Зарядное устройство для стартерных батарей аккумуляторов

Простейшее зарядное устройство для стартерных батарей аккумуляторов, авто и мотоциклетных аккумуляторных батарей, как правило, состоит из понижающего трансформатора и присоединенного к его вторичной обмотке двухполупериодного выпрямителя. Последовательно с батареей включают мощнейший реостат для установки нужного зарядного тока. Но таковая конструкция выходит совсем громоздкой и лишне энергоемкой, а инные методы регулировки зарядного тока обычно ее значительно усложняют.
В индустриальных зарядных приспособлениях для выпрямления зарядного тока и изменения его значения время от времени используют тринисторы КУ202Г.

Тут надлежит заметить, что прямое напряжение на включенных тринисторах при большом зарядном токе имеет возможность достигать 1,5 В. Из-за этого они сильно греются, а по паспорту температура корпуса тринистора не должна превосходить +85°С. В таковых устройствах приходится принимать меры по ограничению и температурной стабилизации зарядного тока, что приводит к дальнейшему их усложнению и удорожанию.

Описываемое ниже сравнительно простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока — фактически от нулевой отметки до 10 А — и может быть применено для зарядки разных стартерных батарей аккумуляторов на напряжение 12 В.

В основу прибора (см. схему) положен симисторный регулятор, с дополнительно введенными маломощным диодным мостом VD1 — VD4 и резисторами R3 и R5.

После включения прибора к сети при плюсовом ее полупериоде (плюс на верхнем по схеме проводе) начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединенные резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде сети этот конденсатор заряжается через те же резисторы R2 и R1, диод VD2 и резистор R5. В обоих вариантах конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, изменяется лишь полярность зарядки.

Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она загорается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симмистора VS1. При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. Описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.

Известно, что управление тиристором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной либо высокоомной активной нагрузке анодный ток устройства может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса. Одной из мер по устранению данного недостатка является включение параллельно нагрузке резистора.
В описываемом зарядном приборе после включения симистора VS1 его основной ток проходит не только через первичную обмотку трансформатора Т1, но и через один из резисторов — R3 или R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочередно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора диодами VD4 и VD3 соответственно.
Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6.

Резистор R6, кроме того, что формирует импульсы разрядного тока, которые, продлевают срок службы батареи.

Главным узлом прибора считается трансформатор Т1. Его можно сделать на базе лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, изолировав его обмотку (она станет первичной) 3-мя слоями лакоткани и намотав вторичную обмотку, состоящую из 80 витков изолированного медного провода сечением не менее 3 мм2, с отводом от середины.

При самостоятельном изготовлении трансформатора можно пользоваться методикой расчета самодельного блока питания, в этом случае задаются напряжением на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А.

Конденсаторы С1 и С2 — МБМ либо другие на напряжение не менее 400 и 160 В соответственно. Резисторы R1 и R2 -СП 1-1 и СПЗ-45 соответственно. Диоды VD1-VD4 -Д226, Д226Б или КД105Б. Неоновая лампа HL1 — ИН-3, ИН-ЗА; очень желательно применять лампу с одинаковыми по конструкции и размерам электродами — это даст симметричность импульсов тока через первичную обмотку трансформатора.

Диоды КД202А разрешено сменить на любые из данной серии, а также на Д242, Д242А или другие со средним прямим тоном не менее 5 А. Диод располагают на дюралюминиевой теплоотводящей пластине с полезной площадью поверхности. рассеяния не менее 120 см2. Симистор также надлежит закрепить на теплоотводящей пластине приблизительно вдвое меньшей площади поверхности. Резистор R6 — ПЭВ-10; его можно заменить пятью параллельно соединенными резисторами МЛТ-2 сопротивлением 110 Ом.

Зарядное устройство собирают в крепкой коробке из изоляционного материала (фанеры, текстолита и т.п.). В верхней ее стенке и в дне следует просверлить вентиляционные отверстия. Расположение деталей в коробке — произвольное. Резистор R1 («Зарядный ток») монтируют на внешней панели, к ручке прикрепляют маленькую стрелку, а под ней — шкалу. Цепи, несущие нагрузочный ток, нужно выполнять проводом марки МГШВ сечением 2,5…3 мм1.

Налаживание зарядного устройства для стартерных батарей аккумуляторов

При налаживании устройства сначала устанавливают необходимый предел зарядного тока (но не более 10 А) резистором R2. Для этого к выходу устройства через амперметр на 10 А подключают батарею аккумуляторов, строго соблюдая полярность. Движок резистора R1 переводят в. крайнее верхнее по схеме положение, резистора R2 — в крайнее нижнее, и включают устройство в сеть. Перемещая движок резистора R2, ставят необходимое значение максимального зарядного тока.

Заключительная операция — калибровка шкалы резистора R1 в амперах по образцовому амперметру.
В процессе зарядки ток через батарею меняется, уменьшаясь к концу приблизительно на 20%. Потому перед зарядкой ставят начальный ток батареи несколько большим номинального значения (примерно на 10%). Завершение зарядки оправляют по плотности электролита либо вольтметром — напряжение отключенной батареи должно быть в пределах 13,8…14,2 В.
Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12 В мощностью около 10 Вт, разместив ее снаружи корпуса. Она сигнализировала  бы включение зарядного устройства к аккумуляторной батарее и одновременно, освещала бы рабочее место.