AVT2309 ładowarka-buforowa aku żel 12v.pdf

(1888 KB) Pobierz
AVT
2309
Ładowarka akumulatorów żelowych
Zasilacz buforowy
Prosty i tani układ przeznaczony dla
akumulatorów o mniejszych pojemnościach,
zwłaszcza do nowoczesnych, szczelnych
akumulatorów stosowanych w urządzeniach
alarmowych, UPS-ach, itp. Urządzenie
przeznaczone jest do pracy przy prądzie
ładowania 0,1 A do 1A (dla akumulatorów o
pojemności do 1,2....20Ah) i dla akumulatorów o
napięciu nominalnym 12V. Skuteczny w roli
zasilacza buforowego, stale podłączonego do
akumulatora gdzie ciągle podładowuje go
niewielkim prądem konserwującym. W razie
poboru większego prądu służy, jako dodatkowe
źródło prądu o wydajności do 1...1,5A, natomiast
w przypadku wyładowania akumulatora (np. po
zaniku napięcia sieci 230V), ładuje go prądem
nominalnym.
Właściwości
współpraca za akumulatorami o pojemności od 1,2Ah do 20Ah
regulowany prąd ładowania w zakresie od 0,1A do 1A
wbudowany układ automatyki zapobiegającej przeładowaniu
napięcie zasilania: 12V AC (transformator 12V min.2A)
Opis układu
Schemat ideowy układu pokazany jest na
rys.1.
Mostek diod D1-D4 oraz kondensatory C1, C2 zapewniają
napięcie stałe, dobrze filtrowane, niezbędne do pracy stabilizatora. Sam układ ładowania składa się z dwóch
głównych bloków - układu kontroli napięcia ze stabilizatorem U1 oraz obwodu kontroli prądu maksymalnego
z tranzystorem T3. Jest to, więc precyzyjny stabilizator napięcia z układem ograniczania prądu.
Generalnie układ pracuje następująco. Gdy akumulator jest rozładowany i jego napięcie jest mniejsze niż
napięcie stabilizacji ustalone potencjometrem PR1, wtedy stabilizator U1 jest otwarty. Aby akumulator był
ładowany mniejszym prądem, odpowiednim dla swej pojemności, dodano obwód z tranzystorem T3. Wartość
prądu ładowania wyznaczona jest sumaryczną rezystancją równoległego połączenia rezystorów R8...R12.
Równoległego połączenia rezystorów dokonujemy przy pomocy zworek Z1...Z5. Gdy spadek napięcia na
tych rezystorach przekroczy 0,6...0,7V, tranzystor T3 zacznie się otwierać i obniży napięcie na
wyprowadzeniu ADJ(ust.) stabilizatora U1, powodując zmniejszenie napięcie wyjściowego, a tym samym i
prądu ładowania. W zestawie oporności rezystorów R8...R12 są tak dobrane, aby z ich pomocą można było
ustalić prąd ładowania w zakresie około 60mA do około 1,4A. Rezystor R13 jest potrzebny, by zmniejszyć
wzmocnienie tranzystora T3 - bez niego układ mógłby się wzbudzić. Reasumując - gdy akumulator jest
rozładowany, układ ładuje go stałym prądem wyznaczonym przez wartości rezystorów R8...R12.
AVT 2309 Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz buforowy
1
Napięcie na akumulatorze w trakcie ładowania będzie wzrastać tylko do napięcia stabilizacji wyznaczonego
przez PR1. Gdy napięcie na akumulatorze zbliży się do tej wartości, prąd ładowania się zmniejszy. Wtedy
obwód z rezystorami R8...R12 i tranzystorem T3 nie będzie ograniczał prądu, bo spadek napięcia na R8...R12
będzie mniejszy od napięcia otwierania tranzystora. Teraz prąd ładowania będzie wyznaczony przez
właściwości akumulatora i napięcie ustalone z pomocą Pr1.
W praktyce dla 12-woltowego akumulatora to napięcie „nominalne“ stabilizatora będzie wynosić mniej
więcej 13,6...14,4V. W zastosowaniach domowych, na przykład do bezprzerwowego zasilania centralki
alarmowej, napięcie pracy buforowej będzie nieco niższe, zbliżone do 13,65V. Na uwagę zasługuje jeszcze
obwód z tranzystorami T1, T2 i D5. Z zasady działania stabilizatora LM317, w czasie normalnej pracy
napięcie między jego wyjściem a końcówką ADJ wynosi 1,23V. Zgodnie z katalogowymi wskazówkami
dotyczącymi układu LM317, minimalny prąd obciążenia nie powinien być mniejszy niż 3,5mA. Rezystor R1
o wartości 220W ustala prąd na ponad 5mA. Tranzystor T2 pełni dodatkowo bardzo ciekawą funkcję.
Napięcie akumulatorów kwasowych maleje z temperaturą, należy wraz z jej zmianami zmieniać napięcie
„nominalne“ ładowarki. I właśnie tę rolę pełni też tranzystor T1 wraz z dzielnikiem R3, PR1, R4 oraz
rezystorami R2 i R1. Tranzystor T2 pełni rolę zabezpieczenia przed rozładowaniem akumulatora w
przypadku zaniku napięcia sieci 230V. Brak napięcia na wejściu powoduje także wygaszenie diody D5. Układ
nie ma żadnego wskaźnika naładowania, ale też wskaźnik taki nie jest potrzebny, bo akumulator nie zostanie
przeładowany nawet przy ciągłym pozostawaniu „pod opieką“ tej ładowarki.
Z1
Z2
Z3
Z4
Rys. 1
Schemat elektryczny
2
AVT 2309 Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz buforowy
Z5
Montaż i uruchomienie
Montaż układu nie sprawia trudności a układ działa zaraz po zmontowaniu. Dla zmniejszenia strat warto
zastosować taki transformator sieciowy, by napięcie na kondensatorach C1, C2 wynosiło 15,5...18V, nie
więcej.
Układ zmontowany ze sprawnych elementów nie wymaga uruchamiania, a jedynie regulacji napięcia
wyjściowego oraz prądu ładowania. Napięcie ustawia się potencjometrem PR1. Na czas regulacji zamiast
akumulatora można włączyć rezystor 1kW. Napięcie wyjściowe powinno wynosić około 13,65V
(2,275V/ogniwo) w przypadku, gdy ma to być zasilacz buforowy, na stałe połączony z akumulatorem. Jeśli
natomiast ma to być ładowarka akumulatorów pracujących w innych urządzeniach, ładowanych po
wyczerpaniu (praca cykliczna), należy ustawić napięcie większe 14...14,4V (do 2,4...2,5V/ogniwo).
Maksymalny prąd ładowania trzeba ustawić stosownie do pojemności akumulatora np.: dla akumulatora o
pojemności 10Ah prąd 1A, dla pojemności 4,8Ah prąd 0,48A. Wartość tego prądu wyznacza sumaryczna
rezystancja rezystorów R8...R12 (tab.1.).
Symbol
zworki
Wartość
rezystancji
Wartość
prądu ładowania
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Tab.1
1W
2,2W
3,9W
8,2W
12W
0,7A
0,32A
0,18A
85mA
60mA
+
_
230VAC
~
12VAC
~
TST12V/50W
Rys. 2
Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej, oraz sposób podłączenia.
AVT 2309 Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz buforowy
3
Wykaz elementów
W kolejności lutowania:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
R1: .............................220W
R2: .............................820W
R3,R6: .......................22kW
R4: .............................33kW
R5: .............................nie montować
R7: .............................12W
R8: .............................1W 0,5W
R9: .............................2,2W
R10, R13: ..................3,9W
R11: ...........................8,2W
R12: ...........................12W
D1...D4: ......................1N4001
D5...............................1N5822
PR1: ...........................10kW miniaturowy
T1: .............................BC558B (BC557B)
T2,T3: ........................BC548B (BC547B)
LED1: .........................dioda LED (zielona lub żółta)
C1,C2: ........................1000µF/25V
Z1...Z5 ........................zworki + jumper
U1: .............................LM317T (1,5A) wraz z radiatorem
AKU, AC......................złącza ARK2/500
AVT Korporacja sp. z o.o.
ul. Leszczynowa 11
03-197 Warszawa
tel.: 22 257 84 50
fax: 22 257 84 55
www.sklep.avt.pl
10/1998
Dział pomocy technicznej:
tel.: 22 257 84 58
serwis@avt.pl
AVT Korporacja zastrzega
sobie
prawo do wprowadzania zmian
bez
uprzedniego powiadamiania.
Montaż
i podłączenie urządzenia niezgodny z instrukcją, samowoln
a
zmian
a
części składowych
oraz jakiekolwiek
przeróbk
i
konstrukcyjn
e
mogą spowodować uszkodzenie
urządzenia
oraz narazić na szkodę osoby z niego korzystające. W takim przypadku producent i jego autoryzowani przedstawiciele
nie
ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek
szkody powstałe bezpośrednio lub pośrednio w wyniku użycia lub nieprawidłowego działania produktu.
4
AVT 2309 Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz buforowy
Zgłoś jeśli naruszono regulamin