|
Описание опубликовано в журнале «Радио» № 7, стр. 40...42 и № 8, стр. 38...41 за 2008 г.
Зарядное устройство с цифровым ампервольтметром.
В настоящее время существует большой выбор автомобильных зарядных устройств на любой вкус и кошелек.
Однако, исходя из опыта эксплуатации, можно сделать вывод, что нет необходимости усложнять конструкцию
и стоимость вводя "хитрые" алгоритмы зарядки, – все равно существенно увеличить срок службы батареи не удастся.
Единственное, что обязательно должно быть в зарядном устройстве для автомобильного аккумулятора,
это защита от замыканий в цепи нагрузки и защита от переполюсовки, т.е. ошибки в полярности
подключения аккумулятора. Ведь никогда не ошибается только тот, кто ничего не делает.
Учитывая свой опыт покупки автомобильного стробоскопа, который оказался игрушкой, непригодной для использования
по назначению, я решил больше не рисковать и изготовить самодельное зарядное устройство.
Естественно, на современном техническом уровне, простое, дешевое, надежное и удобное в эксплуатации. За основу
я взял схему автомобильного зарядного устройства «Кедр». Оно серийно выпускалось в течение многих лет и хорошо
себя зарекомендовало.
В устройстве «Кедр» для контроля процесса зарядки использовался единственный прибор – стрелочный амперметр.
В принципе это оправдано, ведь большой точности тут не требуется. Однако напряжение на батарее, а особенно динамика
его изменения в процессе зарядки дает информацию о состоянии батареи и может предотвратить как ее неполную зарядку,
так и перезарядку. Для этого необходимо контролировать напряжение с точностью до 0,1 В, но стрелочный прибор такую
точность обеспечить не может, поэтому для данного устройства был разработан цифровой ампервольтметр.
Принципиальная схема зарядного устройства показана на рисунке.
Основа ампервольтметра - LCD индикатор HT1613 (HT1611, KO-4B) и микроконтроллер ATtiny15L, предназначенный специально для
использования в зарядных устройствах. Он содержит десятиразрядный АЦП и дифференциальный усилитель с коэффициентом
усиления 20. Это позволило в процессе зарядки контролировать напряжение на батарее с точностью до 0,01 В и
зарядный ток до 0,01 А. Устройство смонтировано в корпусе от отслужившего свой срок автотрансформатора АРБ-250.
Подобные автотрансформаторы широко применялись для питания телевизоров 30 лет назад. От него же использован и
тороидальный сетевой трансформатор.
Если возникнут сложности с приобретением индикатора HT1613 (HT1611, KO-4B), его можно заменить на светодиодные
индикаторы. Одним из первых такое устройство на AT90S1200 предложил Эдуард (UA4NX). Описание можно найти на
его сайте http://ua4nx.qrz.ru. Известен вариант и на ATmega8.
На всякий случай я выкладываю архив с копией странички UA4NX, копией описания конструкции на ATMega8 и Datasheet
на индикатор.
В настоящее время контроллер ATtiny15L снят с производства. Ближайшие аналоги - ATtiny25, ATtiny45, ATtiny85.
К сожалению, аналоги не полные, даже в режиме совместимости с ATtiny15L. Поэтому я доработал программу,
новый вариант прошивки подходит для любого из трех перечисленных контроллеров. Схема и печатная плата
прежние, методика наладки и алгоритм работы также не изменились.
Единственное отличие - калибровочный байт никуда записывать не нужно. В новых контроллерах это делается
автоматически при старте.
|
