Реферат: Автомат для дозарядки АБ
Министерство образования РФ
ТЮМЕНСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">ПОЯСНИТЕЛЬНАЯЗАПИСКА
<span Times New Roman",«serif»">ккурсовой работе по дисциплине
<span Times New Roman",«serif»">«Электроникаи схемотехника»
<span Times New Roman",«serif»">натему: «Автомат для дозарядки АБ»
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US"> <span Times New Roman",«serif»">Выполнил:<span Times New Roman",«serif»">Астафьев М. А.
<span Times New Roman",«serif»">Руководитель:
<span Times New Roman",«serif»">ГурьеваЛ. В.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
Тюмень<span Times New Roman",«serif»">2004
Реферат<span Times New Roman",«serif»">Данный отчёт содержит 20 страниц,2 таблицы, 4 рисунка и один чертёж, выполненный на отдельном листе формата А3.Для его создания были использованы 5 источников литературы.
<span Times New Roman",«serif»">В данномотчёте рассматривается устройство, предназначенное для дозарядки и полной зарядки аккумуляторныхбатарей. Цель отчёта
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">-<span Times New Roman",«serif»">исследовать устройство и принцип работы с подробным описанием назначения каждогоэлемента схемы.<span Times New Roman",«serif»">Переченьключевых слов, использованных при написании отчёта, включает в себя следующиепонятия: БЛОК ПИТАНИЯ, РЕЛЕ, СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, ФОРМИРОВАТЕЛЬПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, ТАЙМЕР, КОМПОРАТОР, УЗЕЛУПРАВЛЕНИЯ РЕЛЕ.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">СОДЕРЖАНИЕ
<span Times New Roman",«serif»"> TOC o «1-3» h z u
<span Times New Roman",«serif»">Реферат. PAGEREF _Toc94865425 h 2<span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">Введение. PAGEREF _Toc94865426 h 4
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. PAGEREF _Toc94865427 h 5
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">2. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ… PAGEREF _Toc94865428 h 8
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ… PAGEREF _Toc94865429 h 10
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙСХЕМЕ. PAGEREF _Toc94865430 h 16
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">5. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ… PAGEREF _Toc94865431 h 17
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">Заключение. PAGEREF _Toc94865432 h 18
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">Список используемых источников. PAGEREF _Toc94865433 h 19
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»; mso-no-proof:yes">ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Принципиальная схема. PAGEREF _Toc94865434 h 20
<span Times New Roman",«serif»;mso-no-proof: yes"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
Введение<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">В настоящеевремя радиотехника и радиоэлектроника рассматриваются как сугубо практическиедисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества.
<span Times New Roman",«serif»">Поэтомув данной работе рассматривается автомат для дозарядки АБ, необходимыйавтомобилисту в подержании полной заряженности аккумуляторной батареи приэксплуатации. Автоматы для дозарядки АБ широко используется среди любителей ипрофессиональных автомобилистов.
<span Times New Roman",«serif»">Существуетбольшое количество автоматическихзарядных устройств в продаже и описанных в радиолюбительской литературе, но онипрекращают зарядку батареи либо по истечению определенного времени, либо подостижении на клеммах батареи определенного (порогового) значения напряжения. Врамках этих функциональных особенностей автоматов и других факторов (природныеусловия, состоянии батареи) не удается произвести качественную дозарядкуаккумуляторных батарей.
<span Times New Roman",«serif»">Имеются другие, более надежные признакиполучения АБ полного заряда. Это прекращение (при постоянстве величинызарядного тока) роста напряжения на клеммах батареи, а также прекращениеувеличения плотности электролита.
<span Times New Roman",«serif»">Практика показывает, что с достаточнойточностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контролем за ростомнапряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряженияв течение определенного времени выключать зарядное устройство.
<span Times New Roman",«serif»">Конечно, зарядное устройство, использующееэтот принцип, более сложно, чем простой пороговый автомат, однако его преимуществаочевидны.
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
1.<span Times New Roman""><span Times New Roman",«serif»">Большая часть деталей устройстваразмещена на печатной плате размерами 75x100 мм (рис.1.1), выполненной изодностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной <st1:metricconverter ProductID=«1,5 мм» w:st=«on»>1,5 мм</st1:metricconverter>. Плата, трансформаторТ1, реле К1 и конденсатор С1 с резистором R1 смонтированы на П-образном шассииз дюралюминия толщиной <st1:metricconverter ProductID=«2 мм» w:st=«on»>2 мм</st1:metricconverter>,размерами 20x90x215 мм. Диоды VD1 ...VD4 размещены в основании шасси наотдельных небольших радиаторах с поверхностью охлаждения каждого 10 см2.Кнопка SB1, светодиоды Н
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">L<span Times New Roman",«serif»">1, HL2 предохранителиFU1, FU2 и клеммы XI, Х2 вынесены на лицевую панель размерами 95x110x220 мм,выполненную из дюралюминия толщиной <st1:metricconverter ProductID=«2 мм» w:st=«on»>2 мм</st1:metricconverter>. В шасси устройства и верхней частизадней стенки корпуса просверлены отверстия <st1:metricconverter ProductID=«05 мм» w:st=«on»>05 мм</st1:metricconverter> для циркуляции воздуха.<span Times New Roman",«serif»">
<img src="/cache/referats/19147/image001.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1074">
<span Times New Roman",«serif»">Рис 1.1
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Все постоянные резисторы, используемыев зарядном устройстве — МЛТ, а подстроенные (R19, R22) —СПЗ-38. Резисторыматрицы (R11...R18) желательно подобрать так, чтобы сопротивления двухсоседних резисторов отличались друг от друга ровно в два раза. Если такойвозможности нет, можно обойтись и безподбора резисторов, однако в этом случае, возможно, не будет обеспеченаравномерность изменения напряжения на выходе матрицы, что, впрочем, малоповлияет на работу устройства в целом. Резисторы с сопротивлениями, выходящимииз стандартного ряда (R12, R17, R18), можно составить из двух последовательновключенных резисторов стандартных номиналов.
<span Times New Roman",«serif»">Конденсатор С1 — типа МБГЧ с номинальнымнапряжением 250 В. При использовании металлобумажных конденсаторов другихтипов (МБГО, МБГП и др.) их номинальное напряжение должно быть не менее 400….500 В. Конденсатор С2 — К50-29, СЗ — К52-1 Б, С4 — К53-4, остальныеконденсаторы — КМ-5 или КМ-6. Вообще, устройство некритично к выборуэлементов. Так, в качестве С2… С4 могут быть использованы оксидныеконденсаторы любых типов, подходящие по емкости и номинальному напряжению.
<span Times New Roman",«serif»">Стабилизатор напряжения 78L09 (DA1)можно заменить любым отечественным микросхемным стабилизатором напряжения на9 В, например КР1157ЕН902. В качестве DA2 можно использовать компараторК521САЗ, однако это потребует изменения трассировки печатной платы.
<span Times New Roman",«serif»">Диоды выпрямительного моста VD1...VD4должны допускать прямой ток не менее 2 А. В случае, когда не исключаютсяошибочные подключения аккумуляторной батареи в обратной полярности, лучшеприменить диоды с некоторым запасом по допускаемому прямому току, особенно вимпульсе. Можно порекомендовать диоды серии КД206, КД213.
<span Times New Roman",«serif»">Диоды КД106А (VD5, VD6) можно заменитьдиодами серий КД105, Д226, Д237; остальные —диодами серий Д220, Д223, Д311,Д312. Вместо стабилитрона КС522А (VD8) можно применить КС220Ж или двапоследовательно включенных стабилитрона Д814В.
<span Times New Roman",«serif»">В качестве VT1 можно применить любоймаломощный n-p-
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">n<span Times New Roman",«serif»"> транзистор спостоянным напряжением коллектор-эмиттер не менее 30 В и коэффициентомпередачи тока базы более 40. Подойдут транзисторы указанной на схеме серииКТ3102 с любым буквенным индексом кроме Г и Е, КТ315Г, КТ312В. Вместо КТ608Бможно применить транзисторы из серий КТ503, КТ807.<span Times New Roman",«serif»">В устройстве использовано реле РКМП, ссопротивлением обмотки 600 Ом и током срабатывания 20 мА.
<span Times New Roman",«serif»">Можно использовать любое реле с однойгруппой нормально разомкнутых контактов, допускающих коммутацию переменногонапряжения 220 В, с коммутируемым током не менее 0,3 А. Реле должно надежносрабатывать при напряжении не более 12 В и токе 20..40 мА. Подойдут реле РЭС22.Применимы реле РЭС6, у которых неиспользуемую группу контактов желательнонемного отогнуть для уменьшения тока срабатывания.
<span Times New Roman",«serif»">Кнопка SB1 — КМ1, КМ2-1. В качествепредохранителей FU1, FU2 желательно использовать быстродействующие плавкиевставки ВПЗТ-2, которые можно заменить на ВП1.
<span Times New Roman",«serif»">В зарядном устройстве применен унифицированныйтрансформатор ТПП277-127/220-50 с номинальной мощностью 72 Вт и током вторичных
<img src="/cache/referats/19147/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1078"><img src="/cache/referats/19147/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1079"><img src="/cache/referats/19147/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1082"><img src="/cache/referats/19147/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1084"><span Times New Roman",«serif»">обмоток 3,2 А.Можно применить и другие унифицированные трансформаторы, рассчитанные наработу от сети частотой 50 Гц и напряжением 127/220 В: ТПП280, ТПП281, ТПП282,ТН52, ТН53, ТН54, ТН56, ТН57. Если устройство предназначается только для работыс аккумуляторной батареей 6СТ-55, то при зарядном токе 2,75 А подойдет такжетрансформатор ТН49-127/220-50. Схемы включения трансформаторов приведены нарис.1.2.
<img src="/cache/referats/19147/image006.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1088"><span Times New Roman",«serif»"> <img src="/cache/referats/19147/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
<span Times New Roman",«serif»">Рис. 1.2.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Правильно собранное устройство налаживанияне требует. Следует лишь установить необходимые уровни напряжений на входахкомпаратора. Для этого устанавливают движки резисторов R19 и R22 в нижнее посхеме положение. Подключают к клеммам Х1 и Х2 аккумуляторную батарею, включаютустройство в сеть, нажимают кнопку SB1 и убеждаются в срабатывании реле К1.
<span Times New Roman",«serif»">Измеряют напряжение на клемме Х1. Затем,подключив вольтметр к верхнему по схеме выведу резистора R22, передвигают егодвижок до тех пор, пока вольтметр не покажет величину напряжения, равную 0,45напряжения на Х1. После этого вольтметр подключают к выходу резистивнойматрицы (общей точке соединения резисторов R11...R18) и резистором R19устанавливают напряжение 5,0 В.
<span Times New Roman",«serif»">При такой регулировке диапазон контролируемогонапряжения на заряжаемой аккумуляторной батарее составляет (с учетомдопустимых соотношений входных напряжений компаратора и напряжения питания) от11,1 до 17,3 В, что вполне достаточно для выбранной величины зарядного тока.Следует иметь в виду, что падение напряжения на проводах, соединяющихустройство с аккумуляторной батареей, не должно превышать величины 1 В.
<span Times New Roman",«serif»">В заключение производят, в случаенеобходимости, регулировку зарядного тока подбором емкости конденсатора С1,которую выполняют подключением к его выводам подходящих по номинальномунапряжению конденсаторов емкостью 0,5...1 мк.
<span Times New Roman",«serif»">
2. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ<span Times New Roman",«serif»">Функциональная схема устройствапредставлена на рисунке 2.1.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Функциональная схемаавтомата для дозарядки АБ
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
Блок питания
Формирователь прямоугольных импульсов
Стабилизатор напряжения
Управляемый генератор
Таймер
Компаратор
Узел управления реле
Реле
220 В
+
АБ
-
<img src="/cache/referats/19147/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»; color:black">Рис. 2.1
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Блокпитания:<span Times New Roman",«serif»">Блокпитания подает напряжение на аккумуляторную батарею и стабилизатор напряжения.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Стабилизаторнапряжения:<span Times New Roman",«serif»">Обеспечиваетпитанием цифровую часть устройства.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Формировательпрямоугольных импульсов:<span Times New Roman",«serif»">Формируетимпульсы с частотой 50 Гц.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Управляемыйгенератор:<span Times New Roman",«serif»">Образуетступенчато возрастающего напряжения, используемого в качестве опорного длякомпаратора.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Компаратор:<span Times New Roman",«serif»">Сравниваетопорное напряжение с напряжением на аккумуляторных клеммах.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Таймер:<span Times New Roman",«serif»">Определяетпериодичность контроля за ростом напряжения на заряжаемой аккумуляторнойбатареи.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Узелуправления реле:<span Times New Roman",«serif»">Вырабатываетсигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течениезаданного времени.
<span Times New Roman",«serif»">
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Реле:<span Times New Roman",«serif»">Отключаетустройство от сети 220 вольт.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ<span Times New Roman",«serif»;color:black">
<span Times New Roman",«serif»">На срок службы автомобильной аккумуляторнойбатареи (АБ) значительное влияние оказывает степень ее заряженности.Желательно, чтобы большую часть времени батарея была полностью заряжена. Впроцессе эксплуатации обычно наблюдаются колебания степени заряженности АБоколо некоторого среднего значения, называемого установившейся степеньюзаряженности. Ее величина зависит от многих факторов. Следует отметить, чтозимой установившаяся степень заряженности, как правило, значительно ниже, чемлетом. Низкая степень заряженности в условиях холодного климата являетсяглавной причиной интенсивного «оплывания» активной массы сэлектродов аккумуляторной батареи и сокращения ее срока службы.
<span Times New Roman",«serif»">Возникает необходимость в зарядномустройстве, с помощью которого за то время, пока автомобиль находится в гараже(в большинстве случаев за ночь), можно было бы довести степень заряженностиаккумуляторной батареи до полной.
<span Times New Roman",«serif»">Вполне закономерен вопрос: «Почемунельзя использовать для этой цели, существующие автоматические зарядныеустройства?»
<span Times New Roman",«serif»">Дело в том, что большинство имеющихся впродаже или описанных в радиолюбительской литературе автоматических зарядныхустройств прекращают зарядку батареи либо по истечении определенного времени(10… 12 часов), либо по достижении на клеммах батареи определенного(порогового) значения напряжения.
<span Times New Roman",«serif»">Первые предназначены в основном дляпроведения полного цикла зарядки батареи от нулевой степени заряженности. Чтокасается вторых, то известно, что величина порогового напряжения зависит отцелого ряда факторов: «возраста» батареи, величины зарядного тока,плотности электролита, его температуры и т.д.
<span Times New Roman",«serif»">Например, при неизменном зарядном токе,одной и той же величине напряжения на клеммах аккумуляторной батареи будетсоответствовать 50% ее заряженности при температуре электролита -10.°С и 95%заряженности при температуре электролита +30°С.
<span Times New Roman",«serif»">С целью исключения несрабатыванияустройства автоматического отключения, устанавливается заведомо заниженнаявеличина порогового напряжения (как правило, в пределах 14,3...14,5 В). Однакодаже при зарядном токе, численно равном 0,05 емкости батареи, напряжение наее клеммах при полном заряде может достигать величины 15,9...16,2. В. В результатеаккумуляторная батарея остается не дозаряженной в течение всего времениэксплуатации, что приводит к необратимой сульфитации электродов и сокращению еесрока службы.
<span Times New Roman",«serif»">Существуют другие, более надежныепризнаки получения АБ полного заряда. Это прекращение (при постоянствевеличины зарядного тока) роста напряжения на клеммах батареи, а такжепрекращение увеличения плотности электролита.
<span Times New Roman",«serif»">Практика показывает, что с достаточнойточностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контролем за ростомнапряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряженияв течение не менее двух часов выключать зарядное устройство.
<span Times New Roman",«serif»">Конечно, зарядное устройство, использующееэтот принцип, более сложно, чем простой пороговый автомат, однако егопреимущества очевидны. Исключается возможность не отключения устройства отсети из-за установки повышенного значения «порога», а такженедозаряд батареи вследствие преждевременного отключения зарядного устройства.
<span Times New Roman",«serif»">Очевидно, что для дозарядки батареивполне достаточно иметь устройство, обеспечивающее выходной ток, равный токувторой ступени режима зарядки, рекомендуемому инструкцией по эксплуатациистартерных аккумуляторных батарей (равный, в амперах, 0,05 емкости батареи вампер-часах). Снижение величины зарядного тока благоприятно сказывается нааккумуляторной батарее. Как отмечается в, при этом повышается общий КПД процессазарядки и обеспечивается более полный заряд АБ. В жаркое время года зарядкуможно проводить, не опасаясь превысить допустимую температуру электролита.Немаловажен и тот факт, что заметно уменьшаются масса и габариты зарядногоустройства.
<span Times New Roman",«serif»">Вместе с тем, проведение полной зарядкиаккумуляторной батареи (от нулевой степени заряженности), которая, какправило, может понадобиться не чаще одного-двух раз в год при контрольномразряде батареи с целью оценки ее состояния, займет с таким зарядным устройствомне более 21...22 часов. В большинстве случаев это удобно (вечером поставил назарядку — вечером, через сутки, получил полностью заряженную батарею).
<span Times New Roman",«serif»">Устройство не боится кратковременныхзамыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней. Приняты меры для защиты устройствапри ошибочном подключении аккумуляторной батареи в обратной полярности.
<span Times New Roman",«serif»">Авторский вариант устройства предназначендля работы с аккумуляторной батареей 6СТ-60, поэтому зарядный ток выбран равным3 А. Для использования устройства с наиболее распространенной батареей6СТ-55, достаточно снизить величину тока зарядки до 2,75 А.
<span Times New Roman",«serif»">Схема зарядного устройства приведена нарис.3.1. Она содержит блок питания, выполненный по простой и хорошо зарекомендовавшейсебя схеме с гасящим конденсатором. Микросхемный стабилизатор напряжения
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">1 обеспечивает питанием цифровую часть устройства.На элементах <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.1 и <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.2 собранформирователь прямоугольных импульсов частотой 50 Гц. Счетчики <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.1, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">3 совместно сэлементами <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.3, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.4 образуюттаймер, определяющий периодичность контроля за ростом напряжения на заряжаемойаккумуляторной батарее. Двоичные счетчики <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1и <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.2 совместно с резистивной матрицей <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">11...<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">20 образуютуправляемый генератор ступенчато возрастающего напряжения, используемого в качествеопорного для определения с помощью компаратора <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">2прекращения роста напряжения на аккумуляторной батарее. Двоичный счетчик <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.2 вырабатывает сигнал на выключение устройства припостоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени. На транзисторах<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">1, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">2 собран узелуправления реле К1.<span Times New Roman",«serif»">
<img src="/cache/referats/19147/image010.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1072"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Рис.3.1
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Светодиод
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">HL<span Times New Roman",«serif»">1зеленого цвета индицирует включение устройства. Светодиод <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">HL<span Times New Roman",«serif»">2 красного цвета зажигается при ошибочномподключении батареи в обратной полярности. После исправления ошибкипотребуется сменить предохранитель <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">FU<span Times New Roman",«serif»">2.<span Times New Roman",«serif»">Проследим работу устройства. Передвключением его в сеть необходимо подключить к зажимам Х1 и Х2 аккумуляторнуюбатарею. Далее нажимают кнопку
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">SB<span Times New Roman",«serif»">1. Череззамкнутые контакты кнопки и конденсатор С1 на трансформатор Т1 подаетсянапряжение сети. Ко вторичной обмотке трансформатора подключен выпрямительныймост на диодах <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VD<span Times New Roman",«serif»">1...<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">VD<span Times New Roman",«serif»">4, с которого снимается пульсирующее напряжение,создающее ток зарядки аккумуляторной батареи. Два диода этого моста совместно сдиодами <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">VD<span Times New Roman",«serif»">5, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VD<span Times New Roman",«serif»">6 образуютвторой выпрямительный мост, постоянное напряжение с которого после сглаживанияконденсатором СЗ подается для питания узла на транзисторах <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">1, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">2. Цифроваячасть устройства залитана от микросхемного стабилизатора <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">1, обеспечивающего высокую стабильность и низкийуровень пульсаций выходного напряжения.<span Times New Roman",«serif»">Начинается зарядка аккумуляторнойбатареи. Через диод
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VD<span Times New Roman",«serif»">7 пульсирующеенапряжение поступает на фильтр низких частот <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">4-<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">C<span Times New Roman",«serif»">3, снижающий пульсации до уровня, при котором онине оказывают заметного влияния на работу компаратора <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">2.С конденсатора СЗ постоянное напряжение, пропорциональное напряжению наклеммах заряжаемой батареи, через резистивный делитель напряжения <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">21-<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">22 поступает нанеинвертирующий вход компаратора <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">2 (вывод 3). Наинвертирующий вход компаратора (вывод 4) поступает напряжение с резистивнойматрицы <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">11...<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">20. В моментвключения устройства дифференцирующая цепь <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">C<span Times New Roman",«serif»">5-<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">10 формирует импульс положительной полярности,который обнуляет все счетчики, за исключением <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.2.Поэтому напряжение на выходе резистивной матрицы минимально и заведомо меньшенапряжения, поступающего на вывод 3 <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DA<span Times New Roman",«serif»">2. На выходекомпаратора (вывод 9) при этом высокий уровень, который через резистор <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">26 поступает на вход <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">(вывод 7) счетчика <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.2, обнуляятакже и его. Напряжение низкого уровня с выхода <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.2(вывод 4) через резистор <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">25 поступает набазу транзистора <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">1, закрывая его.Транзистор <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">VT<span Times New Roman",«serif»">2 при этом открывается, срабатывает реле К1 и своимиконтактами блокирует контакты кнопки <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">SB<span Times New Roman",«serif»">1.<span Times New Roman",«serif»">Через резистивный делитель
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">2-<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">3 наформирователь прямоугольных импульсов, выполненный на элементах <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.1 и <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.2, поступаетпульсирующее напряжение частотой 50 Гц. С выхода, формирователя импульсыподаются на входы счетчиков <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.1 и <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1. Счетчик <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">2.1совместно со счетчиком <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">3 и элементами <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.3, <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.4 образуюттаймер, отсчитывающий часовые промежутки времени. С целью некоторого упрощениясхемы, цикл выбран равным примерно 65 минутам, что практически не влияет нарежим зарядки аккумуляторной батареи.<span Times New Roman",«serif»">Пока таймер не отсчитал заданныйинтервал времени, на выходе элемента
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.4 будетприсутствовать логический «0» и, следовательно, на выходе элемента <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">4.3 и входе <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">CN<span Times New Roman",«serif»">(вывод 1) счетчика <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1 будетлогическая «1», запрещающая работу счетчика. Через час на выходеэлемента <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">1.4 появится напряжение высокого уровня. Элемент <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">4.3 переключится и разрешит работу счетчика <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1, а также связанного с ним счетчика <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.2. На выходе резистивной матрицы начнет формироватьсяступенчато возрастающее (в такт входным импульсам) напряжение. Его минимальнаявеличина (при логическом «0» на всех выходах счетчиков) выставляетсярезистором <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Times New Roman",«serif»">19 в процессе регулировки, а максимальная — практическиравна напряжению питания счетчиков <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1, <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.2. Весь диапазон выходного напряжения матрицыразбит на 256 ступеней по 16...18 мВ.<span Times New Roman",«serif»">Компаратор
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">D<span Times New Roman",«serif»">А2сравнивает напряжение на своем неинвертирующем входе, которое пропорциональнонапряжению на аккумуляторной батарее, с напряжением на выходе матрицы. Кактолько эти напряжения сравняются, компаратор переключится, и на его выходепоявится напряжение низкого уровня. Элемент <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">4.3также переключится, и логическая «1» с его выхода запретит работусчетчика <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">DD<span Times New Roman",«serif»">5.1. Таким образом, на инвертирующем входекомпаратора зафиксируется напряжение, пропорциональное напряж