Автоматическое зарядное устройство

Н.В. Крепель, г. Вишневый

Данное устройство предназначено для автоматической зарядки аккумуляторов резервного питания или освещения во время отключения сети 220 В, что случается часто в зимнее время, особенно в сельской местности. Оно позволяет поддерживать аккумуляторы постоянно заряженными. От аналогичных устройств отличается простотой, надежностью и низкой себестоимостью. У автора устройство эксплуатируется непрерывно и круглосугочно во включенном состоянии уже 2,5 года без единой поломки или отказа.

При наличии напряжения 220 В устройство постоянно подключено параллельно аккумулятору и представляет

VD1,..V04

FU)2A ciiOMK кдггбЯ

~220В~

регламентирована, например, при освещении комнаты, реле можно исключить, а на выходе установить переключатель.

Настройка устройства сводится к установке конечного напряжения заряда на аккумуляторе резистором R6 таким образом, чтобы на протяжении месяца не приходилось доливать воду в элекгролит, а его плотность соответствовала степени заряженности не менее 70% емкости аккумулятора. Это напряжение можно определить для конкретного аккумулятора следующим образом.

Заряжаем аккумулятор до полной емкости любым способом, даем ему постоять около 1 ч для выравнивания потенциала на элекгродах. После этого замеряем напряжение на клеммах без нагрузки. Это и есть напряжение, которое устанавливаем резистором R6 с

С2 1000МКХ25В К1.1

FU2 2А

собой ключевой стабилизатор напряжения со стабильным током на выходе (рис.1). Ток заряда (1з) зависит от емкости конденсатора С1 и при 10 мкФ равен 0,7 А. Ток выбирается из условия: 1з 24(часа) > 2ln*tn, где In - ток потребления; tn -количество часов в сугки работы потребителя от аккумуляторов.

Если ток заряда из этого условия больше, чем максимальный зарядный для конкретного аккумулятора, его нужно заменить на аккумулятор большей емкости. При токе заряда больше 1 А диоды VD1...VD4 заменить на более мощные, VD5 и VD6 установить на теплоотводы и пропорционально скорректировать сопротивление резистора R3.

Если скорость переключения на резервное питание не

отключенным от устройства аккумулятором. Подключаем аккумулятор к устройству, и оно готово к работе.

Конденсатор С1 бумажный или металлобумажный на напряжение не ниже 400 В. Реле К1 типа РПУ, МКУ-48 или аналогичное с обмоткой на 220 В. VD8 любой кремниевый. Светодиоды VD7 и VD9 любые, VD7 индицирует окончание заряда, а VD9 - протекание тока заряда.

Следует помнить, что во время заряда аккумулятор находится под напряжением сети, и для безопасности рекомендуется клемму "2" подключить к нулю сети, а клемму "1" - к фазе. При этом потенциал на аккумуляторе по отношению к "земле" будет небольшой. Печатная плата устройства показана на рис.2.15

. VDI..VD4 VD& „

„п„ш7 va

К1 2

Г.В. Захарченко, г. Винница

Технические условия эксплуатации многих дорогостоящих электронных устройств не допускают низкие показатели качества электроэнергии питающей потребительской сети. Реально же пиковые броски напряжения сети переменного тока по результатам измерений достигают от 160 В мин. до 280 В макс. Причины кроются как в экстремальных режимах работы электростанций, так и состоянии потребительских сетей. Из-за последнего фактора бывают случаи длительного питания сети напряжением более 300 В. Сложная аналого-цифровая аппаратура, особенно зарубежного производства не имеет никакой защиты от воздействия подобных факторов. Отсюда неожиданные отказы в работе. В моей практике были неоднократные случаи выхода из строя приборов от пиковых бросков напряжения питающей сети, которые не регистрируются обычными средствами измерений. Всплеск напряжения длительностью менее 500 мс не затухает в блоке питания электронного устройства, проникает в функциональную схему, приводит к сбою работы, а часто и полному отказу. Из всего изложенного и

вытекает задача - создание устройства, которое, зарегистрировав экстремальный бросок напряжения питающей сети, произвело бы отключение потребителя, а после исчезновения возмущающего фактора автоматически включило бы сеть. Автомат должен отключать потребителя за время менее 500 мс, регулировать амплитудный диапазон экстремумов напряжения, а также регистрируемую длительность импульса возмущения, гистерезис по режиму "Вкл.- Откл.".

На основе данного технического задания я разработал электронную схему и конструкцию автомата. Технические данные устройства: Диапазон регулирования амплитуды регистрируемого экстремума по каналу мин. по каналу макс. Минимальная длительность регистрируемого импульса Гистерезис по включению Коммутируемый ток нагрузки 1н, не более

Режим работы длительный.

160-220 В 220-280 В

300 мс Юс

С3 47мкх16В

DD1...DD3 К561ЛА7

500МКХ16В

УТЗ КТ608Б

Автомат защиты сети

от экстремальных отклонений напряжения

-220 в

Работа автомата

Блок регистрации (рис.1) формирует прямую и обратную связи между анализатором напряжения сети и нагрузкой по алгоритму: возмущение амплитуды сети, включение нужного регистратора (мин. или макс), отключение нагрузки, независимое!О с удержание в положении отключено (гистерезис), запрос о состоянии сети: при ответе а) норма -включение нагрузки; б) не норма - команда на повторное удержание и т.д.

Кнопкой SB1 производится сброс зарегистрированной информации (гаснут индикаторы мин. или макс, загорается индикатор сети). Если необходима лишь регистрация отключений сети, то такой режим предусмотрен включением тумблера SA1.

Блок силового управления (рис.2) состоит из устройства включения и отключения потребительской нагрузки от сети, анализатора амплитуды напряжения и блока питания для собственной работы автомата.

Схемное устройство автомата

Конструктивно автомат выполнен в едином пластмассовом корпусе. На панели устройства три светоиндикатора: "отклонение мин.", "отклонение макс", "нагрузка включена", а также кнопка сброса зарегистрированного экстремума, два отверстия для регулировок диапазонов регистрации, розетка для подключения нагрузки.

Работа канала "больше"

При экстремальном броске напряжения, 240 В

"Больше" "Меньше"

(допустим, установка по мах. до 230 В) стабилитрон VD3 открывается (см. рис.2) и открывает транзистор VT1 (см. рис.1), который формирует управляющий "О" на электронную защелку на микросхемах DD2.3 и DD2.4, защелка срабатывает и светодиод VD2 регистрирует экстремум амплитуды по макс. Перевод в исходное состояние осуществляется кнопкой SB1. Одновременно управляющий "О" поступает и на одновибратор на микросхемах DD1.1 и DD1.2. Время срабатывания защелки и одновибра-тора менее 200 мс. Если регистрируемое возмущение амплитуды сети импульсное, то одновибратор после 10 с перейдет в исходное состояние ожидания, при длительном сигнале одновибратор находится в сработанном состоянии до окончания возмущения.

Микросхема DD3.2 воспринимает выходы обоих каналов и формирует управляющее напряжение на релейную схему.

Нормально замкнутые контакты К1 разрывают цепь управления симистора VS1, потребитель отключается от сети.

Питание автомата от стабилизатора на микросхеме DD1 (рис.2), который устойчиво работает при напряжении питающей сети 160 - 260 В.

Работа канала "меньше" аналогична.©