Меню

Автоматическое зарядное пусковое устройство сонар

Автоматическое зарядное пусковое устройство сонар

Посчастливилось мне как-то стать владельцем зарядного устройства под маркой СОНАР модели УЗ 207.01. Вот, как на картинке. Привлекла меня в нём весьма неплохая заявленная функциональность вкупе с компактностью конструкции. Однако, как только я его попытался эксплуатировать, обнаружилось одно крайне неприятное свойство. Когда я заряжал аккумулятор в подостывшем за зиму гараже, аккумулятор подозрительно быстро становился «заряжен», но когда наоборот, я пробовал заряжать этим же зарядным этот же аккумулятор в тёплых домашних условиях, он наоборот, очень долго «вбирал в себя» заряд, начинал булькать и греться. Мне это показалось ненормальным явлением, и я решил разобраться, в чём же там дело.

Итогом данных разбирательств стала полученная методом «реверс-инжинирнга» схема этого зарядного устройства (рисунок 2), а также стало ясно, в чём природа проблемы и что нужно сделать, чтобы её ликвидировать.

Для начала давайте ознакомимся со схемой и разберём, как она работает.

Основа аппарата – обратноходовой преобразователь напряжения, построенный на основе широко распространённой (и, я надеюсь, не нуждающейся в представлении) интегральной схемы UC3842. Здесь она используется в типовом включении и охвачена двумя общими обратными связями: через оптрон DA2 и через делитель R3-R2. Также есть локальная обратная связь по току ключа VT1: напряжение, пропорциональное току ключа, подаётся через резистор R10 на вход компаратора Isen.

Каждая обратная связь обеспечивает работу устройства в своём режиме. Пока аккумулятор не подключен к выходу зарядного устройства, работает обратная связь через резисторы R3-R2, которая благодаря связи между обмотками трансформатора, не даёт неограниченно расти напряжению на конденсаторе C14.

Если аккумулятор уже подключен и заряжается, при росте напряжения на нём вступает в работу обратная связь через оптрон DA2, выдерживая напряжение на его клеммах не выше заданного.

В случае, когда подключенный аккумулятор значительно разряжен, напряжение на нём низкое, что даже оптрон DA2 ещё не работает, блок, благодаря основному свойству, присущему обратноходовым преобразователям такого типа, работает в режиме генератора тока, обеспечивая максимальный ток зарядки на уровне 4,5

5,0 ампер. Величина этого тока зависит от свойств трансформатора, сопротивления резистора R12, R13 и настроек UC3842, задаваемых R4 и C6. Если мы хотим немного подкорректировать величину тока, то для этого необходимо изменить в нужную сторону сопротивления R12,R13. При уменьшении сопротивления ток увеличивается. Однако будьте внимательны — значительное уменьшение данного сопротивления может привести к выходу блока из строя, поэтому уменьшать можно на одну, максимум две позиции ряда E24.

Почему такое двойное обозначение R12,R13? Потому что на плате имеется два посадочных места, предназначенные для параллельного включения резисторов, но часто впаивается только один. Например, могут быть впаяны параллельно резисторы один сопротивлением 1,0 Ом, а второй 2,0 Ом. Результирующее сопротивление получается 0,66 Ом, что примерно соответствует указанному на схеме.

Схема электрическая принципиальная

Микросхема D2 типа LM358 содержит два операционных усилителя в одном корпусе. Условно назовём их «левый» и «правый». Правый ОУ – это усилитель ошибки. Он следит за напряжением на заряжаемом аккумуляторе и когда оно достигает порога, определяемого стабилитроном VD10 и помноженного на коэффициент деления делителя R18-R19-R20, подаёт ток в светодиод оптрона DA2, чем и обеспечивает прекращение роста напряжения на аккумуляторе. Чем ближе напряжение к этому порогу – тем больше ток в оптрон – тем короче импульсы, формируемые D1.

Левый ОУ D2 – это триггер режима. Он сравнивает напряжение, которое благодаря R29 подаётся на его вход “+”, c напряжением, получающимся от проходящего тока по Ш1 и Ш2. Пока ток большой, напряжение на входе ОУ “-” выше, чем напряжение на входе “+”, из-за чего на его выходе устанавливается низкое напряжение. Горит красный светодиод «Заряд».

Когда правый ОУ начинает ограничивать напряжение на аккумуляторе, ток, подаваемый в аккумулятор начинает снижаться. Также снижается и падение напряжения на Ш1 и Ш2. Как только оно снизится настолько, что напряжение на входе ОУ “-” станет ниже напряжения на входе “+”, триггер переключится, установив на своём выходе высокое напряжение. Загорится светодиод «Готов» зелёного цвета, а благодаря R25 и R26, создающих положительную обратную связь, устойчиво останется в этом положении до тех пор, пока ток по какой-либо причине снова не вырастет.

Состояние триггера на левом ОУ через резистор R21 влияет на коэффициент передачи делителя R18-R19-R20. Пока триггер находится в положении «Заряд», этот резистор как будто подключен параллельно R20, тем самым увеличивая коэффициент деления, из-за чего правый ОУ «ожидает» от аккумулятора несколько более высокого напряжения, чем если бы R21 отсутствовал. Когда триггер переключается в режим «Готов», R21 наоборот, подключается параллельно R18 и уменьшает коэффициент деления, в результате чего правый ОУ начинает поддерживать напряжение на аккумуляторе несколько ниже, чем в режиме «Заряд». Конечно, поскольку сразу после переключения триггера напряжение на аккумуляторе остаётся высоким (снизится оно постепенно), ток в аккумулятор полностью прекращается до тех пор, пока напряжение не снизится. Как только оно снизится достаточно, правый ОУ уменьшит ток через оптрон, что вновь разрешит работу контроллера D1 – блок перейдёт в режим «Хранение». Правда, отдельной индикации именно этого режима нет – об этом можно только догадаться по показаниям светодиодов и амперметра.

Переключатель «Зима-Лето» также несколько корректирует коэффициент деления R18-R19-R20 за счёт параллельно подключаемого к резистору R18 резистора R22. Замкнуто – «Лето», разомкнуто – «Зима». Подстроечным резистором R19 производится настройка порога ограничения напряжения.

Узел на транзисторе VT2 и реле K1 выполняет роль защиты от переполюсовки или подключения негодного для зарядки аккумулятора.

После подключения зарядного устройства к сети, пока аккумулятор не подключен, реле K1 обесточено и его контакты разомкнуты. На клеммах нет напряжения. Если к клеммам подсоединяется аккумулятор, на котором имеется напряжение (годный), то оно через R31 поступает на базу VT2. Если при этом соблюдена полярность, VT2 открывается и K1 замыкает контакты – аккумулятор начнёт заряжаться.

Если аккумулятор был подключен, заряжался, но вдруг «отцепился», K1 всё-равно останется во включенном положении и будет оставаться так до тех пор, пока клеммы зарядного устройства не будут замкнуты между собой, либо не произойдёт переполюсовка (неправильное подключение аккумулятора).

В случае, когда при подключенном аккумуляторе вдруг пропадает сетевое напряжение, то благодаря тому, что данный узел питается от своего собственного выпрямителя VD8, C12, реле K1 также отключится, но будет подключено, как только сетевое питание восстановится.

Почему проявляется такая проблема, из-за которой на холоде аккумуляторы не получают необходимый заряд, а в тепле наоборот – перезаряжаются? Как оказалось, всё дело в использовании в качестве источника опорного напряжения для усилителя ошибки (правый ОУ LM358) простого стабилитрона. Дело в том, что у любого стабилитрона, если его нагревать или охлаждать, изменяется напряжение стабилизации. Есть, конечно, специальные типы стабилитронов у которых это явление сведено к минимуму, но в данном устройстве применяется самый обыкновенный стабилитрон. И у него при росте его собственной температуры увеличивается напряжение стабилизации. Соответственно, когда этот стабилитрон разогрет, усилитель ошибки «ожидает» достижения более высокого напряжения на аккумуляторе, а когда холодно – низкого. Свинцовый аккумулятор, наоборот, устроен так, что для полного заряда, когда он холодный, необходимо более высокое напряжение, а когда в тепле – напряжение должно быть ниже. Отсюда и возникает данное противоречние.

Самым простым способом доработки устройства была бы установка последовательно со стабилитроном маломощного полупроводникового диода в прямом направлении. Поскольку при нагреве диода падение напряжения на его переходе снижается, это в значительной мере снизило бы эффект температурной зависимости опорного напряжения. Но я предлагаю более радикальный способ – заменить полупроводниковый стабилитрон на микросхему – стабилизатор напряжения типа TL431. В отличие от стабилитрона, TL431 очень точно выдерживает стабилизируемое напряжение. Схема замены приведена на рисунке во врезке.

Резисторы 5,6 и 4,7 кОм обеспечивают необходимое напряжение на катоде TL431, практически равное «старому» напряжению, которое получалось при использовании стабилитрона. А резистор 6,8 кОм предназначен для обеспечения тока через резистор R29. При этом напряжение, получающееся на R29 составляет примерно 18 мВ и поддерживается много более стабильным, чем это было при стабилитроне.

TL431 и резисторы устанавливаются навесным монтажом, используя отверстия, в которых располагался VD10, а также отверстие для C16 (точка “В”). C16 во всех экземплярах зарядного устройства, что были у меня в руках, не был смонтирован. Необходимо не забыть уменьшить сопротивление резистора R28. Можно заменить этот резистор на резистор сопротивлением от 1,8 до 2,2 кОм, либо просто припаять другое сопротивление (от 2,7 до 3,3 кОм) параллельно имеющемуся.

После монтажа необходимо вновь выставить порог ограничения напряжения на аккумуляторе. Для этого переключатель «Зима-Лето» ставится в положение «Лето». Зарядное устройство включается и подключается аккумулятор. Мультиметром контролируется напряжение на плате зарядного устройства (не на аккумуляторе!) в точках, к которым припаяны провода, идущие к аккумулятору. Когда напряжение на этих точках достигает 14,5 вольт, резистором R19 добиваются небольшого, видимого по амперметру, снижения зарядного тока. На этом настройку можно считать завершённой – остальные напряжения, зависимые от положения переключателей и/или режимов, установятся автоматически.

Из-за ставшей более точной работы триггера режима (левый ОУ LM358), стоит немного уменьшить сопротивление шунта Ш1. Эти шунты не являются дискретными деталями, а представляют собой просто длинную дорожку, проходящую по плате от минусового вывода конденсатора C14 до места подсоединения минусового провода, идущего к аккумулятору. Необходимо скорректировать сопротивление шунта таким образом, чтобы падение напряжения на нём при максимальном токе зарядки аккумулятора составляло от 50 до 60 мВ. Оптимально как раз около 55. Для этого вначале замеряется напряжение, которое получается на шунте. Мультиметр в режиме измерения «0-200 мВ» устанавливается красным щупом на точку подпайки минусового провода, а чёрным на вывод “-” конденсатора C14. Суть в том, что получившееся напряжение примерно равномерно распределяется по проводнику шунта. Зная его, можно легко вычислить, какую длину шунта нужно «сократить».

Для этого берётся несколько параллельных жил залуженного медного провода и просто напаивается поверх дорожки шунта на длину, которую «сокращаем», начиная от вывода “-” конденсатора C14 (см. фото).

После всего подключаем почти заряженный аккумулятор и проверяем, на какой величине тока произойдёт переключение из режима «Заряд» в режим «Готов». Если такой переход происходит при токе от полутора до двух с половиной ампер, то настройку зарядного устройства можно считать законченной. Если нет – проверяем, где мы ошиблись и исправляем.

Не поленитесь сделать проверку номиналов резисторов R25 и R26. Указанные на схеме номиналы обеспечивают достаточную величину гистерезиса при переключениях «Заряд» — «Готов», но в последнее время с переходом на SMD-монтаж R25 устанавливается сопротивлением 220 кОм. Такое низкое сопротивление делает гистерезис чрезмерно большим. Его нужно обязательно заменить на резистор, сопротивлением 470 кОм. Впрочем, другим вариантом решения проблемы может быть замена резистора R26 на резистор сопротивлением 430 либо 470&nbspОм (вместо 1 кОм).

Также убедитесь, что у вашего экземпляра зарядного устройства присутствуют противопомеховые дроссель L1 и конденсатор C18. К сожалению, без них устройство производит изрядное количество электромагнитных помех.

Дроссель L1 можно позаимствовать из какого-либо вышедшего из строя устройства, либо изготовить самостоятельно, намотав 10-15 витков двойного изолированного провода на подходящем по размеру ферритовом кольце. При этом важно соблюсти фазировку получившихся обмоток.

К конденсатору C18 не предъявляется каких-либо особых требований, кроме максимального рабочего напряжения. Оно должно быть не менее 600 вольт. Ёмкость же может варьироваться в широких пределах. Например, я установил конденсатор типа К15-5 с рабочим напряжением 3 кВ и ёмкостью 2200 пФ (см. фото).

Термистор TR1 тоже нужно установить, если он отсутствует. Можно использовать термисторы диаметром 10 или 16 мм. (Диаметр термистора — это первые две цифры в его маркировке. От диаметра зависит максимально допустимый ток через термистор.)

Фото установленного L1 Фото вентиляционных отверстий

Когда всё готово и проверено на работоспособность, остаётся только собрать устройство. Но перед окончательной сборкой рекомендую сделать ещё две вещи.

Первая – это изготовить дополнительные отверстия для вентиляции внутреннего пространства. Вот примерно как на фото. Это необходимо из-за того, что диод VD9 рассеивает довольно много тепла (до пяти ватт), что даже производитель в инструкции по эксплуатации отмечает о возможном нагреве корпуса зарядного устройства до 60°C. Дополнительные отверстия немного облегчат температурный режим.

Вторая – заменить провода, идущие к зажимам на клеммы аккумулятора на более толстые. Изначально там применены провода сечением 0,5 мм.кв, чего явно недостаточно. Всё дело в том, что такие тонкие провода имеют значительное собственное сопротивление, на котором при протекании тока буквально «пропадает» напряжение (до полувольта). Из-за этого измерение напряжения на аккумуляторе правым по схеме ОУ LM358 производится с погрешностью. Чтобы уменьшить эту погрешность, рекомендую использовать провода сечением не менее 1,5 мм.кв. и длиной около метра, не более.

В итоге с такими доработками данное зарядное устройство вам послужит честно и долго.

Источник



Зарядное устройство для свинцово-кислотных батарей — модель Сонар УЗ 201: правильная эксплуатация

Зарядное устройство Сонар УЗ 201

Все, что способно накапливать электроэнергию, со временем ее так же и теряет. Этому способствует множество факторов: погодные условия, различные механические встряски и, собственно, работа.

Поэтому любой аккумулятор требует периодического восстановления. Именно для восстановления электрозаряда аккумуляторов производитель «Сонар» изготавливает зарядные устройства.

Самой удачной моделью принято считать Сонар УЗ 201. Это прибор для заряда аккумуляторов для авто и моторных лодок.

Что собой представляет это зарядное устройство

ЗУ

Аппарат выполнен в виде небольшой прямоугольной коробки. В корпусе предусмотрена выемка для провода и клемм, если устройство не используется.

ЗУ полностью автоматическое и не требует никаких ручных настроек. Параметры для заряжаемого аккумулятора выставляет автоматика.

Светодиодные индикаторы показывают информацию об уровне заряда батареи. Если источник питания полностью «умер», то все лампы загорятся красным светом.

Постепенно уровень заряда будет расти, и лампы поочередно будут гаснуть. Полный заряд батареи будет обозначен горением лишь одного индикатора.

ТТХ зарядного прибора Сонар

Параметры
Как устроен прибор и каким аккумуляторам он подходит

Строение прибора

ЗУ имеет защиту от короткого замыкания, от перегрева во время работы. Если вы вдруг неправильно подключите клеммы, также сработает защита.

Зарядник может работать в двух режимах:

  1. Как пусковое устройство.
  2. Как зарядное устройство.

При отличных рабочих показателях цена у аппарата вполне бюджетная.

Чтобы срок службы ЗУ был как можно дольше, следует придерживаться некоторых правил:

  1. Не включать сразу с холода, а дать адаптироваться к температуре помещения в течение нескольких часов.
  2. Избегать сырости и не допускать окисления клемм.
  3. Заряд АКБ осуществлять в помещении с достаточным доступом воздуха.
  4. Не превышать срок хранения, указанный в инструкции (5 лет).

Зарядное устройство Сонар 201 подойдет для свинцово-кислотных батарей, которые имеют емкость 20-60Ам/ч и напряжение 12 вольт. АКБ для автомобилей, лодок и мотоциклов такого типа заряжает быстро и качественно.

Внимание! Не оставлять зарядник включенным без присмотра, это опасно.

Как работать с прибором Сонар УЗ 201

Правила работы

  1. Подключить источник питания к прибору (вместе положительно заряженные клеммы, и, соответственно, отрицательно заряженные).
  2. Подключить прибор к сети.
  3. После процедуры восстановления отключиться от сети и затем разъединить ЗУ и батарею.

Отзывы

Недорогой и надежный прибор. С зарядкой батареи — никаких проблем!

Александр, 25 лет:

Я еще малоопытный автовладелец. По совету друга приобрел Сонар 201 и не пожалел. Прост в использовании, надежен, и цена очень доступная.

Источник

Зарядное Устройство Сонар УЗ 201

Сонар УЗ 201

Аккумуляторные батареи со временем разряжаются. Происходит это из-за воздействия окружающей среды или по причине длительной эксплуатации. Поэтому АКБ необходимо подзаряжать. Компания ПФ «Сонар» выпускает с 1993 года зарядные устройства для автомобильных и лодочных аккумуляторов. Одним из лучших их устройств считается «Сонар УЗ 201».

Обзор устройства

ЗУ «Сонар УЗ 201» представляет собой прямоугольный прибор черного цвета. В нижней части корпуса имеется углубление, куда прячутся: провод питания и клеммы для соединения с аккумулятором.

Это полностью автоматизированное устройство. Аппарат не требует каких либо дополнительных настроек. Он автоматически подстраивается под те батареи, которые должен заряжать.

ЗУ

На верхней части аппарата находится несколько лампочек. Одна из них, располагающаяся справа и в отдалении от серии других, является индикатором питания прибора. Серия лампочек, находящихся напротив индикатора питания, помечена цифрами от 0,5 А до 4,5 А. Они сигнализируют о полном разряде аккумулятора или, наоборот, о заряженной АКБ.

При полностью разряженной батарее индикаторы будут все гореть красным. Они сигнализируют о том, что в аккумулятор поступает ток с силой 4,5 А. По мере заряда АКБ лампочки будут гаснуть одна за другой. И при полном заряде останется гореть только один индикатор 0,5 А, свидетельствующий о том, что в батарею поступает минимум электрического тока.

Читайте также:  Зарядное устройство для samsung pl80

Технические характеристики Сонар УЗ 201

Технические характеристики аппарата следующие:

Характеристика Значение
Питание от сети 220/240 В
Частота 50 Гц
Мощность потребления в рабочем состоянии 80 Вт
Мощность потребления при простое 5 Вт
Мин. емкость АКБ 20 А/ч
Макс. емкость АКБ 65 А/ч
Номинал выходного напряжения 15 В
Максимальный ток при нагрузке 4,5 А
Температура в помещении от -5°C до +35°С
Допустимая рабочая температура до +60°С
Размеры ДxШxВ 180х92х76 мм
Степень защиты от воды и пыли IP 20
Вес 500 гр

Особенности устройства и для каких АКБ предназначен

Прибор «Сонар УЗ 201» защищен от короткого замыкания, а также от переполюсовки. Устройство оснащено электронной защитой от перегрева, которая следит за температурой во внутренней части аппарата.

Аппарат имеет два режима работы:

  • оживление АКБ;
  • режим объемного заряда.

На зарядке

Это устройство отличаются высокой надежностью и низкой стоимостью. При должном уходе оно прослужит более 5 лет. Аппарат требователен к уходу:

  • не рекомендуется после транспортировки в холодное время года сразу включать его. Необходимо дать ему адаптироваться к нормальной среде в течение 2 часов;
  • не рекомендуется хранить в сырых помещениях. Произойдет окисление контактов, которое приведет к выходу из строя аппарата;
  • срок хранения не более 5 лет;
  • заряжать АКБ в проветриваемом пространстве.

Устройство предназначено для заряда свинцово-кислотных АКБ с емкостью от 20 до 65 Ач и напряжением 12 В. Используется для процедуры заряда не только автомобильных аккумуляторов, но и лодочных, мотоциклетных. Заряжает быстро и не приводит к перезаряду батареи и его негативным последствиям: кипение электролита, повреждение или выход из строя АКБ.

Серия «Сонар УЗ 201 П» от аппарата «Сонар УЗ 201 М» отличается тем, что имеет стрелочный амперметр.

Важно! Несмотря на все заводские меры предосторожности, встроенные в аппарат, оставлять его без присмотра во включенном состоянии не рекомендуется.

Как заряжать аккумулятор с помощью «Сонар УЗ 201»

В комплект к каждому аппарату прилагается инструкция с мануалом по хранению и эксплуатации устройства. Перед тем, как начать работу с аппаратом необходимо вынуть провода из специального углубления.

  1. Помеченные цветом клеммы подключить, к таким же по цвету выводам на АКБ. Если аккумулятор не имеет цветового обозначения, то красный зажим или «плюс» подключается к плюсовому выводу, а черный или «минус» к минусовому выводу.
  2. Включить в сеть источника питания.
  3. Загорится зеленый индикатор. Если батарея не заряжена, то загорятся все индикаторы красного цвета. Сонар автоматически определит степень разряда АКБ и включит режим «оживления» или «объемного заряда».
  4. После того, как батарея будет заряжена, необходимо отсоединить прибор от источника питания.
  5. Затем снять зажимы с аккумулятора.

Сонар УЗ 201

Скачать официальную инструкцию PDF

Инструкцию по эксплуатации зарядного устройства Сонар УЗ 201 можно скачать ЗДЕСЬ.

У Вас имеется зарядное устройство Сонар УЗ 201? Тогда расскажите в комментариях какой и о своих впечатлениях о нем, это очень поможет остальным автолюбителям и сделает материал более полным и точным.

Отзывы

Арелин Виктор Силантьевич, 32 года, Курск
Пользуюсь Сонаром уже 3 года. Нет никаких нареканий. Всегда заряжает и вовремя выключается, даже, когда забываешь про него. Хорошее устройство, рекомендую его всем автолюбителям.

Штерн Алексей Зиновьевич, 45 лет, Тула
Купил недавно по совету друга. Не сказать, что сильно в восторге. Заряжает долго. Но может из-за того, что батарея на катер после зимы была полностью разряжена. Посмотрю, как покажет себя с автомобильным аккумулятором.

Источник

Автоматическое зарядное пусковое устройство сонар

Посчастливилось мне как-то стать владельцем зарядного устройства под маркой СОНАР модели УЗ 207.01. Вот, как на картинке. Привлекла меня в нём весьма неплохая заявленная функциональность вкупе с компактностью конструкции. Однако, как только я его попытался эксплуатировать, обнаружилось одно крайне неприятное свойство. Когда я заряжал аккумулятор в подостывшем за зиму гараже, аккумулятор подозрительно быстро становился «заряжен», но когда наоборот, я пробовал заряжать этим же зарядным этот же аккумулятор в тёплых домашних условиях, он наоборот, очень долго «вбирал в себя» заряд, начинал булькать и греться. Мне это показалось ненормальным явлением, и я решил разобраться, в чём же там дело.

Итогом данных разбирательств стала полученная методом «реверс-инжинирнга» схема этого зарядного устройства (рисунок 2), а также стало ясно, в чём природа проблемы и что нужно сделать, чтобы её ликвидировать.

Для начала давайте ознакомимся со схемой и разберём, как она работает.

Основа аппарата – обратноходовой преобразователь напряжения, построенный на основе широко распространённой (и, я надеюсь, не нуждающейся в представлении) интегральной схемы UC3842. Здесь она используется в типовом включении и охвачена двумя общими обратными связями: через оптрон DA2 и через делитель R3-R2. Также есть локальная обратная связь по току ключа VT1: напряжение, пропорциональное току ключа, подаётся через резистор R10 на вход компаратора Isen.

Каждая обратная связь обеспечивает работу устройства в своём режиме. Пока аккумулятор не подключен к выходу зарядного устройства, работает обратная связь через резисторы R3-R2, которая благодаря связи между обмотками трансформатора, не даёт неограниченно расти напряжению на конденсаторе C14.

Если аккумулятор уже подключен и заряжается, при росте напряжения на нём вступает в работу обратная связь через оптрон DA2, выдерживая напряжение на его клеммах не выше заданного.

В случае, когда подключенный аккумулятор значительно разряжен, напряжение на нём низкое, что даже оптрон DA2 ещё не работает, блок, благодаря основному свойству, присущему обратноходовым преобразователям такого типа, работает в режиме генератора тока, обеспечивая максимальный ток зарядки на уровне 4,5

5,0 ампер. Величина этого тока зависит от свойств трансформатора, сопротивления резистора R12, R13 и настроек UC3842, задаваемых R4 и C6. Если мы хотим немного подкорректировать величину тока, то для этого необходимо изменить в нужную сторону сопротивления R12,R13. При уменьшении сопротивления ток увеличивается. Однако будьте внимательны — значительное уменьшение данного сопротивления может привести к выходу блока из строя, поэтому уменьшать можно на одну, максимум две позиции ряда E24.

Почему такое двойное обозначение R12,R13? Потому что на плате имеется два посадочных места, предназначенные для параллельного включения резисторов, но часто впаивается только один. Например, могут быть впаяны параллельно резисторы один сопротивлением 1,0 Ом, а второй 2,0 Ом. Результирующее сопротивление получается 0,66 Ом, что примерно соответствует указанному на схеме.

Схема электрическая принципиальная

Микросхема D2 типа LM358 содержит два операционных усилителя в одном корпусе. Условно назовём их «левый» и «правый». Правый ОУ – это усилитель ошибки. Он следит за напряжением на заряжаемом аккумуляторе и когда оно достигает порога, определяемого стабилитроном VD10 и помноженного на коэффициент деления делителя R18-R19-R20, подаёт ток в светодиод оптрона DA2, чем и обеспечивает прекращение роста напряжения на аккумуляторе. Чем ближе напряжение к этому порогу – тем больше ток в оптрон – тем короче импульсы, формируемые D1.

Левый ОУ D2 – это триггер режима. Он сравнивает напряжение, которое благодаря R29 подаётся на его вход “+”, c напряжением, получающимся от проходящего тока по Ш1 и Ш2. Пока ток большой, напряжение на входе ОУ “-” выше, чем напряжение на входе “+”, из-за чего на его выходе устанавливается низкое напряжение. Горит красный светодиод «Заряд».

Когда правый ОУ начинает ограничивать напряжение на аккумуляторе, ток, подаваемый в аккумулятор начинает снижаться. Также снижается и падение напряжения на Ш1 и Ш2. Как только оно снизится настолько, что напряжение на входе ОУ “-” станет ниже напряжения на входе “+”, триггер переключится, установив на своём выходе высокое напряжение. Загорится светодиод «Готов» зелёного цвета, а благодаря R25 и R26, создающих положительную обратную связь, устойчиво останется в этом положении до тех пор, пока ток по какой-либо причине снова не вырастет.

Состояние триггера на левом ОУ через резистор R21 влияет на коэффициент передачи делителя R18-R19-R20. Пока триггер находится в положении «Заряд», этот резистор как будто подключен параллельно R20, тем самым увеличивая коэффициент деления, из-за чего правый ОУ «ожидает» от аккумулятора несколько более высокого напряжения, чем если бы R21 отсутствовал. Когда триггер переключается в режим «Готов», R21 наоборот, подключается параллельно R18 и уменьшает коэффициент деления, в результате чего правый ОУ начинает поддерживать напряжение на аккумуляторе несколько ниже, чем в режиме «Заряд». Конечно, поскольку сразу после переключения триггера напряжение на аккумуляторе остаётся высоким (снизится оно постепенно), ток в аккумулятор полностью прекращается до тех пор, пока напряжение не снизится. Как только оно снизится достаточно, правый ОУ уменьшит ток через оптрон, что вновь разрешит работу контроллера D1 – блок перейдёт в режим «Хранение». Правда, отдельной индикации именно этого режима нет – об этом можно только догадаться по показаниям светодиодов и амперметра.

Переключатель «Зима-Лето» также несколько корректирует коэффициент деления R18-R19-R20 за счёт параллельно подключаемого к резистору R18 резистора R22. Замкнуто – «Лето», разомкнуто – «Зима». Подстроечным резистором R19 производится настройка порога ограничения напряжения.

Узел на транзисторе VT2 и реле K1 выполняет роль защиты от переполюсовки или подключения негодного для зарядки аккумулятора.

После подключения зарядного устройства к сети, пока аккумулятор не подключен, реле K1 обесточено и его контакты разомкнуты. На клеммах нет напряжения. Если к клеммам подсоединяется аккумулятор, на котором имеется напряжение (годный), то оно через R31 поступает на базу VT2. Если при этом соблюдена полярность, VT2 открывается и K1 замыкает контакты – аккумулятор начнёт заряжаться.

Если аккумулятор был подключен, заряжался, но вдруг «отцепился», K1 всё-равно останется во включенном положении и будет оставаться так до тех пор, пока клеммы зарядного устройства не будут замкнуты между собой, либо не произойдёт переполюсовка (неправильное подключение аккумулятора).

В случае, когда при подключенном аккумуляторе вдруг пропадает сетевое напряжение, то благодаря тому, что данный узел питается от своего собственного выпрямителя VD8, C12, реле K1 также отключится, но будет подключено, как только сетевое питание восстановится.

Почему проявляется такая проблема, из-за которой на холоде аккумуляторы не получают необходимый заряд, а в тепле наоборот – перезаряжаются? Как оказалось, всё дело в использовании в качестве источника опорного напряжения для усилителя ошибки (правый ОУ LM358) простого стабилитрона. Дело в том, что у любого стабилитрона, если его нагревать или охлаждать, изменяется напряжение стабилизации. Есть, конечно, специальные типы стабилитронов у которых это явление сведено к минимуму, но в данном устройстве применяется самый обыкновенный стабилитрон. И у него при росте его собственной температуры увеличивается напряжение стабилизации. Соответственно, когда этот стабилитрон разогрет, усилитель ошибки «ожидает» достижения более высокого напряжения на аккумуляторе, а когда холодно – низкого. Свинцовый аккумулятор, наоборот, устроен так, что для полного заряда, когда он холодный, необходимо более высокое напряжение, а когда в тепле – напряжение должно быть ниже. Отсюда и возникает данное противоречние.

Самым простым способом доработки устройства была бы установка последовательно со стабилитроном маломощного полупроводникового диода в прямом направлении. Поскольку при нагреве диода падение напряжения на его переходе снижается, это в значительной мере снизило бы эффект температурной зависимости опорного напряжения. Но я предлагаю более радикальный способ – заменить полупроводниковый стабилитрон на микросхему – стабилизатор напряжения типа TL431. В отличие от стабилитрона, TL431 очень точно выдерживает стабилизируемое напряжение. Схема замены приведена на рисунке во врезке.

Резисторы 5,6 и 4,7 кОм обеспечивают необходимое напряжение на катоде TL431, практически равное «старому» напряжению, которое получалось при использовании стабилитрона. А резистор 6,8 кОм предназначен для обеспечения тока через резистор R29. При этом напряжение, получающееся на R29 составляет примерно 18 мВ и поддерживается много более стабильным, чем это было при стабилитроне.

TL431 и резисторы устанавливаются навесным монтажом, используя отверстия, в которых располагался VD10, а также отверстие для C16 (точка “В”). C16 во всех экземплярах зарядного устройства, что были у меня в руках, не был смонтирован. Необходимо не забыть уменьшить сопротивление резистора R28. Можно заменить этот резистор на резистор сопротивлением от 1,8 до 2,2 кОм, либо просто припаять другое сопротивление (от 2,7 до 3,3 кОм) параллельно имеющемуся.

Фото навесного монтажа Фото доработки шунта Ш1

После монтажа необходимо вновь выставить порог ограничения напряжения на аккумуляторе. Для этого переключатель «Зима-Лето» ставится в положение «Лето». Зарядное устройство включается и подключается аккумулятор. Мультиметром контролируется напряжение на плате зарядного устройства (не на аккумуляторе!) в точках, к которым припаяны провода, идущие к аккумулятору. Когда напряжение на этих точках достигает 14,5 вольт, резистором R19 добиваются небольшого, видимого по амперметру, снижения зарядного тока. На этом настройку можно считать завершённой – остальные напряжения, зависимые от положения переключателей и/или режимов, установятся автоматически.

Из-за ставшей более точной работы триггера режима (левый ОУ LM358), стоит немного уменьшить сопротивление шунта Ш1. Эти шунты не являются дискретными деталями, а представляют собой просто длинную дорожку, проходящую по плате от минусового вывода конденсатора C14 до места подсоединения минусового провода, идущего к аккумулятору. Необходимо скорректировать сопротивление шунта таким образом, чтобы падение напряжения на нём при максимальном токе зарядки аккумулятора составляло от 50 до 60 мВ. Оптимально как раз около 55. Для этого вначале замеряется напряжение, которое получается на шунте. Мультиметр в режиме измерения «0-200 мВ» устанавливается красным щупом на точку подпайки минусового провода, а чёрным на вывод “-” конденсатора C14. Суть в том, что получившееся напряжение примерно равномерно распределяется по проводнику шунта. Зная его, можно легко вычислить, какую длину шунта нужно «сократить».

Для этого берётся несколько параллельных жил залуженного медного провода и просто напаивается поверх дорожки шунта на длину, которую «сокращаем», начиная от вывода “-” конденсатора C14 (см. фото).

После всего подключаем почти заряженный аккумулятор и проверяем, на какой величине тока произойдёт переключение из режима «Заряд» в режим «Готов». Если такой переход происходит при токе от полутора до двух с половиной ампер, то настройку зарядного устройства можно считать законченной. Если нет – проверяем, где мы ошиблись и исправляем.

Не поленитесь сделать проверку номиналов резисторов R25 и R26. Указанные на схеме номиналы обеспечивают достаточную величину гистерезиса при переключениях «Заряд» — «Готов», но в последнее время с переходом на SMD-монтаж R25 устанавливается сопротивлением 220 кОм. Такое низкое сопротивление делает гистерезис чрезмерно большим. Его нужно обязательно заменить на резистор, сопротивлением 470 кОм. Впрочем, другим вариантом решения проблемы может быть замена резистора R26 на резистор сопротивлением 430 либо 470&nbspОм (вместо 1 кОм).

Также убедитесь, что у вашего экземпляра зарядного устройства присутствуют противопомеховые дроссель L1 и конденсатор C18. К сожалению, без них устройство производит изрядное количество электромагнитных помех.

Дроссель L1 можно позаимствовать из какого-либо вышедшего из строя устройства, либо изготовить самостоятельно, намотав 10-15 витков двойного изолированного провода на подходящем по размеру ферритовом кольце. При этом важно соблюсти фазировку получившихся обмоток.

К конденсатору C18 не предъявляется каких-либо особых требований, кроме максимального рабочего напряжения. Оно должно быть не менее 600 вольт. Ёмкость же может варьироваться в широких пределах. Например, я установил конденсатор типа К15-5 с рабочим напряжением 3 кВ и ёмкостью 2200 пФ (см. фото).

Термистор TR1 тоже нужно установить, если он отсутствует. Можно использовать термисторы диаметром 10 или 16 мм. (Диаметр термистора — это первые две цифры в его маркировке. От диаметра зависит максимально допустимый ток через термистор.)

Фото установленного L1 Фото вентиляционных отверстий

Когда всё готово и проверено на работоспособность, остаётся только собрать устройство. Но перед окончательной сборкой рекомендую сделать ещё две вещи.

Первая – это изготовить дополнительные отверстия для вентиляции внутреннего пространства. Вот примерно как на фото. Это необходимо из-за того, что диод VD9 рассеивает довольно много тепла (до пяти ватт), что даже производитель в инструкции по эксплуатации отмечает о возможном нагреве корпуса зарядного устройства до 60°C. Дополнительные отверстия немного облегчат температурный режим.

Вторая – заменить провода, идущие к зажимам на клеммы аккумулятора на более толстые. Изначально там применены провода сечением 0,5 мм.кв, чего явно недостаточно. Всё дело в том, что такие тонкие провода имеют значительное собственное сопротивление, на котором при протекании тока буквально «пропадает» напряжение (до полувольта). Из-за этого измерение напряжения на аккумуляторе правым по схеме ОУ LM358 производится с погрешностью. Чтобы уменьшить эту погрешность, рекомендую использовать провода сечением не менее 1,5 мм.кв. и длиной около метра, не более.

В итоге с такими доработками данное зарядное устройство вам послужит честно и долго.

Источник