Výběr obvodu nabíječky autobaterie: jednoduché a složité obvody

Každý automobilový nadšenec ví, jaké problémy může způsobit baterie, která nefunguje v normálním režimu. Zaručeně bezporuchový může pracovat minimálně 5 let za předpokladu, že řidič neustále sleduje jeho stav. Ale situace, kdy akumulátor (akumulátor) přestane plnit své funkce, nastávají poměrně často. Důvodů může být celá řada, počínaje poruchami v napájecím systému vozu a konče dlouhými odstávkami vozu v náročných povětrnostních podmínkách, nejčastěji v mrazu.

Proto by motoristé, kteří nechtějí utrácet peníze ve speciálních servisních střediscích, měli přistupovat k výběru dobíjení baterie s velkou odpovědností.

Typy nabíječek

Před koupí nabíječky (nabíječky) by to měl motorista vědět obchod nabízí úložná zařízení dvou hlavních typů:

• nabíjecí a předstartovací zařízení;
• nabíjení a startování nabíječek.

První typ je určen pouze pro dobíjení baterií.

Při připojení svorek baterie vodiči se svorkami na výstup zařízení se baterie dobíjí.

Pomocí nabíjecích a startovacích nabíječek je možné provádět jak klasické dobíjení baterie, tak startování motoru otáčením startéru bez připojení baterie.

Hlavní kritéria výběru

Jako kritéria lze použít provozní parametry. Tyto zahrnují:

• maximální výstupní napětí;
• maximální zatěžovací proud.

Maximální napětí pro nabíjení 12V kyselých baterií (s přihlédnutím k poklesu napětí na vodičích a svorkách baterie) je 15,5 V. Při výběru takové nabíječky na konci nabíjení bude napětí baterie asi 14,5 V.

Maximální proud se volí na základě jmenovité kapacity baterie.

U kyselých baterií mezi nimi existuje jednoduchý vztah:

Imax = 0,1 C nom.

Pro alkalické baterie:

Imax = 0,25 Spánek.

C nom - výkon baterie, vyjádřený v ampérhodinách (Ah).

Pokud zvolíte nabíječku s Imax = 10A, můžete nabíjet jakoukoli autobaterii.

Klasifikace nabíječky

Paměti lze klasifikovat podle obvodových řešení, podle elementové báze použité při jejich návrhu, podle principů přeměny střídavého proudu na stejnosměrný. Na základě toho lze rozlišit dvě skupiny zařízení pro nabíjení baterií:

• transformátorová nabíječka;
• impulsní nabíjecí zařízení.

Zařízení první skupiny používají výkonný výkonový transformátor.

V pulzních nabíjecích zařízeních se síťový proud převádí na sekvenci vysokofrekvenčních pulzů.

Transformátorové nabíječky

V zařízeních pro ukládání transformátorů se používají výkonné elektronické součástky. Snesou přetížení (v rozumných mezích), poradí si se situacemi chybného připojení ke svorkám baterie. Podomácku vyrobená nabíječka tohoto typu nemusí vždy obsahovat všechny komponenty potřebné pro stabilní a bezpečné nabíjení baterií. Mezi požadované součásti nabíjecího obvodu patří:

• napájení transformátoru;
• stabilizátor nabíjecího proudu;
• proudový regulátor nabíjení baterie;
• zařízení na ochranu proti zkratu;
• zařízení pro zobrazování parametrů.

V jednoduchých „domácích“ produktech jsou regulátorem proudu často ručně ovládané drátěné reostaty, lampy potkávacího a dálkového světla auta, které do jisté míry štěkají majetek termorezistence. S nárůstem proudu spirálou lampy se zvyšuje její odpor. Velikost proudu je tedy jakoby udržována na konstantní úrovni. Na prvcích takových obvodů se uvolňuje velký tepelný výkon. Účinnost těchto nabíječek je nízká. Prvky zařízení sestavených podle těchto schémat jsou nebezpečné z hlediska požáru a jejich spolehlivost ponechává mnoho požadavků.

Některé obvody používají sadu kondenzátorů různých kapacit. Zapínají se ručně střídavě v sérii s primárním vinutím snižujícího transformátoru. Díky kapacitnímu odporu snižují hodnotu vstupního napětí. Klesá napětí ve stahovacím vinutí transformátoru a hodnota nabíjecího proudu baterie. Zahřívání prvků v těchto okruzích je menší a jejich účinnost se zvyšuje.

Diody v usměrňovacím můstku musí být přizpůsobeny hodnotě nabíjecího proudu baterie. Proud jimi musí být větší než maximální nabíjecí proud. Většinou se montují na plechové deskové radiátory, které diodám odvádějí přebytečné teplo a zabraňují jejich přehřívání.

Pokročilejší konstrukce poskytují možnost je automaticky odpojit od zátěže, když je baterie plně nabitá. Taková řešení obvodů umožňují nebát se přerušení zátěžového obvodu a zkratů v něm.

V "pokročilých" obvodech se tyristory používají k regulaci nabíjecího proudu. Napětí na řídící elektrodě, která určuje míru otevření zařízení, kterým protéká nabíjecí proud, se ručně nastavuje proměnným rezistorem obvodu. Jeho osa je vyvedena na přední panel nabíječky.

Indikátorovými zařízeními pro nabíjení parametrů jsou číselníkové ampérmetry zapojené sériově do zátěžového obvodu a voltmetry, které monitorují napětí na svorkách akumulátorů. U nejnovějších modelů pamětí jsou ukazatele postupně nahrazovány digitálními. Obvod se stává složitějším, protože je nutné napájet i elektronické indikační prvky.

Automatický obvod nabíječky pro 12 V baterie umožňuje připojení nabíječky k síti při připojení vodičů pomocí svorek k baterii. Na konci nabíjení, když proud klesne na hodnotu činnosti obvodového komparátoru, kontakt relé otevřený, LED signalizuje konec procesu nabíjení a nabíječka je odpojena od sítě Napětí.

Pulzní zařízení

Zařízení této třídy, stejně jako nabíječky transformátorů, si kladou za úkol obnovit provozuschopnost akumulátorů, když jsou částečně nebo úplně vybité. Ale obvodová řešení v nich použitá jsou založena na použití moderní základny.

Abychom se zbavili výkonných snižovacích transformátorů, v pulzních paměťových zařízeních se střídavé síťové napětí (50 Hz) převádí na střídavé napětí ve formě vysokofrekvenčního pulzu. Toto vysokofrekvenční napětí je pomocí pulzního transformátoru přivedeno na hodnoty potřebné pro nabíjení baterie. Poté se narovná a přefiltruje. Frekvence převodu je obvykle asi 50 kilohertzů, minimalizuje se velikost transformátoru, který určuje především velikost zařízení.

Zvýšené požadavky na paměť pulzního typu jsou kladeny na úroveň rušení vytvářeného generátory těchto zařízení. Pro tyto účely se v obvodech používají vysokofrekvenční tlumivky. Transformátory jsou vyrobeny ve formě vinutí na feritových kroužcích. Pulzní diody mají malou velikost.

Pokud představíme obecný diagram zařízení ve formě samostatných součástí, bude zahrnovat:

• jednotka síťového usměrňovače;
• blok převodníku;
• pulzní transformátor;
• řídicí jednotka nabíjení;
• zařízení pro indikaci parametrů.

V pulzních nabíječkách můžete k obnovení výkonu baterie použít jednu z následujících metod:

• stejnosměrný proud;
• konstantní napětí;
• kombinovaným způsobem.

Poslední z nich umožňuje použití první i druhé metody v různých fázích procesu. Když je baterie vybitá, je nutné ji dobíjet konstantním proudem do určité hranice. Poté se zapne režim stabilizace napětí s klesajícím nabíjecím proudem.

Impulzní nabíječky lze rozdělit na manuální nabíječky, které vyžadují samoregulaci. napětí a proudů, automatický, ve kterém je proces řízen softwarem, a poloautomatická zařízení.

Porovnání paměti různých tříd

Je třeba poznamenat, že jedno i druhé zařízení pro nabíjení baterií má řadu výhod a nevýhod. Po zvážení každé třídy a jejich vzájemném porovnání můžete dospět ke konečnému závěru o nákupu konkrétního zařízení.

Transformátorové nabíječky

Mezi výhody transformátorové paměti patří: jednoduchost provedení, kterou může opakovat i radioamatér nepříliš vysoká třída, časem prověřená spolehlivost, dostupnost obvodových prvků, nedostatek sítě a rádiové rušení.

Mezi nedostatky lze poznamenat: značnou hmotnost a rozměry, nízkou účinnost v důsledku ztrát v kovových jádrech transformátorů.

Impulzní nabíječky

Výhody těchto zařízení jsou: nízká hmotnost díky nedostatku železa síťových transformátorů a radiátorů výkonových prvků, vysoká (až 98%) účinnost, velké tolerance frekvence a napětí napájecí sítě, velké množství ochranných prvků a automatizace procesu nabíjení Baterie.

Mezi nevýhody patří následující: chybějící galvanické oddělení od napájecí sítě, přítomnost široké škály harmonických, vyžadující další obvodová řešení k jejich potlačení.

Postupně stále větší počet motoristů, kteří se chtějí chránit před nepříjemnými situacemi spojenými s poruchami baterie, volí pulzní nabíječky.