тренировки широко распространённых аккумуляторов, емкостью 55А/ч, применим импульсный зарядный ток 5 А, при этом ток разряда будет 0.5 А. Разрядный ток определяется номиналом резистора R4.

Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты, а аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Основным регулирующим элементом схемы является транзисторный стабилизатор тока. Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В случае пропадания сетевого напряжения предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда на резистор R4 при помощи реле К1, которое своими контактами разомкнёт цепь подключения аккумулятора.

В качестве реле К1 применено типа РПУ с рабочим напряжением обмотки 24 В. Если напряжение срабатывания меньше, то последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

В зарядном устройстве используется трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В (ток 5…7 А). Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0...5 А (0...3 А), например М42100, а его шкалу потребуется переградуировать (множитель ≈2,5).

Транзистор VT1 устанавливается на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого можно использовать металлический корпус самого зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления, который можно заменить на составной транзистор, как показано на рис. 2.

Для защиты схемы от короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.

В конструкции применены следующие резисторы: R1 типа С2-23, R2 - ППБЕ-15, R3 — С5-16МВ, R4 — ПЭВ-15, номинал резистора R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 можно применить любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В. Диоды VD1 и VD2 можно заменить на любые из серии КД242…КД247, с обязательной установкой на радиаторы. Резистор R4 можно составить из восьми 2-х ваттных резисторов, номиналом 220 Ом, соединенных параллельно. Транзистор КТ827А можно заменить на зарубежные аналоги: 2SD1672; MJ3521; 2N6057, BDX67.