Таймеры для ограничения времени работы зарядных устройств
В продаже имеется много простейших зарядных устройств к аккумуляторам. Некоторые из них входят в состав конструкции изделия, где и используются сами элементы питания (например, в аккумуляторных фонариках). Но большая часть зарядных устройств выполнена в виде отдельного блока, имеющего корпус с отсеком для установки туда аккумуляторов — от одного до четырех одновременно.
Процесс заряда обычно осуществляется в течении 4. 20 ч. А время заряда зависит от степени разряда аккумулятора. Включив такое зарядное устройство в сеть, можно забыть вовремя его отключить. В этом случае аккумулятор получает избыточный заряд и может быть поврежден или же существенно снизится его ресурс. Только при правильной эксплуатации аккумуляторы обеспечивают 600. 1000 циклов заряд-разряд и жалко их выбрасывать раньше времени из-за невнимательности.
Простой таймер позволит избавить вас от необходимости следить за временем и отключит из сети зарядное устройство через заданный переключателем SA1 интервал времени, рис. 1.41. При этом сам таймер по окончании интервала тоже отключится. Так как к такому таймеру не предъявляется высоких требований по точности заданного интервала, задающий тактовый автогенератор на элементах DD1.1 . DD1.3 выполнен без кварцевой стабилизации частоты. Это позволяет упростить электрическую схему. Такой таймер при использовании термостабильного конденсатора C3 обеспечивает точность выдержки интервала не хуже ±1% при изменении температуры в диапазоне +10. 30°С.
Автогенератор на выходе DD1/4 формирует импульсы, которые удобнее контролировать после делителя DD2. На выходе DD2/5 лог. «1» должна появиться через интервал в 14 с (точная настройка выполняется подбором резистора R2). Счетчики на микросхемах DD2 и DD3 обеспечивают деление до получения нужного временного интервала. На соответствующих выходах DD3 будет появляться уровень лог. «1» через 2-4-6-8-10-12-14-16-18 ч.
Зарядное устройство подключается к гнездам XS1 («нагрузка»). В начальный момент, чтобы подать питание на схему таймера и в нагрузку, необходимо нажать кнопку SA1 и подержать ее в таком состоянии в течении 2 с — пока не станет светиться индикатор HL1. При этом начинает работать автогенератор на однопереходном транзисторе VT2. Приходящие на управляющий электрод симистора VS1 импульсы (с частотой около 2 кГц) его открывают и цепь кнопки SB1 блокируется.
Так как частота следования импульсов автогенератора значительно больше, чем сетевая, то симистор открывается практически в начале каждого полупериода сетевого напряжения.
Автогенератор на VT2 будет работать до тех пор, пока на базу транзистора VT1 не поступит напряжение с переключателя SA1.
Электрическая схема выполнена с бестрансформаторным питанием от сети 220 В, что позволяет уменьшить габариты всего устройства. Поэтому конструкция легко помещается в пластмассовом корпусе с размерами 110x90x40 мм.
Все детали схемы, кроме переключателя SA1 и кнопки SB1, расположены на односторонней печатной плате размерами 80×60 мм, рис. 1.42. Плата имеет пять объемных перемычек, что позволило упростить разводку топологии.
В устройстве использованы элементы: резисторы МЛТ; конденсаторы С1, С5 — К50-35 на 50 В, С2 — К10-28, C3 и С4 типа К10-17, С6 — К73-17 на 400 В. Конденсатор С2 необходимо использовать с минимальным ТКЕ.
Симистор VS1 может быть заменен на ТС122-25-6, ТС112-10-6 или ТС112-16-6.
Микропереключатель SA1 —ПГ2-6-12П1Н (или 12П2Н), кнопка SB1 любая малогабаритная.
Импульсный трансформатор Т1 выполнен внутри броневого магнитопровода типоразмера Б14 из феррита с магнитной проницаемостью М2000НМ1, рис. 1.43. В центре сердечника необходимо обеспечить зазор 0,1. 0,2 мм, что исключит его намагничивание однополярными импульсами. Обмотка 1 содержит 80 витков, 2 — 40 витков проводом ПЭЛШО диаметром 0,1 мм.
При настройке схемы, если симистор полностью не открывается, может потребоваться поменять местами выводы в любой из обмоток Т1. А задающий генератор настраивается при помощи резистора R2.
Вторая схема таймера аналогичного назначения выполнена с использованием в качестве силового коммутатора контактов поляризованного реле К1 (РПС42 РС4.520.720-01 (03)) рис. 1.44. Это реле имеет герметичное исполнение и допускает коммутацию переменного тока до 1 А.
Так как К1 имеет две группы переключающих контактов, то данный вариант таймера можно использовать не только для управления зарядным устройством, но и для других целей, например выключения звонка у телефона на необходимый интервал времени.
Поляризованное реле не требует постоянной подачи напряжения на обмотку для удержания контактов в нужном положении. Им можно управлять кратковременной подачей напряжения на соответствующую обмотку, что позволяет в рабочем режиме снизить потребляемый схемой управления ток до величины не более 1,4 мА.
Для включения таймера необходимо нажать кнопку SB1. Индикатором работы таймера является свечение светодиода HL1.
В устройстве использована времязадающая часть, аналогичная предыдущей схеме. В зависимости от положения переключателя SA1, как только на соответствующем выходе DD3 появится уровень лог. «1» — откроется транзистор VT1 и сработает обмотка В-Г реле К1 (за счет накопленной на конденсаторе С4 энергии). Контакты К1.1 вернутся в исходное положение и нагрузка отключится.
Так как обе схемы имеют бестрансформаторное питание от сети, при настройке и проверке данных устройств требуется проявлять повышенное внимание и осторожность, чтобы не попасть под опасное напряжение.
Литература: И.П. Шелестов — Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.
Источник
Таймер для зарядных устройств
При эксплуатации большинства простейших зарядных устройств необходимо следить за временем, так как они не имеют защиты от повреждения аккумуляторов избыточным зарядом. Эту задачу проще поручить электронному таймеру, схема одного из них представлена на рисунке 1:
Представленная схема цифрового таймера позволяет устанавливать один из трех временных интервалов (4, 8 и 16 ч), наиболее часто необходимых для заряда аккумуляторов. Он легко встраивается в большинство зарядных устройств и прерывает процесс заряда через заданный интервал времени, что исключит вероятность перезаряда аккумулятором, снижающего его ресурс. Кроме отключения зарядного тока, в таймере предусмотрено включение прерывистого звукового сигнала. В качестве источника звука подойдет любой пьезоизлучатель.
Таймер для зарядных устройств выполнен на двух КМОП микросхемах (рис. 1) и состоит из задающего генератора на триггере Шмитта (DD1.1), импульсы с которого поступают на счетчик (DD2). Через переключатель SA1 к одному из выходов счетчика через инвертор (DD1.2) подключен транзисторный ключ VT1.
При подаче питания на схему таймера за счет импульса, сформированного цепь СЗ—R2, счетчик DD2 обнуляется. При этом на выходе элемента DD1.2 будет присутствовать лог. 1, которая поддерживает транзистор в открытом состоянии. Это продолжается до тех пор, пока на соответствующем выходе счетчика не появится лог. 1 (лог. 0 на DD1.4). Это приведёт к остановке задающего генератора (лог. О на входе DD1.2 его блокирует), и закрыванию транзистора VT1. В таком состоянии схема будет находиться до момента отключения питания и его повторного включения.
Для прерывистой звуковой индикации окончания установленного интервала используются два связанных между собой генератора на элементах DD1.3 (2 Гц) и DD 1.4 (1800 Гц).
Схема может, работать от напряжения 5 ÷ 15 В, а потребляемый ток в режиме выдержки интервала не превышает 0,3 ÷ 2,8 мА.
Для сборки схемы можно воспользоваться односторонней печатной платой, приведенной на рис. 2.
Расположение деталей на плате приведено на рисунке 3:
Плата предусматривает установку прямо на нее переключателя SA1 типа ПД21-3 (допустимо также использовать любой внешний).
При монтаже могут устанавливаться любые малогабаритные резисторы и конденсаторы. Диод VD1 заменяется любым импульсным.
Коммутацию нагрузки можно реализовать при помощи контактов реле К1, как это показано на рис. 4.
Реле подойдет с двумя группами переключающих контактов и рабочим напряжением, соответствующим питающему.
Включается устройство кратковременным нажатием кнопки SB1. В этом случае срабатывает реле К1 и своими контактами (К1.1) блокирует цепь кнопки. После окончания зарядного интервала, когда реле отключится, происходит не только отключение цепи заряда при помощи второй группы контактов (К 1.2), но и полное выключение из сети всего устройства.
Для следующего включения схемы необходимо вновь нажать кнопку SB1.
Источник
Таймер для зарядного устройства
Сейчас есть самые разные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, среди них все больше компактных, автоматических «инверторных».
Таймер для зарядки автомобильных аккумуляторов
Но многие автолюбители по прежнему больше доверяют простым устройствам на основе силового трансформатора с переключателем обмоток, диодного выпрямителя, вольтметра и амперметра. Обычно, для полной зарядки аккумулятора устанавливают ток, равный 1/10 его емкости и время зарядки около десяти часов. Либо ток 1/5 емкости и время 5 часов.
Не стану утверждать, что это оптимальные режимы, однако, очень многие именно так и заряжают автомобильные аккумуляторы. Как уже понятно, ток можно установить по амперметру зарядного устройства, а вот со временем… можно пользоваться механическим будильником. А можно сделать таймер, который сам отключит зарядное устройство от электросети через заданное время.
На сайте radiochipi.ru показана схема именно такого таймера. Он по питанию подключается к аккумулятору и питается одновременно с его зарядкой. На выходе реле, контакты которого включаются в разрыв одного из проводов кабеля, которым зарядное устройство подключается к сети. Таймер лучше всего вмонтировать в корпус зарядного устройства (обычно там очень много места). А на лицевую панель нужно вывести только переключатель времени и светодиод.
Схема на основе микросхемы CD4060B. При подключении аккумулятора на схему подается питание. Цепь C2-R2 обнуляет счетчик. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается, и реле К1 подключает зарядное устройство к сети. Далее начинается отсчет времени. Время можно выбрать переключателем S1 2 часа 30 минут, 5 часов или 10 часов. Как только выбранное время истекает ключ VT1-VT2 закрывается и реле К1 отключает зарядное устройство от сети. Теперь можно отключить аккумулятор.
Светодиод HL1 показывает, что аккумулятор подключен. Но основная его задача в ускорении разряда С1 после отключения аккумулятора (после отключения аккумулятора HL1 гаснет не сразу). Светодиод можно исключить, просто поставив вместо него перемычку (разряд С1 будет через резистор R1). Если время существенно отличается от указанного на схеме, – нужно подобрать точнее параметры цепи R3-R4-C3.
Источник
Таймер для зарядки аккумулятора
При зарядке автомобильных аккумуляторов нужно придерживаться определенных требований, заявленных производителем. Нормой зарядки для автомобильного аккумулятора является заряд током в 0,1 от номинальной емкости в течение 10 часов. Например, батарею 6-СТ55 нужно заряжать током 5,5А в течение 10 часов. Иногда применяют другие режимы зарядки, с большим или меньшим током, соответственно, больше или меньше времени составляет период зарядки. Несмотря на наличие в продаже всевозможных электронных импульсных автоматических зарядных устройств, большинство автомобилистов предпочитают пользоваться обычными зарядными устройствами, представляющими собой трансформатор с мощным диодным выпрямителем, амперметром, вольтметром и регулятором тока. Такое зарядное устройство не меняет выходные характеристики в процессе зарядки и нужно контролировать время зарядки. Здесь приводится описание несложного таймера, который может ограничивать работу зарядного устройства периодами 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 или 18 часов.
Точность установки времени не высокая, и обычно в пределах погрешности 10%, но для зарядки аккумулятора это вполне допустимо. Таймер питается непосредственно от заряжаемой батареи, на его выходе есть реле, которое включает в сеть зарядное устройство в момент подключения таймера к аккумулятору, и выключает его по завершении необходимого времени. Время устанавливается переключателем на 9 положений.
Таймер состоит из RC-мультивибратора, генерирующего импульсы частотой 2,27 Гц и двух счетчиков. Этот мультивибратор входит в состав микросхемы D1, в которой есть так же и первый счетчик, дающий деление на 16384, что при входной частоте 2,27 Гц дает период 2 часа. Эти импульсы далее поступают на десятичный счетчик D2, который считает данные периоды и переключателем S1 позволяет выбрать один из девяти периодов с шагом в 2 часа.
Схема питается от заряжаемого аккумулятора, и включение происходит в момент подключения схемы к нему. Нужно заранее установить S1 в необходимое положение, затем подключить к аккумулятору (параллельно выходу зарядного устройства). В момент включения цепь С1-R1 сбросит оба счетчика в нуль. На всех выходах D2, которые соединены с S1 будут нули, следовательно и на выходе переключателя S1 тоже будет ноль. Этот ноль откроет ключ на транзисторах VT1-VT2, и реле К1 подключит к электросети зарядное устройство.
После этого начнется отсчет времени. Спустя заданное время единица появится на том выходе D2, на который переключен переключатель S1.
Единица с переключателя S1 поступает на базу VT1 и ключ VT1-VT2 закроется, а реле К1 выключится, его контакты разомкнутся и отключат зарядное устройство «ЗУ» от электросети. При этом же, единица с S1 поступит через диод VD1 на вывод 11 D1 и остановит мультивибратор, входящий в состав микросхемы D1. Он остановится. Счет прекратится. Чтобы начать отсчет времени снова, нужно отключить таймер от аккумулятора и подключить снова.
Диод VD2 защищает схему таймера от неправильного подключения к аккумулятору.
Реле К1 — автомобильное, тип указан на схеме. Но можно и другое. Важно чтобы контакты выдерживали мощность зарядного устройства.
Диоды 1N4148 можно заменить практически любым диодом, например, КД522, КД521, КД103, КД102, КД209, 1N4004, 1N4007 и др. Диод 1N4004 можно заменить на 1N4007, КД209, или другой выпрямительный.
Транзистор КТ3107 можно заменить на КТ361. Транзистор КТ815 — на КТ817, КТ604.
Налаживание заключается в установке частоты мультивибратора подбором сопротивления R1. Частота должна быть 2,27 Гц. Сопротивление R2 может получится любым, так как еще имеет значение и разброс емкости С2. Если сопротивление получится нестандартным, то его можно составить из нескольких резисторов включенных последовательно.
Если нет частотомера, способного показывать доли Гц, можно обойтись часами. Для это подключите мультиметр так чтобы измерять напряжение на выводе 15 D1 (относительно минуса), и подайте на схему питание. Сопротивление R2 нужно подобрать так, чтобы напряжение логической единицы мультиметр показывал через 112 секунд после подачи питания.
Для удобства можно R2 заменить последовательной цепью из постоянного резистора 200 кОм и подстроечного 220 кОм. Но нужно принять меры по фиксации подстроечного резистора чтобы его движок после настройки не перемещался самостоятельно от вибрации или ударов по таймеру.
Все дело, кроме реле и переключателя собрано на покупной макетной плате размерами 75×60 мм.
Новоселов B.C.
PK 10-2017
Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Источник