Scegliere un circuito caricabatteria per auto: circuiti semplici e complessi

Qualsiasi appassionato di auto sa quanti problemi può causare una batteria che non funziona in modalità normale. Garantito senza problemi, può lavorare per almeno 5 anni, a condizione che l'autista controlli costantemente le sue condizioni. Ma le situazioni in cui la batteria di accumulo (accumulatore) cessa di svolgere le sue funzioni si verificano abbastanza spesso. Ci possono essere diversi motivi, che vanno da malfunzionamenti nel sistema di alimentazione dell'auto e termina con un lungo periodo di inattività di un'auto in condizioni meteorologiche difficili, il più delle volte al freddo.

Pertanto, gli automobilisti che non vogliono spendere soldi in centri di assistenza speciali dovrebbero affrontare la scelta di ricaricare la batteria con grande responsabilità.

Tipi di caricabatterie

Prima di acquistare un caricabatterie (caricabatterie), un automobilista dovrebbe sapere che trade offre dispositivi di archiviazione di due tipi principali:

• dispositivi di ricarica e pre-avviamento;
• caricare e avviare i caricabatterie.

Il primo tipo è destinato esclusivamente alla ricarica delle batterie.

Quando si collegano i terminali della batteria con fili con morsetti a morsetto all'uscita del dispositivo, la batteria viene ricaricata.

Utilizzando i caricabatterie di carica e avviamento è possibile effettuare sia la ricarica regolare della batteria che l'avviamento del motore ruotando il motorino di avviamento senza collegare la batteria.

Principali criteri di selezione

I parametri operativi possono essere utilizzati come criteri. Questi includono:

• tensione di uscita massima;
• corrente di carico massima.

La tensione massima per caricare batterie ad acido da 12 volt (tenendo conto della caduta di tensione sui cavi e sui terminali della batteria) è 15,5 V. Quando si sceglie un tale caricabatterie al termine della carica, la tensione della batteria sarà di circa 14,5 V.

La corrente massima viene selezionata in base alla capacità nominale della batteria.

Per le batterie ad acido, esiste una semplice relazione tra loro:

Imax = 0,1 C nom.

Per batterie alcaline:

Imax = 0,25 Sonno.

C nom - potenza della batteria, espressa in Ampere-ora (Ah).

Scegliendo un caricabatterie con Imax = 10A, puoi caricare qualsiasi batteria dell'auto.

Classificazione del caricabatterie

La memoria può essere classificata in base a soluzioni circuitali, in base alla base dell'elemento utilizzata nella loro progettazione, secondo i principi di conversione della corrente alternata in corrente continua. Sulla base di ciò, si possono distinguere due gruppi di dispositivi di ricarica della batteria:

• caricatore del trasformatore;
• dispositivi di ricarica a impulsi.

I dispositivi del primo gruppo utilizzano un potente trasformatore di potenza.

Nei dispositivi di ricarica a impulsi, la corrente di rete viene convertita in una sequenza di impulsi ad alta frequenza.

Caricabatterie per trasformatori

Potenti componenti elettronici sono utilizzati nei dispositivi di stoccaggio dei trasformatori. Possono sopportare sovraccarichi (entro limiti ragionevoli), far fronte a situazioni di errato collegamento ai terminali della batteria. Un caricabatterie fatto in casa di questo tipo non sempre contiene tutti i componenti necessari per una ricarica stabile e sicura delle batterie. I componenti richiesti del circuito di carica includono:

• trasformatore di alimentazione;
• stabilizzatore di corrente di carica;
• regolatore di corrente della carica della batteria;
• dispositivo di protezione da cortocircuito;
• dispositivi di visualizzazione dei parametri.

Nei semplici prodotti "fatti in casa", il regolatore di corrente è spesso reostati a filo controllati manualmente, luci degli anabbaglianti e degli abbaglianti dell'auto, che abbaiano in una certa misura la proprietà termoresistenze. Con un aumento della corrente attraverso la spirale della lampada, la sua resistenza aumenta. Pertanto, l'entità della corrente è, per così dire, mantenuta a un livello costante. Sugli elementi di tali circuiti viene rilasciata una grande potenza termica. L'efficienza di questi caricabatterie è bassa. Gli elementi dei dispositivi assemblati secondo tali schemi sono pericolosi per il fuoco e la loro affidabilità lascia molto a desiderare.

Alcuni circuiti utilizzano una serie di condensatori di capacità diverse. Vengono accesi manualmente a turno in serie con l'avvolgimento primario del trasformatore riduttore. Avendo una resistenza capacitiva, abbassano il valore della tensione di ingresso. La tensione nell'avvolgimento di discesa del trasformatore e il valore della corrente di carica della batteria diminuiscono. Il riscaldamento degli elementi in questi circuiti è inferiore e la loro efficienza aumenta.

I diodi del ponte raddrizzatore devono essere adeguati al valore della corrente di carica della batteria. La corrente che li attraversa deve essere maggiore della corrente di carica massima. Di solito sono installati su radiatori a piastra metallica, che rimuovono il calore in eccesso dai diodi e ne impediscono il surriscaldamento.

I design più avanzati prevedono la possibilità di scollegarli automaticamente dal carico quando la batteria è completamente carica. Tali soluzioni circuitali consentono di non aver paura delle interruzioni nel circuito di carico e dei cortocircuiti al suo interno.

Nei circuiti "avanzati", i tiristori vengono utilizzati per regolare la corrente di carica. La tensione all'elettrodo di controllo, che determina il grado di apertura del dispositivo, attraverso il quale scorre la corrente di carica, viene impostata manualmente dal resistore variabile del circuito. Il suo asse è portato fuori sul pannello frontale del caricatore.

I dispositivi indicatori dei parametri di carica sono amperometri a quadrante collegati in serie al circuito di carico e voltmetri che monitorano la tensione ai capi degli accumulatori. Negli ultimi modelli di memoria, gli indicatori del puntatore vengono gradualmente sostituiti da quelli digitali. Il circuito diventa più complicato, poiché è necessario alimentare anche gli elementi di segnalazione elettronica.

Il circuito di carica automatica per batterie da 12 V permette di collegare il caricabatteria alla rete quando si collegano i fili con pinze alla batteria. Al termine della carica, quando la corrente scende al valore di funzionamento del comparatore di circuito, i contatti del relè aperto, il LED segnala la fine del processo di ricarica e il caricabatterie è scollegato dalla rete elettrica voltaggio.

Dispositivi a impulsi

I dispositivi di questa classe, come i caricabatterie dei trasformatori, si prefiggono il compito di ripristinare l'operatività degli accumulatori quando sono parzialmente o completamente scarichi. Ma le soluzioni circuitali utilizzate in esse si basano sull'uso di una base moderna.

Al fine di eliminare potenti trasformatori step-down di potenza, nei dispositivi di memoria a impulsi, una tensione di rete alternata (50 Hertz) viene convertita in una tensione alternata sotto forma di impulso ad alta frequenza. Questa tensione ad alta frequenza tramite un trasformatore di impulsi viene portata ai valori necessari per caricare la batteria. Quindi viene raddrizzato e filtrato. La frequenza di conversione è solitamente di circa 50 kilohertz, la dimensione del trasformatore, che determina principalmente la dimensione del dispositivo, è ridotta al minimo.

Maggiori requisiti in una memoria di tipo a impulsi sono imposti al livello di interferenza creato dai generatori di questi dispositivi. Per questi scopi, nei circuiti vengono utilizzate induttanze ad alta frequenza. I trasformatori sono realizzati sotto forma di avvolgimenti su anelli di ferrite. I diodi a impulsi sono di piccole dimensioni.

Se rappresentiamo lo schema generale del dispositivo sotto forma di componenti separati, includerà:

• raddrizzatore di rete;
• blocco convertitore;
• trasformatore di impulsi;
• centralina di carica;
• dispositivi di indicazione dei parametri.

Nei caricabatterie a impulsi, è possibile utilizzare uno dei seguenti metodi per ripristinare le prestazioni della batteria:

• corrente continua;
• tensione costante;
• in modo combinato.

Quest'ultimo consente di utilizzare sia il primo che il secondo metodo in diverse fasi del processo. Quando la batteria è scarica, è necessario ricaricarla con una corrente costante fino a un certo limite. Successivamente, la modalità di stabilizzazione della tensione viene attivata con una corrente di carica decrescente.

I caricabatterie a impulsi possono essere suddivisi, a loro volta, in caricabatterie manuali che richiedono l'autoregolazione. tensioni e correnti, automatico, in cui il processo è controllato da software, e dispositivi semiautomatici.

Confronto di memoria di diverse classi

Va notato che sia l'uno che l'altro dispositivo di ricarica della batteria presentano una serie di vantaggi e svantaggi. Dopo aver considerato ogni classe e confrontandole tra loro, puoi giungere alla conclusione finale sull'acquisto di un particolare dispositivo.

Caricabatterie per trasformatori

Tra i vantaggi della memoria del trasformatore ci sono i seguenti: semplicità di progettazione, che può essere ripetuta da un radioamatore classe non molto elevata, affidabilità collaudata nel tempo, disponibilità di elementi circuitali, mancanza di rete e interferenze radio.

Tra le carenze, si può notare: peso e dimensioni significativi, bassa efficienza dovuta alle perdite nei nuclei metallici dei trasformatori.

Caricabatterie a impulsi

I vantaggi di questi dispositivi sono: peso ridotto grazie alla mancanza di ferro dei trasformatori di rete e dei radiatori degli elementi di potenza, alta (fino al 98%) efficienza, ampie tolleranze per la frequenza e la tensione della rete di alimentazione, un gran numero di elementi di protezione e automazione del processo di ricarica Batteria.

Gli svantaggi includono quanto segue: mancanza di isolamento galvanico dalla rete di alimentazione, presenza di un'ampia gamma di armoniche, che richiedono soluzioni circuitali aggiuntive per sopprimerle.

A poco a poco, un numero crescente di automobilisti che cercano di proteggersi da situazioni spiacevoli associate a malfunzionamenti della batteria scelgono caricabatterie di classe a impulsi.