ELEKTROSTROJARSKA ŠKOLA

42000 VARAŽDIN, HALLEROVA ALEJA 5

Dario Tržec

Automatski punja č akumulatora

ZAVRŠNI RAD

Varaždin, lipanj 2010.

ELEKTROSTROJARSKA ŠKOLA

VARAŽDIN

ZAVRŠNI RAD

AUTOMATSKI PUNJA Č AKUMULATORA

Učenik: Dario Tržec

Razred: 4. d

Područje rada: Elektrotehnika

Zanimanje: Tehničar za računalstvo

Šk.god: 2009/2010

Mentor: mr. sc. Stjepan Jagić, dipl. ing.

Varaždin, lipanj 2010.

SADRŽAJ

1. UVOD ........................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 1

2. TEHNIČKA DOKUMENTACIJA ................................................................................... 2

2.1.OPIS RADA PUNJAČA .................................................................................................................... 2

2.2. POSTUPAK IZRADE TISKANE PLOČICE PUNJAČA ................................................................ 7

2.3. PODEŠAVANJE I KORIŠTENJE PUNJAČA................................................................................ 8

3. PROBLEMI U NABAVI DIJELOVA I IZRADI PUNJAČA ............................................. 9

4. ZAKLJUČAK .............................................................................................................. 10

LITERATURA ................................................................................................................ 11

1

1.UVOD

Automatski punjač akumulatora je namijenjen punjenju ili stalnom nadopunjavanju

olovnih akumulatora u automobilima ili na motorima.

Tokom zime akumulator radi pod najnepovoljnijim uvjetima zbog toga jer je hladan motor

puno teže pokrenuti nego topao, a i samo pokretanje traje duže jer uslijed hladnoće

kapacitet akumulatora pada. Pošto se smanjuje kapacitet akumulatora time pada i napon

koji akumulator daje i motor nakon 5-6 pokušaja u potpunosti iscrpi snagu iz akumulatora.

Iz toga zaključujemo da se akumulator mora puniti. Jednostavni punjači imaju jednu

nezgodnu osobinu a ta je da tokom punjenja, kako raste napon, tako struja punjenja opada.

Punjači akumulatora su u današnje vrijeme vrlo rašireni po kućanstvima. Postoji više vrsta

punjača koji se razlikuju po raznim karakteristikama kao što su; kvaliteta, brzina punjenja,

a ponajviše se razlikuju po cijeni. Ova izvedba punjača je jedna od jednostavnijih o čemu

govori njegova poprilično niska cijena komponenti što je u današnje vrijeme kupcima vrlo

važno. Vrijeme potrebno za punjenje je od 12-14 sati. Nije potrebno o tome voditi računa

zbog toga jer uređaj ima automatsko isključivanje kad se akumulator napuni te je zaštićen

tako da može ostati priključen po nekoliko dana a da se akumulator ne prepuni.

Maturalni rad se sastoji od tehničke dokumentacije automatskog punjača akumulatora u

kojoj su sadržane sheme sklopa, montažna shema, shema tiskane pločice, opis rada

punjača, popis dijelova za punjač, postupak izrade tiskane pločice te ostala potrebna

dokumentacija.

2

2. TEHNIČKA DOKUMENTACIJA

2.1. Opis rada punja ča

Punjač olovnih akumulatora kombinacija je strujnog generatora i stabilizatora

napona. To znači da se punjenje vrši konstantnom strujom, koja se podesi prema kapacitetu

akumulatora, a automatski se isključi ako dostigne napon od 14,4V. Shema je prikazana na

slici 2.1. Na slici 2.2. prikazan je raspored elemenata na tiskanoj pločici, a na slici 2.3.

prikazan je nacrt veza tiskane pločice.

Krug ispravljača čine Gretzov spoj i kondenzator C1. Gretzov spoj ima radni napon

od 12V i struju od 10A te je montiran na pločicu. Kondenzator velikog kapaciteta potreban

je zbog toga jer bi drugačije kroz tranzistor tekle impulsne struje velikog intenziteta koje su

nepoželjne. Struja punjenja se podešava trimer potenciometrom P1. Uz date vrijednosti

elemenata ona se kreće do otprilike 5A. Princip rada strujnog generatora: Da bi Q1

provodio potrebno je da napon baze UbQ1 bude niži od napona emitera UeQ1 za 0,6V.

Napon baze UbQ1 se podesi trimerom na željenu vrijednost, dok kroz R10 teće struja koja

stvara pad napona. Kada ovaj napon bude toliki da se više ne može osigurati da je UebQ1

> 0,6V tranzistor će se početi zatvarati, pa ni T2 neće dobiti struju. To znači da će se i T2

zatvarati pa će se i struja punjenja morati smanjiti.

Tranzistori T1 i T2. Vrijednost izlaznog napona se podešava trimerom P2.

Kondenzator C2 služi da bi spriječio neželjene oscilacije.

3

Slika 2.1. Shema automatskog punjača akumulatora

4

Slika 2.2. Raspored elemenata po tiskanoj pločici punjača

5

Slika 2.3. Nacrt veza tiskane pločice punjača

6

Slika 2.4. Punjač u otvorenom obliku

Slika 2.5. Punjač u zatvorenom obliku

7

Tablica 2.1. Popis elemenata potrebnih za punjač

Element Pozicija Komada

TRANZISTORI 1

BC177 Q1 1

BC141 Q2 1

DIODE

1N4001 D1 1

6,8V zener D2 1

B80C7000 gretz D3 1

OTPORNICI

100 R1,R3 2

270 R2 1

390 R4 1

12k R5 1

5,6k R6 1

5k R7 1

470 R8 1

KONDENZATORI

0,47u C1 1

47u/16V elektrolit C2 1

10n C3 1

OSTALO

Transformator

220/16

1

Relej 6GRN

Osigurač 3,5A tromi

Priključci za mrežu i

akumulator

3

8

2.2. Postupak izrade tiskane plo čice punja ča

Postupak izrade tiskane pločice jedan je od najtežih dijelova maturalnog rada gdje

se utrošilo najviše vremena. Na samu pripremu i crtanje maturalnog rada utrošeno je oko 5

školskih sati. Kada se završi crtanje započinje postupak izrade tiskane pločice punjača.

Nakon toga, na paus papir je potrebno isprintati nacrt veza tiskane pločice punjača.

Pomoću UV lampe iz paus papira te veze se prenose na foto-pločicu gdje je nakon 20-ak

minuta osvjetljavanja ostao obris veza. Nakon toga pločica se očisti u lužini i stavi se u

kiselinu kako bi višak bakra bio odstranjen. Za taj postupak utrošeno je oko 3 školska sata.

Pločica se ispire alkoholom te se nakon sušenja premazuje lakom kako bi se zaštitile veze.

Za ovaj postupak potrebna su 3 školska sata. Nakon što se lak osuši, buše se rupe za

izvode elemenata i za to je potreban 1 školski sat. Na kraju svega izrađuje se kučište u koje

se pričvršćuje pločica, transformator, priključnice za akumulator te priključni kabel za

mrežu.

9

2.3. Podešavanje i korištenje punja ča

Nakon prvog uključivanja, punjač je potrebno podesiti. Najprije se podesi izlazni napon

tako da voltmetar priključimo na izlaz i sa potenciometrom P2 podesimo izlazni napon na

14,4V. Zatim se P1 okrene do kraja na položaj za minimalnu izlaznu struju i punjač je

spreman za priključivanje na akumulator.

Nakon podešavanja punjača, akumulator se priključi i kad se akumulator napuni,

punjač se sam isključi. Punjač može ostati priključen na akumulator čak i nekoliko dana

bez ikakvih posljedica tj. ništa mu se neće dogoditi. Ako se akumulator puni bez vađenja iz

vozila, obavezno je maknuti barem jednu priključnicu jer bi inače moglo doći do trajnog

oštećenja akumulatora.

10

3. PROBLEMI U NABAVI DIJELOVA I IZRADI PUNJA ČA

Glavni problem je predstavljala nabava transformatora 230/16 100W struje 6A koji

omogućava punjenje akumulatora do 105Ah zbog toga što nije dostupan u trgovinama kao

gotov proizvod, već ga je potrebno posebno izraditi.

Prilikom izrade tiskane pločice došlo je do pogrešnog okretanja kontakata za relej što je

ispravljeno tako da su kontakti spojeni kratkim žicama debljine 0,6mm.

11

4. ZAKLJU ČAK

Ovaj sklop iznenađuje svojim zaštitama prema svim mogućim nezgodama koje bi se mogle

dogoditi u trenucima korisnikove rastresenosti. Prednost ovog punjača je da ga svatko

može koristiti, znači i ljudi koji neznaju ništa o elektrotehnici. Nikakva pogrešna spajanja

ne mogu oštetiti ovaj punjač. Punjač akumulatora spada u znanstveno područje

elektrotehnike.

Ovaj rad je vrlo koristan i pomaže u boljem shvaćanju i razumijevanju posla u struci.

12

LITERATURA

1. www.infoelektronika.net/vlada/infoel/69/punjac.pdf

2. 2.http://www.inet.hr/~obacan/