Kondenzátorová nabíječka olověných akumulátorů
Condensator charger lead-acid accumulators

Pomineme-li složité nabíječky, "vycpané" elektronikou, je kondenzátorová nabíječka jedním nejlepších zapojení. Nabíjecí proud není omezen rezistorem (nebo jiným prvkem měnícím nadbytečnou energii v teplo), nýbrž reaktancí kondenzátoru na primární straně. V nabíječce se nic nezahřívá, největší ztráty vznikají jen na transformátoru a usměrňovací diodě.

Popis zapojení

Zapojení nabíječky je na obr. 1. Na primární straně transformátru je přepínač Př1a, kterým zařazujeme do série s primárním vinutím transformátoru kondenzátory C1 až C3. Kondenzátory svojí reaktancí omezují proud tekoucí do primárního vinutí. Protože transformátor má převodní poměr asi 10:1, je na sekundární straně transformovaný proud asi 10x větší. Transformátor také zajistí galvanické oddělení výstupu nabíječky od sítě. Přepínač Př1b slouží jen k připojení indikační doutnavky. Na sekundární straně vystačíme v nejjedndušším případě s usměrňovací diodou D1. Zde uvedené zapojení je doplněno o ochranný obvod a měřidlo výstupního proud a napětí.

Obr. 1. Kondenzátorová nabíječka
Fig. 1. Condensator charger

Kondenzátorová nabíječka má bohužel jednu velkou nectnost. Výstupní svorky mohou být klidně zkratovány, avšak nesmí zůstat nepřipojeny k zátěži. Primární vinutí transformátoru totiž spolu s omezovacím kondenzátorem tvoří rezonanční obvod, na kterém se může nakmitat mnohem větší napětí, než je napětí sítě. Pak máme dvě možnosti - buď můžeme použít kondenzátory a transformátor, které "snesou" napětí až 2 kV nebo nikdy nesmíme nechat výstup nepřipojený, pokud je nabíječka zapnuta. Zde uvedené zapojení používá kondenzátory a transformátor pro běžné síťové napětí, je však doplněno ochranným obvodem, který zkratuje sekundární vinutí transformátoru, není-li připojena žádná zátěž.

Ochranný obvod je tvořen tyristorem Ty1, diodami D2 a D3, rezistorem R2 a kondenzátorem C4. Zvětší-li se napětí na sekundárním vinutí nad 18 V, sepne tyristor a zkratuje jej. Nepatrný překmit způsobí, že se tyristor okamžitě zase uzavře. Během kladné půlvlny tak sepne několikrát po sobě, viz obr. 2. Pokud je na výstup připojen akumulátor, ochranný obvod se neuplatní, protože kladné napětí na sekundární straně nepřekročí 15 V.

Obr. 2. Funkce ochranného obvodu při kladné půlvlně napětí
Fig. 2. Activity of protection circuit at positive half-wave

V nabíječce je použit pouze jednocestný usměrňovač. Není to pouze pro úsporu součástek a peněz. Vzhledem k již zmíněnému rezonančnímu jevu pracuje nabíječka s jednocestným usměrňovačem lépe - nabíjecí proud se méně mění se změnou výstupního napětí.

Pojistka na výstupu chrání nabíječku při chybném připojení (přepólování) akumulátoru. LED indikuje přerušenou pojistku. Místo LED, R4 a D4 lze použít malou žárovku 12 V/0,05 nebo 0,1 A.

Na výstupu je zapojeno měřidlo s přepínačem, kterým můžeme měřit nabíjecí proud nebo napětí akumulátoru. Podle použitého měřidla je třeba vhodně zvolit odpor rezistoru R3 a trimrů P1 a P2.

V originální nabíječce jsem na místě Př1 použil přepínač ze starého vařiče. Ten v poloze 1 zapojil topné spirály do série, v poloze 2 připojil jednu topnou spirálu a v poloze 3 zapojil obě spirály paralelně. Místo plotny vařiče jsem k přepínači zapojil dva kondenzátory 4 µF. Tak jsem mohl zvolit ze tří nabíjecích proudů při použití dvou kondenzátorů. Pokud takový přepínač někde vyhrabete, určitě jej použijte.

Nabíječku jsem postavil před více než 15 lety v době základní vojenské služby, spolu se "spolubojovníkem" R.K., který se zhostil mechanického provedení, pro našeho velitele. Do dnešní doby mi zůstalo pouze schéma přístroje.

Rozpiska součástek

Jaroslav Belza

Dosud nepublikováno

5. 6. 2000