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Baterias ou acumuladores do tipo chumbo-ácido podem ser úteis mesmo depois de retiradas de carros devido a problemas de sulfatação. Recuperados eles podem ser usados em sistemas de iluminação de emergência, alarmes, camping, sÃtios e fazendas sem energia. O aparelho que propomos neste artigo pode ajudar na recuperação de alguns desses acumuladores cujos problemas ainda não são irreversÃveis.
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As placas de um acumulador tipo chumbo-ácido sulfatam quando este fica sem uso por muito tempo, e por isso é levado a uma descarga completa. Nestas condições, o acumulador não aceita mais carga, e mesmo que ela ocorra em pequena quantidade, se perderá em pouco tempo.
O processo mais usado para recuperar um acumulador que chegou a este ponto consiste em fazer cargas e descargas rápidas durante um certo tempo, de modo que o processo de sulfatação se reverta e as placas voltem às condições normais de funcionamento.
No entanto, a carga e a descarga em ciclos controladas devem ser feitas com cuidado, pois um excesso de corrente pode causar um problema ainda maior que inutilizará por completo a bateria ou o acumulador: as placas se deformam ou mesmo racham.
Com o aparelho que descrevemos neste artigo, os ciclos de carga e descarga rápidas podem ser feitos de modo controlado e automaticamente, permitindo assim a recuperação de acumuladores do tipo usado em carros ou motos, de 12 V. Pequenas alterações no circuito podem fazê-lo trabalhar com acumuladores de outras tensões.
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CaracterÃsticas:
* Tensão de entrada: 110/220 VCA
* Tensão de saÃda: 13 a 15 VCC
* Corrente de carga: picos de 5 A
* Corrente de descarga: 0,5 A
* Duração do ciclo: 1/60 segundo
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COMO FUNCIONA
Nosso circuito consiste numa fonte de alimentação em que temos um transformador de enrolamento secundário único com uma tensão de 21 Vrms.
A tensão do secundário deste transformador é retificada obtendo-se pulsos de aproximadamente 35 V de pico, que então são aplicados a uma etapa reguladora com dois transistores de potência na configuração Darlington.
A tensão de referência para este circuito é dada por um divisor formado pelo resistor R1 e um diodo zener de 15 a 16 V, que vai determinar a tensão máxima na bateria em recuperação.
P1 determina o ajuste que vai fixar a corrente na bateria em recuperação e que é monitorada pelo amperÃmetro A.
A bateria é ligada ao circuito de forma a ser carregada, porém recebe apenas os semiciclos positivos retificados por D1, de modo que temos a aplicação de pulsos de curta duração com picos que chegam a 5 A no ajuste máximo, conforme ilustra a figura 1.
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Entre os semiciclos aplicados na carga, o acumulador se descarrega através do resistor R3 que, em função de seu valor, determina a corrente de descarga.
Valores entre 22 e 27 ohms podem ser usados, fixando a corrente em torno de 500 mA.
O tempo de recuperação de um acumulador depende de seu estado podendo ir de algumas horas até alguns dias.
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MONTAGEM
Na figura 2 apresentamos o diagrama completo do aparelho.
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Na figura 3 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso. Todavia, como são poucos os componentes usados, nada impede que técnicas alternativas de montagem como, por exemplo, "pendurá-los" numa ponte de terminais, sejam usadas.
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Evidentemente, dadas as intensidades das correntes principais, o uso de fios grossos nas ligações é fator importante.
Os resistores R2 e R3 devem ser de fio com pelo menos 5 W de dissipação, enquanto que Z1 é um zener de 1 W com aproximadamente 15 V de tensão (podem ser ligados dois zeners de 400 m/W e 7,5 V em série).
O resistor R1 é de 1/2 W e os dois transistores devem ser dotados de radiadores de calor apropriados.
O diodo D1 de 5 A com 50 V ou mais, e o potenciômetro é comum de carbono.
O amperÃmetro, para menor custo, pode ser do tipo de ferro, móvel, que embora tenha menos precisão, serve perfeitamente para a aplicação em questão.
O transformador deve ter um enrolamento primário de acordo com a rede local, e para a conexão da bateria em recuperação sugerimos o uso de cabos polarizados contendo garras nas extremidades que serão fixados na ponte de parafusos de saÃda.
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PROVA E USO
Ligando-se o aparelho e ajustando-se P1, devemos ter uma corrente indicada no instrumento de 500 mA dada a presença de R3.
Com a ligação de um acumulador na saÃda, estando o mesmo descarregado, a corrente deve subir chegando a picos de 5 A.
Para medir estes picos de corrente não é possÃvel usar com precisão um multÃmetro, pois ele não indica valores de pico. O ideal é utilizar um osciloscópio. O valor indicado pelo amperÃmetro é médio.
A tensão na saÃda deve chegar a um máximo de 13 a 15 V medidos com o multÃmetro sem carga, ou um pouco mais.
Comprovada a presença de tensão na saÃda, basta ligar o acumulador sulfatado e deixar o equipamento em ação durante perÃodos de 6 a 24 horas. Depois disso, coloque o acumulador num carregador normal para verificar se houve a recuperação.
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LISTA MATERIAL
Semicondutores:
Q1 - TIP41 ou equivalente - transistor NPN de potência
Q2 - 2N3055 - transistor NPN de potência
D1 - 5 A x 50 V - diodo de silÃcio
Z1 - 15 V - diodo zener de 1 W
Resistores:
R1 - 470 ohms x 1/2 W
R2 - 10 ohms x 10 W - fio
R3 - 27 ohms x 10 W - fio
P1 – 470 ohms - potenciômetro
Diversos:
A - amperÃmetro 0-10 A
S1 - Interruptor simples
F1 - 2 A - fusÃvel
T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 21 V x 5 A
Placa de circuito impresso, radiadores de calor para os transistores, caixa para montagem, cabo de força, suporte de fusÃvel, botão para o potenciômetro, garras e cabo para conexão à bateria (vermelho e preto), fios, solda, etc.
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