Principio di funzionamento di un caricabatterie per veicoli elettrici
Feb 16, 2026| L'alimentazione CA da 220 V viene filtrata da T0 per sopprimere le interferenze, raddrizzata in CC pulsante da D1 e quindi filtrata da C11 per formare un'alimentazione CC stabile di circa 300 V. U1 è un circuito integrato di modulazione di larghezza di impulso TL3842. Il pin 5 è l'alimentazione negativa, il pin 7 è l'alimentazione positiva, il pin 6 è l'uscita a impulsi per pilotare direttamente il MOSFET Q1 (K1358), il pin 3 è il limite di corrente massimo e la regolazione della resistenza di R25 (2,5 ohm) può regolare la corrente massima del caricabatterie. Il pin 2 è il feedback della tensione, che può regolare la tensione di uscita del caricabatterie. Il pin 4 è collegato a un resistore di oscillazione esterno R1 e un condensatore di oscillazione C1. T1 è un trasformatore di impulsi ad alta-frequenza con tre funzioni:
1. Diminuire l'impulso ad alta-tensione in un impulso a bassa-tensione.
2. Isolare l'alta tensione per evitare scosse elettriche.
3. Fornire alimentazione al TL3842. D4 è un diodo raddrizzatore ad alta-frequenza (16 A 60 V), C10 è un condensatore di filtro a bassa-tensione, D5 è un diodo Zener da 12 V, U3 (TL431) è una sorgente di tensione di riferimento di precisione che, insieme a U2 (fotoaccoppiatore 4N35), regola automaticamente la tensione del caricabatterie. La regolazione di W2 (resistenza-di regolazione fine) consente la regolazione-fine della tensione del caricabatterie. D10 è l'indicatore di alimentazione. D6 è l'indicatore di carica.
R27 è un resistore di campionamento della corrente (0,1 ohm, 5 W). La modifica della resistenza di W1 regola la corrente del punto di flesso (200-300 mA) del caricabatterie quando passa alla carica flottante. All'inizio dell'accensione, su C11 sono presenti circa 300 V. Questa tensione viene applicata a Q1 tramite T1.
Il secondo percorso, tramite R5, C8 e C3, raggiunge il pin 7 di U1, costringendo U1 ad avviarsi. Il pin 6 di U1 emette un impulso ad onda quadra, Q1 funziona e la corrente scorre a terra tramite R25. Contemporaneamente, la bobina secondaria di T1 genera una tensione indotta, che fornisce alimentazione affidabile a U1 tramite D3 e R12. La tensione della bobina di uscita T1 viene raddrizzata e filtrata da D4 e C10 per ottenere una tensione stabile. Questa tensione viene utilizzata per caricare la batteria tramite D7 (D7 impedisce alla corrente inversa dalla batteria di fluire al caricabatterie).
Il secondo percorso, tramite R14, D5 e C9, fornisce alimentazione operativa a 12 V all'LM358 (doppio amplificatore operazionale, pin 1 è terra, pin 8 è positivo) e ai suoi circuiti periferici. D9 fornisce una tensione di riferimento all'LM358, che viene divisa per R26 e R4 per raggiungere i pin 2 e 5 dell'LM358. Durante la ricarica normale, nella parte superiore di R27 sono presenti circa 0,15-0,18 V; questa tensione viene applicata al pin 3 dell'LM358 tramite R17 e un'alta tensione viene emessa dal pin 1. Questa tensione, attraverso il resistore R18, forza Q2 a condurre, illuminando D6 (luce rossa). Il secondo percorso inietta tensione nel pin 6 dell'LM358, facendo sì che il pin 7 emetta una bassa tensione, costringendo Q3 a spegnersi e D10 (luce verde) a spegnersi, avviando così la fase di carica a corrente costante. Quando la tensione della batteria sale a circa 44,2 V, il caricabatterie entra nella fase di carica a tensione costante, mantenendo la tensione di uscita a circa 44,2 V e la corrente diminuisce gradualmente. Quando la corrente di carica diminuisce a 200 mA-300 mA, la tensione nella parte superiore del resistore R27 diminuisce e la tensione sul pin 3 dell'LM358 diventa inferiore a quella sul pin 2, risultando in un'uscita a bassa tensione sul pin 1, spegnendo Q2 ed estinguendo D6. Contemporaneamente, il pin 7 emette un'alta tensione, che a sua volta accende Q3 e illumina D10. Un altro percorso, attraverso D8 e W1, raggiunge il circuito di retroazione, provocando una diminuzione della tensione. Il caricabatterie entra quindi nella fase di carica di mantenimento. La ricarica termina dopo 1-2 ore.