Автоматический выключатель зарядного устройства
При зарядке автомобильных аккумуляторов нужно придерживаться определенных требований, заявленных производителем. Нормой зарядки для автомобильного аккумулятора является заряд током в 0,1 от номинальной емкости в течение 10 часов. Например, батарею 6-СТ55 нужно заряжать током 5.5А в течение 10 часов. Иногда применяют другие режимы зарядки, с большим или меньшим током, соответственно, больше или меньше времени составляет период зарядки.
Несмотря на наличие в продаже всевозможных электронных импульсных автоматических зарядных устройств, большинство автомобилистов предпочитают пользоваться обычными зарядными устройствами, представляющими собой трансформатор с мощным диодным выпрямителем, амперметром, вольтметром и регулятором тока. Такое зарядное устройство не меняет выходные характеристики в процессе зарядки и нужно контролировать время зарядки. Здесь приводится описание несложного таймера, который может ограничивать работу зарядного устройства периодами 2, 4, 6, 8, 10, 12. 14, 16 или 18 часов. Точность установки времени не высокая, и обычно в пределах погрешности 10%, но для зарядки аккумулятора это вполне допустимо. Таймер питается непосредственно от заряжаемой батареи, на его выходе есть реле, которое включает в сеть зарядное устройство в момент подключения таймера к аккумулятору, и выключает его по завершении необходимого времени. Время устанавливается переключателем на 9 положений.
Таймер состоит из RC-мультивибратора, генерирующего импульсы частотой 2,27 Гц и двух счетчиков. Первый счетчик D2 дает деление на 16384, что при входной частоте 2,27 Гц дает период 2 часа. Эти импульсы далее поступают на десятичный счетчик D3, который считает данные периоды и переключателем S1 позволяет выбрать один из девяти периодов с шагом в 2 часа.
Схема питается от заряжаемого аккумулятора, и включение происходит в момент подключения схемы к нему. Нужно заранее установить S1 в необходимое положение, затем подключить к аккумулятору (параллельно выходу зарядного устройства). В момент включения цепь C2-R5 сбросит оба счетчика в нуль. На всех выходах D3, которые соединены с S1 будут нули, а на выходе инвертора D1.3, - единица. Эта единица откроет ключ VT2-VT3, и реле К1 подключит к электросети зарядное устройство.
После этого начнется отсчет времени Спустя заданное время единица появится на том выходе D3, на который переключен S2.
На выходе D1.3 возникнет ноль. Ключ VT2-VT3 закроется и реле К1 выключится, его контакты разомкнутся и отключат реле К1 от электросети. При этом же, единица с S1 поступит на вывод 2 D1.2 и остановит мультивибратор D1.1-D1.2. Он остановится в состоянии логической единицы на выходе элемента D1.2. Счет прекратится. Чтобы начать отсчет времени снова, нужно отключить таймер от аккумулятора и подключить снова.
В схеме есть индикаторный светодиод HL1. Он мигает пока идет отсчет времени, а по завершении интервала мигать перестает. Если нужно чтобы по завершении интервала светодиод гас, нужно R2 отключить от выхода D1.2 и подключить в выходу D1.1.
Диод VD2 защищает схему таймера от неправильного подключения к аккумулятору.
Стабилитрон VD3 защищает микросхемы от порчи повышенным напряжением питания. Такая ситуация может возникнуть если аккумулятор неисправен (слишком высоко его внутреннее сопротивление) или при отключении аккумулятора от зарядного устройства. В этом случае, схема таймера может оказаться подключенной только к зарядному устройству, а на холостом ходу оно может выдать до 20V и более.
Микросхемы можно заменить зарубежными аналогами.
Реле К1 - автомобильное, тип указан на схеме. Но можно и другое. Важно чтобы контакты выдерживали мощность зарядного устройства.
Диод КД522 можно заменить практически любым диодом, например, КД521, КДЮЗ,
КД102. КД209. 1N4004, 1N4007 и др. Диод 1N4004 можно заменить на 1N4007. КД209. или другой выпрямительный.
Светодиод НИ - любой индикаторный. Транзисторы КТ3102 можно заменить на КТ315. Транзистор КТ815 - на КТ817, КТ604. Вместо пары VT2-VT3 можно применить один транзистор КТ972.
Налаживание заключается в установке частоты мультивибратора подбором сопротивления R1. Частота должна быть 2,27 Гц. Сопротивление R1 может получится любым, так как еще имеет значение и разброс емкости С1. На схеме R1 = 230 кОм, составлено из 220 кОм и 10 кОм, включенных последовательно. Если нет частотомера, способного показывать доли Гц, можно обойтись часами. Для это подключите муль-тиметр так чтобы измерять напряжение на выводе 14 D2 (относительно минуса), и подайте на схему питание. Сопротивление R1 нужно подобрать так, чтобы напряжение логической единицы мультиметр показывал через 3 минуты 45 секунд после подачи питания.
Для удобства можно R1 заменить последовательной цепью из постоянного резистора 100 кОм и подстроечного 220 кОм. Но нужно принять меры по фиксации подстроечного резистора чтобы его движок после настройки не перемещался самостоятельно от вибрации или ударов по таймеру.
Все дело, кроме реле и переключателя собрано на покупной макетной плате размерами 75x60 мм.
