Примечание редактора EDN:
Зарядка аккумуляторов в плавающем режиме или в режиме поддержки используется уже давно, особенно в системах резервного питания и аварийного освещения, в телекоммуникационном оборудовании, источниках бесперебойного питания и других устройствах с критическими требованиями к электропитанию. Плавающий способ зарядки заключается в постоянной подаче напряжения, на 0.2-0.6 В превышающего напряжение батареи в состоянии покоя, чтобы батарея была готова обеспечить полный заряд при возникновении аварийной ситуации.
Автор добавляет надежности этой функции, принимая во внимание температурную компенсацию.
Во многих схемах технического обслуживания или плавающей зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов не предусмотрена компенсация напряжения холостого хода в зависимости от температуры. Это может привести к потере воды и выделению водорода, что может стать причиной взрывов или пожаров.
 |
|
| Рисунок 1. | Схема обеспечивает постоянный ток заряда и температурную компенсацию напряжения холостого хода при небольшом количестве общедоступных компонентов. |
В эту схему (Рисунок 1) включены две важные функции, необходимые для устройства плавающей зарядки:
- Постоянный зарядный ток до достижения напряжения холостого хода.
- Температурная компенсация напряжения холостого хода.
Зарядный ток можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R1. Предельное значение тока в амперах находится по этой формуле:
Напряжение база-эмиттер транзистора Q1 имеет температурный коэффициент –2.2 мВ на градус, что приводит к уменьшению предельного значения с ростом температуры. Для показанных на схеме номиналов компонентов это изменение составляет –8 мА в диапазоне температур от 10 до 50 °C.
Напряжение холостого хода определяется напряжением на выводе GND микросхемы U1, которое устанавливается соотношением сопротивлений резистора R2, термистора NTC1 и диодов D1, D2. R3 регулирует диапазон температурной компенсации для более точного соответствия изменению напряжения холостого хода батареи в зависимости от температуры, чтобы не допустить выделения газов или потери воды в батарее.
Вместо транзистора M1 можно использовать реле, управляемое входным напряжением V1. M1 может иметь небольшой ток утечки в десятки мкА, способный разрядить батарею в случае очень длительного отключения питания.
В данной конструкции не предусмотрена защита от неправильной полярности подключения батареи. Я оставляю эту деталь на усмотрение вашего приложения.
Как видно из Рисунка 2, напряжение батареи будет плавать при токе где-то между изломом и 0 А. Это и есть ток, необходимый для поддержания напряжения холостого хода при определенной температуре батареи. Кривые показывают работу при температуре от 50 до 10 °C с интервалом в 10 °C.
 |
|
| Рисунок 2. | Работа батареи при температуре от 50 до 10 °C. |
В качестве M1 должен использоваться n-канальный MOSFET с низкими значениями порогового напряжения и сопротивления открытого канала.
Посетите веб-сайт PowerStream [1], чтобы получить более подробную информацию о плавающей зарядке свинцово-кислотных батарей при различных температурах.
Купить LT1086 на РадиоЛоцман.Цены
