Зарядное устройство автомобильных аккумуляторов с защитой и таймером 6А

Схемы  зарядных  устройств для автомобильных аккумуляторов довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками.  Большинство простейших схем  зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения  с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах.  Эти схемы обладают существенными недостатками — ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на аккумуляторе напряжения.  Большое количество схем не имеет защиты от короткого замыкания выхода, что приводит к пробою выходных силовых элементов. Предлагаемая схема лишена этих недостатков,  достаточно надёжна ( разработана в 1995 г. и изготовлена в количестве около 20 экземпляров, ни разу не выходивших из строя)  и рассчитана на повторение радиолюбителями «среднего уровня».

Зарядное устройство обеспечивает ток  заряда до 6А, контроль тока и напряжения с помощью стрелочного индикатора, защиту от короткого замыкания и автоматическое отключение через заданное время с помощью таймера.

Схема состоит из формирователя пилообразного напряжения (транзисторы VT1, VT2), компаратора DA1, усилителя сигнала с токоизмерительного шунта на операционном усилителе DA2 и выходных силовых тиристоров VD5, VD6,  которые установлены на небольшие радиаторы, в качестве которых можно использовать металлический корпус устройства.

Настройка

Настройка схемы производится в несколько этапов:

1.   Осциллографом замеряется амплитуда «пилы» на переменном резисторе R6, которая должна быть около 2В , в противном случае подбором резистора R4 её доводят до этого значения .   Далее нагружают шунт R18  током 6А и подбором резисторов R15, R17 добиваются уровня напряжения на входе 3 компаратора, равному амплитуде пилообразного напряжения (2В) — после этого зарядное устройство начинает нормально регулировать  выходной ток.
2. К  выходу  устройства последовательно с внешним образцовым амперметром  подключают заряжаемый аккумулятор,  регулятором тока устанавливают значение 3 … 6 А, а тумблер зарядного устройства переключают в положение «ток». Подбором резистора R14 добиваются правильных показаний тока по шкале встроенного прибора.
3. Аккумулятор подключают напрямую к выходу зарядного устройства и контролируют напряжение на нём с помощью внешнего образцового вольтметра.  Подбором резистора R20 добиваются правильных показаний встроенного стрелочного прибора по шкале напряжений.   На этом настройка закончена.  В качестве измерительного прибора можно использовать любую доступную головку, линейную шкалу которой необходимо заранее подготовить.  Шунт R18 можно изготовить из отрезка нихромовой проволоки  диаметром около 2 мм и длиной около15 см.  Точность установки сопротивления не играет большой роли, т.к. подбором резисторов R15, R17 устанавливается необходимая величина  сигнала на выходе DA2 .  При недостаточно надёжном запуске тиристоров конденсатор С6 можно удалить, а резистор R11 заменить на двухваттный , номиналом 510 Ом … 1кОм. Таймер отдельной настройки не требует, при желании его можно не изготавливать — остальная часть схемы не изменится.  Основные электронные элементы собраны на печатной плате.

Эта схема прошла испытание временем , не содержит дефицитных или малораспространённых элементов, но  за истекший период появилась новая доступная элементная база, позволяющая построить  источники питания с более высокими характеристиками.   Схемы, приведённые  на следующих страницах раздела  разрабатывались сравнительно недавно, используют  доступные в настоящее время элементы и  подходят для повторения  радиолюбителями среднего уровня: