В одних схемах не учитывается большое колебание напряжения сети, в других не лимитируется напряжение на батарее, в третьих (почти во всех) схема разрушается при переполюсовке клемм батареи.

Напомним принципы построения схемы ЗУ, важные для пользователя:

1) защита от завышенного напряжения сети 220 В;

2) безвредность переполюсовки батареи (с обязательной индикацией такого нарушения);

3) автоматическое ограничение выходного напряжения в процессе заряда (как это осуществляется в реле-регуляторах при движении автомобиля);

4) безвредность для устройства короткого замыкания выходных клемм;

5) количество органов управления должно быть минимальным.

Рассмотрим кратко некоторые характерные схемы ЗУ (схемы немного доработаны).

На рис.1 (для сравнения см. рис.6 в РЭ 4/01, с.22) приведена схема зарядного устройства-стабилизатора напряжения. Сетевое напряжение подводится к полной обмотке ЛАТР-2 (на 250 В) через лампу НИ (так осуществляется защита от завышенного сетевого напряжения, от последствий неправильного монтажа, применения неисправных деталей и т.д.). При ошибках или перегрузке лампа ярко светит, сопротивление раскаленной спирали увеличивается и ток, отбираемый от сети, ограничивается. На период наладки и при длительных режимах зарядки батареи нужно установить лампу меньшей мощности.

Выпрямление осуществляется по двух- полупериодной схеме диодами VD1, УИ2. Конденсатор С1 обеспечивает питание схемы в промежутках между импульсами выпрямленного тока (если схема используется только для заряда, С1 можно отключить как самую ненадежную деталь).

"Плюс" выпрямленного тока подводится к выходной клемме через диод VD5 с "обратной" проводимостью (таким образом все выпрямительные диоды устанавливают на одном радиаторе). Без диода VD5 нельзя гарантировать батарею от разряда при неполадках в схеме. Встречающееся в литературе мнение, будто диод на выходе ЗУ может спасать его от переполюсовки - неверно! Мы устанавливаем его только для резервирования деталей, работающих в тяжелых условиях. Без такой меры гарантию работы на 15 лет дать нельзя. Схема стабилизации выходного напряжения обычная, но содержит "изюминки" - выходные (регулирующие) транзисторы установлены на общий теплоотвод - заднюю стенку устройства, так обеспечивается отвод тепла за пределы ЗУ и экономится место. Выходная клемма "-" устанавливается без изолятора, по виду отличается от клеммы "+". В то же время резиновые ножки устройства изолируют его от металлической подставки (верстака и др.), чтобы при переполюсовке не замкнуть "+" на корпус авто.

Эмиттеры выходных транзисторов не соединены вместе, а содержат отдельные нагрузки - так выравниваются режимы транзисторов по току. В цепи опорного диода VD3 обязательно включен диод Д226 (он немного прочнее аналога КД105 даже при многих перепайках и изгибах выводов. Без этого диода обратно включенная батарея "сжигает" стабилитрон и транзистор УТ1. Цепь стабилитрона питается через "бареттер" НБ4 - это позволяет работать в более широком интервале питающих напряжений. В схему стабилизатора напряжения введена цепь с транзистором УТ3, которая закрывает стабилизатор при переполюсовке батареи (лампа НІ4 и светодиод красного цвета НБ5 сигнализируют о нарушениях режима).

Назначение ламп накаливания в низковольтной части устройства:

3 - ограничивает ток подзаряда батареи (или ток заряда мотоциклетной батареи). При испытаниях устройства в режиме переполюсовки батареи эта лампа светить не должна.

2 мощностью 50-100 Вт - ограничивает ток заряда первой ступени.

НБ2 - ограничивает ток заряда второй ступени.

Наладка устройства сводится к подбору стабилитрона VD3 при подключенной батарее (без батареи и при отсутствии С1 напряжение будет импульсным и вольтметр неверно покажет его максимальное значение). При низкой температуре зарядный ток должен прекращаться при 14,5 В, а в летнее время - 13,8 В (напряжение нужно измерять на зажимах батареи).

Порядок включения:

1) при отключенных S1 и S1 (режим подзаряда ) подсоединить ЗУ к клеммам батареи в обратной полярности - 4 и 5 должны светиться;

2) подсоединить ЗУ к батарее в правильной полярности - свечения не должно быть;

3) включить вилку в электросеть, должны засветиться 3, 4 и слабо НИ;

4) если все нормально, можно добавить ток переключателем S1 (если большой зарядный ток не идет, нужно увеличить нагрузку в бортовой сети (фары, звуковой сигнал);

5) если ЗУ "откликается" на увеличение нагрузки, можно включить S1 и продолжить включения/выключения мощных потребителей в бортовой сети.

Когда вы привыкнете к "умной" работе ЗУ, им можно смело пользоваться. Нелишне будет составить табличку величины токов заряда при разряженной батарее и включенных S1, S1 (в различных комбинациях). Если токи будут измерены при нормальном напряжении сети и вариантах 1 60 и 200 Вт, таблица токов даст информацию о работе ЗУ в различных режимах.

Данное устройство можно и желательно подключать к батарее и в режиме пуска двигателя - помощь батарее будет оказана в необходимой мере. Для эффективного отвода тепла от ламп накаливания их необходимо закрепить снаружи или обеспечить их хорошую вентиляцию.

Выполненное по таким принципам устройство, при обеспечении вентиляции и охлаждения греющихся элементов, почти невозможно повредить электрическим воздействием. Все же необходимо избегать механических ударов, попадания внутрь корпуса посторонних предметов и жидкостей, закрывания вентиляционных отверстий.

Без наблюдения владельца ЗУ можно оставлять на довольно длительное время только в режиме подзаряда (иначе, при коротком замыкании в одной из банок ЗУ обеспечит чрезмерный заряд остальных банок). Удобен такой цикл наблюдения за процессом подзаряда:

1) через пару недель убедиться, что напряжение на батарее нормальное, включение режима "заряд" не приводит к росту зарядного тока (по свечению ламп накаливания);

2) дать нагрузку на батарею (фары, звуковой сигнал), убедиться, что ЗУ начало подпитывать батарею в режиме "заряд";

3) через 10-15 мин, убедившись, что зарядный ток уменьшился, переключить устройство в режим "подзаряд".

Таким циклом владелец проверяет как работоспособность батареи, так и адекватное реагирование ЗУ. Даже при повреждениях в схеме (и такой случай не отбрасывается!) лампа НБЭ не даст возможности повредить батарею (предельный ток ограничен!).

На рис.2 (для сравнения см. рис.10 в РЭ 5/01, с.20) приведена схема вольтметра для ЗУ с растянутой ограниченной шкалой и сигнализацией о переполю- совке. Его можно использовать как в комплекте с ЗУ, так и отдельно (даже установить его в салоне автомобиля). Вольтметр содержит несколько узлов, которые помогают обеспечить хорошую "читаемость" шкалы и яркую сигнализацию о неправильном включении: микроамперметр РУ1 с резистором R1 составляют вольтметр со шкалой 0...6 В; прецизионный стабилитрон VD1 вычитает из выходного напряжения примерно 9 В; мощный стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на измерительной схеме на уровне около 15 В; лампа накаливания 1 необходима для защиты VD2 от повреждения большим током (стабилитроны нельзя включать без балластных элементов).

Таким образом, шкала измерительного прибора работает в интервале напряжений 9...15 В. Учитывая разброс параметров стабилитронов, нужно помнить, что эти границы неточны. Из этой ситуации есть два выхода: подобрать стабилитроны под указанные границы; выделить на шкале метками зону рабочих напряжений (например, 13 В - требуется заряд, 14,5 В - нормальное напряжение). Во втором случае наблюдение за шкалой более простое, а ошибки менее вероятны.

При неправильном подключении к батарее стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на схеме до 1 В, а лампа 1 ярким свечением предупреждает об ошибке.

Напомним о необходимости подбора резистора R1. Не мешает впаять в схему резистор R2, который выводит стабилитрон из режима микротоков. Это повышает стабильность показаний прибора при изменениях температуры и влажности. Стабилитрон VD2 требует охлаждения, поэтому должен крепиться на металлической стенке корпуса прибора. Кроме защиты схемы от обратного напряжения стабилитрон VD2 позволяет схеме выдерживать без повреждений напряжение до 30 В.

На рис.3 (для сравнения см. рис.22 в РЭ 8/01, с.21) приведены варианты оформления передней стенки ЗУ, где рис.3,а - настольный вариант, рис.3,6 - настенный вариант, рис.3,в - автомобильный вариант. Обозначения: 1 - вольтметр, 2 - светофильтры (окошки) ламп, 3 - регулировка выходного напряжения, 4 - переключатель силы тока, 5 - включение полуволны тока, 6 - индикатор переполюсовки.

Во всех вариантах исполнения отсутствует традиционный амперметр, его роль приближенно выполняют лампы накаливания, защищающие ЗУ и батарею от чрезмерных токов. В то же время, каждый вариант ЗУ имеет вольтметр с удобно читаемой шкалой (либо светодиодный). Выходное напряжение регулируется либо плавно, либо дискретно (летнее, зимнее, кипение банок).

Можно оборудовать ЗУ переключателем полуволны тока, а также переключателем режима десульфатации (если есть опасность "посадить" батарею до нуля). Такие схемы будут представлены позже.

Обсудить на форуме