Opis problemu Autora:
Mam ładowarkę baterii kwasowo-ołowiowych potocznie nazywaną prostownikiem, bo składa się z transformatora i prostownika. W ładowarce był amperomierz, ale się zepsuł i chcę go wymienić na elektroniczny. Pytanie, czy kupić amperomierz na prąd stały (dla leniwych DC) bądź prąd przemienny (dla leniwych AC)?
Amator poleci amperomierz na prąd stały. OK. Amator nie uwzględnia, że amperomierz elektroniczny na prąd stały jest przeznaczony do pomiarów prądu stałego. Prąd wyprostowany przez prostownik nie jest stały - a to niespodzianka i piszą o tym na Wikipedii
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prostownik. Kto nie wierzy Wikipedii, bo tam nie wiadomo kto i co wypisuje, to może to sprawdzić w podręczniku do elektrotechniki/elektroniki lub podstaw elektrotechnik/elektroniki. Było w tych podręcznikach też coś o pomiarach i ich dokładności. Mamy miernik na prąd stały, a prąd nie jest stały, więc wynik pomiaru będzie też niestały/błędny. Co zrobić?! Na diagramie procesu pojawia się rozgałęzienie - ustabilizować prąd, zmienić miernik. Zacznę od zmiany miernika. Mierniki magnetoelektryczne i elektromagnetyczne, mimo iż stare i brzydkie, to jednak dość dobrze uśredniają prąd płynący z transformatora do prostownika (he, he - prostownik w prostowniku, nieliczni mogą na takie coś wpaść w ramach uproszczenia nazewnictwa, bo ładowarka to trudne słowo) i dalej do akumulatorów (tam jest 6 akumulatorów połączonych szeregowo, więc to jest bateria, w przeciwieństwie do 1 akumulatora 3,6 V w telefonie, który każdy laik nazywa baterią, a co sprytniejsi baterią ładowalną). Zatem miernik elektromagnetyczny lub magnetoelektryczny będą w tym wypadku lepszym rozwiązaniem niż miernik elektroniczny wskazujący głupoty.
Zakładamy, że Autor jednak chce mieć ładny elektroniczny woltomierz i amperomierz zamiast brzydkiego wskazówkowego amperomierza (ja przerobiłem amperomierz na woltomierz, więc po przełączeniu wskazuje napięcie ładowarki lub ładowanej baterii). Zatem trzeba napięcie i prąd wygładzić/wyfiltrować/odfiltrować. W tym celu stosowane są kondensatory lub dławiki. Dławik to niepopularna rzecz, bo nie ma takich gotowych, nie wiadomo, jak to dobierać, duże to, brzęczy, grzeje się, ciężkie. Pozostają więc kondensatory i to nie byle jakie, bo ELEKTROLITYCZNE i choć nazwa nawiązuje do elektrolitu w akumulatorze, to zasada działania tych elementów jest zupełnie inna niż zasada działania akumulatorów. Wiadomo też doskonale, jak dobierać taki kondensator - zasada znana amatorów mówi 1000 uF na każdy 1 A prądu - tak pojemny powinien być kondensator lub... bateria kondensatorów. Bo bateria to nie jest elektrochemiczne źródło prądu, tylko coś w ilości 2 szt. lub więcej (bateria kranów - bateria wannowa, umywalkowa, kuchenna... bateria dział, bateria moździerzy itp., bateria ogniw elektrochemicznych pierwotnych lub wtórnych w skrócie nazywana baterią lub akumulatorem). Później to się pop... (skomplikowało) i każdy akumulator nazywany jest na zmianę akumulatorem/akumulatorkiem/baterią).
Dość dygresji, czas przejść do konkretów. Autor ma ładowarkę - nie wiem, jaki prąd wyjściowy, ale załóżmy 5 A. Kierując się zasadą doboru pojemności kondensatora filtrującego do pobieranego prądu (przypominam 1 mF na 1 A prądu), Autor powinien nabyć kondensator 5 mF/25 V. Typowa wartość to 4,7 mF/16 V lub 25 V. Brakujące 0,3 mF można uzupełnić, dołączając równolegle kondensator o pojemności 330 uF, bo przy połączeniu równoległym elementów napięcie na nich jest takie samo, prądy będą różne, ale najważniejsze w tym wypadku - pojemności zsumują się, czyli 0,33 mF + 4,7 mF da 5,03 mF, więc tyle, ile by chciał Amator do odfiltrowania prądu 5 A. Niestety amatorom nie wiadomo, jak będzie wyglądała pulsacja prądu, więc nie wiadomo, jak dokładny będzie nowy miernik. Filtracja przyda się również do pomiaru napięcia - głównie nieobciążonej ładowarki (prostownik to element zasilacza ładowarki; ładowarka to urządzenie do ładowania akumulatorów lub baterii akumulatorów - te baterie akumulatorów to jeszcze były rozpoznawalne w latach 80., gdy pisano o okrętach podwodnych i na tych okrętach były właśnie baterie akumulatorów, a 40 lat później to nie do pomyślenia, bo bateria to przecież taki jednorazowy paluszek do pilota albo bateria w telefonie, którą można ładować, no to nie wiadomo, czym to się różni skoro ma jedną nazwę). Po podłączeniu baterii 12 V czy tam sześciu szeregowo połączonych akumulatorów 2 V (napięcia w połączeniu szeregowym sumują się, więc wychodzi 6×2 V = 12 V) napięcie wyfiltruje sam(a) akumulator/bateria, bo zachowuje się jak kondensator. W tym wypadku chociaż pomiar napięcia będzie prawidłowy, bo składowa zmienna będzie niewielka.
Ostrzeżenie (trochę w stylu poradnika dla przeciętnych Amerykanów): pusty kondensator ma mały opór wewnętrzny. Podłączony do napięcia spowoduje przepływ dużego prądu. Prąd popłynie szeregowo przez uzwojenie wtórne transformatora, diody prostownika i kondensator (dalej masą do prostownika i do transformatora). Im większa pojemność, tym większy prąd rozruchowy. Nie należy zatem wkładać, nie wiadomo ile kondensatorów, bo można sobie spalić diody. Komu się chce, to może znaleźć informacje o tym, jakie prądy płyną w początkowej fazie ładowania kondensatora, jak je zmniejszyć i ewentualnie jak dobrać diody do prostownika.
Sam miernik napięcia i prądu może być zasilany z zasilacza, którego parametry mierzy, lub musi mieć swój oddzielny zasilacz złożony z transformatora, prostownika, filtra i stabilizatora. I są na to dowody w pradawnych księgach gumisiów oraz w Internecie i na youtube. Można sobie wybierać źródło informacji. Najmniej głupot jest w księgach... Mam nadzieję, że ta garść informacji na coś komuś się przyda. Gdyby była na papierze, to nadałaby się do rozpalenia ogniska albo wytarcia rąk. A tak to będzie tylko zawalać komórki pamięci dyskowej.
Ale oryginalny wskazówkowy amperomierz też był średnio precyzyjny w odczycie. Przykład:
