Схема используется для растворения сульфата на пластинах аккумулятора. Её отличие от аналогичных в том, что она мощнее других схем, имеет защиту от высокого и низкого напряжения, перегрева и может использоваться в рабочей системе авто.
Схема десульфатора для аккумулятора 12 В
Устройство работает как импульсный повышающий преобразователь напряжения. Силовая часть управляется таймером NE555, который работает как астабильный триггер. Длительность импульса, поступающего на затвор транзистора IRF640, определяется резистором R2 и конденсатором C6.
Время переключения МОСФЕТа составляет около 15 мкс при мощности используемых импульсных компонентов. Он нагружает катушку L2 током около 30 А. После окончания импульса этот ток разряжается на аккумулятор через диод D2 MBR20100. Время разряда задается резистором R4 22 кОм и конденсатором C6 10 нФ и составляет около 150 мкс, что соответствует скорости переключения около 6 кГц.
Когда напряжение начинает падать ниже 13,3 В, мощность непрерывно снижается, и при 13,0 В устройство десульфатации полностью отключается. Схема сама потребляет 1,2 мА при 12,6 В. Это хорошо продуманная функция для предотвращения разряда аккумуляторов, подключенных к солнечной энергосистеме или в автомобилях, то есть в системах, которые не заряжаются постоянно. Процесс растворения сульфата более эффективен выше 13 В.
Десульфатор также имеет защиту от перенапряжения. Транзистор T6 BC337 обеспечивает отключение схемы, когда напряжение батареи D6 15 В, 330 Ом R12 и 22 кОм R15 превышает 15,5 В. Основной причиной этой защиты является защита интегральной микросхемы NE555.
Также имеется защита от перегрева. Термистор NTC сопротивлением 10 кОм при 25°C подключен к общему охладителю с T3 и D2. Когда температура превысит примерно 50°C, сопротивление термистора упадет примерно до 3,3 кОм. Это приведет к открытию транзистора T1 BC337 и уменьшению ширины импульса, вырабатываемого NE555. Таким образом защита регулирует мощность для поддержания температуры не более 55°C.
Во время процесса десульфатации напряжение зарядного устройства должно быть в пределах от 13,6 В до 13,8 В, более высокое напряжение может привести к выходу из строя элементов аккумулятора. Кроме того, температура в помещении не должна быть слишком низкой во время десульфатации.
Чертеж печатной платы десульфуратора для обслуживания аккумуляторов был сделан с помощью Sprint layout (скачать файлы). Печатная плата однослойная, размеры 77 × 98 мм. На выводах транзисторов для усиления тока можно использовать толстую заливку припоем.
При построении схемы придется мотать катушки L1 и L2 самостоятельно. Очень сложно найти готовые катушки с большой мощностью при нужных значениях.
В качестве кольцевых сердечников используются тороиды из железного порошка T106-26 с внешним диаметром 27 мм. Можете получить их из старых компьютерных блоков питания AT-ATX (катушка выходного фильтра). Допустимо использовать провод обмотки 12 В (2 шт.) для катушки L1 и провод обмотки 5 В для катушки L2.
Катушка L1 состоит из 19 витков, а катушка L2 из 8 витков. Диаметр провода для намотки минимум 2x 1 мм. Можно намотать и одним проводом 2 мм, но так как он тверже, то намотка затруднительна.
Подключение схемы и проверка
Подключите аккумулятор 12 В. Светодиод засветится слабо. Затем увеличьте напряжение на аккумуляторе выше 13,3 В с помощью зарядного устройства или блока питания. Светодиод будет излучать яркий свет, и схема начнет работать со слышимым высоким тоном на частоте 6 кГц. Не эксплуатируйте D2 MBR20100 и T3 IRF640 без радиатора более нескольких секунд, так как существует риск перегрева этих элементов! Не забудьте изолировать охладители. Необходимо обеспечить хороший контакт между термистором и радиатором. Максимальное тепловое сопротивление охладителя должно составлять 5 °C/Вт, оптимальное — около 3 °C/Вт.
При работе катушки, MOSFET и диод будут нагреваться. Импульс тока в схеме настолько быстр, что его трудно измерить даже осциллографом. Напряжение колеблется от 60 до 100 В, эти значения зависят от мощности аккумулятора, типа и напряжения зарядки. Вы можете увидеть импульсы напряжения с помощью осциллографа.
Данная схема была сделана и одобрена многими людьми. Некоторые даже используют батареи, подключенные к активным солнечным панелям. Несмотря на то, что схема разработана для работы сразу в автомобиле, более полезным будет снять батарею с авто и выполнить процесс десульфатации отдельно.
