Выпрямитель предназначен для постоянного контроля напряжения аккумуляторной батареи (АБ) и периодической его подзарядки асимметричным током при стоянке автомобиля в гараже.
Особенности выпрямителя:
- Напряжение АБ контролируется в моменты отсутствия зарядного тока.
- Имеет защиту от КЗ и неправильной полярности (переполюсовки) АБ.
- Не потребляет тока от АБ при отсутствии напряжения электросети. Его выход обесточивается при отключенной АБ.
- Имеет достаточно информативную сигнализацию режимов работы. Светодиод не светится при отсутствии напряжения электросети, переполюсовке или отключенной АБ. Во время зарядки светодиод горит полным накалом и мигает, когда напряжение на АБ имеет установленное значение.
За основу зарядника принят однополупериодный выпрямитель с удвоением напряжения — конденсатор С1, диоды VD2, VD3. Такой выпрямитель не нагружает обмотки трансформатора постоянной составляющей, следовательно не нужно завышать его габаритную мощность и отпадает необходимость в токоограничительном резисторе — его задачу выполняет конденсатор С1. В схеме также нет разрядного резистора. Разрядка – через потребителей автомобиля. Контроль напряжения АБ осуществляет триггер на транзисторах VT1 и VT2. Напряжение на триггер подается с конденсатора С2. Конденсатор С2 заряжается от АБ через диод VD4 в те полупериоды сетевого напряжения, когда заряжается конденсатор С1. При повышении напряжения АБ до установленного значения (13,7V) триггер переключается и закрывает транзистор VT3. С этого момента прекращается подзарядка конденсатора С2, так как нет зарядки полностью заряженного конденсатора С1 и напряжение на C2 медленно понижается до нижнего порога срабатывания триггера — он переключается и цикл повторяется. Транзистор VT3 (в этой схеме) всегда закрывается в те моменты, когда отсутствует зарядный ток. Это исключает появление экстратоков, характерное для ключевого режима. Диод VD1 защищает конденсатор С1 от переполюсовки при подключении АБ, разряженной до напряжения ниже 10V.
Настройка ГВ-3 сводится к подгонке резистора R4 для установки верхнего порога срабатывания триггера 13,7V. При указанных на схеме номиналах деталей ток зарядки составляет 0,4А при напряжении на АБ 12V и 0,19А при 13,7V. Время закрытого состояния транзистора VT3 – 17 секунд.
Трансформатор использован готовый, от лампового телевизора – ТВК-110ЛМ. У вторичной обмотки нужно выполнить отвод 7,5V. Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным диодом VT3 должен иметь максимальный ток стока более 1А и напряжение сток-исток 50V. Если подключение зарядника к автомобилю будет осуществляться через гнездо прикуривателя, исключающее переполюсовку, напряжение сток-исток может быть 20…30V. Такие транзисторы можно найти на выбракованной материнской плате современного компьютера. Радиатор для транзистора не нужен.
Готовый выпрямитель нужно установить в металлический ящик, лучше в силовой электрошкаф гаража. Кабель со стороны АБ должен быть обязательно защищен предохранителем F3. Он устанавливается в штекер прикуривателя или в разрыв плюсового провода вблизи «крокодила» (при их использовании).
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ3107А | 2 | |||
| VT3 | MOSFET-транзистор | MTP45N05E | 1 | |||
| VD1, VD5 | Диод | КД105Б | 2 | |||
| VD2, VD3 | Диод | КД226А | 2 | |||
| VD4 | Стабилитрон | Д814А | 1 | |||
| С1 | Электролитический конденсатор | 2200 мкФ 16 В | 1 | |||
| С2 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ 16 В | 1 | |||
| R1 | Резистор | 330 Ом | 1 | 0.5 Вт | ||
| R2 | Резистор | 330 Ом | 1 | |||
| R3, R5 | Резистор | 5.6 кОм | 2 | |||
| R4 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | Подбор | ||
| LED1 | Светодиод | АЛ307А | 1 | |||
| F1 | Предохранитель | 500 мА | 1 | |||
| F2, F3 | Предохраниель | 1 А | 2 | |||
| TR1 | Трансформатор | ТВК-110ЛМ | 1 | |||
| S1 | Выключатель | 1 | ||||
| X1, X2 | Вилка сетевая | 1 | ||||
| X3, X4 | Разъем | 2 | ||||