схема зарядного устройства

Зарядное устройство автомобильного АКБ с ШИ-регулировкой тока

В продолжении темы о зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторных батарей, нельзя обойти вниманием и такой метод зарядки как широтно-импульсный. Представленная в этой статье схема зарядного устройства как раз основана именно на нём.

Давайте разберём принцип её действия, а также посмотрим на достоинства и недостатки данного метода заряда.

В классическом зарядном устройстве регулирующим элементом обычно является тиристор или транзистор, которые работают в линейном режиме. Регулировка зарядного тока осуществляется именно через них.

Иначе говоря, они являются своеобразными сопротивлениями, через которые аккумуляторная батарея подключается к источнику питания. Отсюда и главный недостаток этого метода — сильный нагрев регулирующего элемента и как следствие массивность теплоотводов и всей конструкции в целом.

Достоинство же импульсного метода заряда состоит в том, что регулирующий элемент — транзистор работает не в линейном режиме, а имеет два устойчивых состояния — закрыт/открыт.

Если регулирующим элементом является mosfet-транзистор, то в открытом состоянии сопротивление его канала ничтожно мало, а значит и падение напряжения, следовательно, нагрев в таком режиме будет в десятки раз меньше. Ну давайте перейдём непосредственно к схеме такого зарядного устройства.

Зарядное устройство автомобильного АКБ с ШИ-регулировкой тока

Мощность данного зарядного устройства (зарядный ток) целиком и полностью зависят от трансформатора Т1, вторичная обмотка которого должна быть рассчитана на напряжение 15-17 В. Далее напряжение поступает на диодный мост VD1-VD4 и сглаживается конденсатором С1. Применённые в схеме диоды — Шоттки, для уменьшения тепловыделения, рассчитаны на долговременный постоянный ток 10 А.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Генератор прямоугольных импульсов собран на элементах DD1.1 и DD1.2. Их базовая частота определяется RC-цепочкой R2C2 и при указанных параметрах равна приблизительно 13 кГц. Ширина импульсов регулируется переменным резистором R3. В зависимости от времени следования импульса (ширины), средний зарядный ток будет тем больше, чем дольше по времени будет длиться каждый импульс.

Генератор, через буферные элементы DD1.3и DD1.4 и делитель R4R5, управляет открытием mosfet-транзистора VT1, который и подключает аккумуляторную батарею к источнику питания.

Зарядное устройство автомобильного АКБ с ШИ-регулировкой тока

Печатную плату можно скачать (ссылка). К диодам VD1-VD4 необходимо прикрепить теплоотвод площадью 100 см2 (при макс. токе 8-10 А). Транзистор VT1 при токах до 6 А радиатора не требует, на нём выделяется не более 1 Вт. При больших токах, его также необходимо снабдить небольшим теплоотводом. Для контроля зарядного тока необходимо использовать только стрелочный амперметр, т.к. цифровые приборы в данном случае будут работать не корректно.

Зарядное устройство автомобильного АКБ с ШИ-регулировкой тока

Главным же недостатком такого метода заряда АКБ является трудность реализации (сложность схемного решения) автоматического отключения устройства при завершении процесса зарядки. Классический метод определения окончания заряда по напряжению на клеммах АКБ с использованием компаратора здесь работать не будет, т.к. напряжение на них не постоянное, а импульсное.