testo originale di Rotelle

Introduzione

I rigori dell’inverno mal si sposano con l’attività motociclistica e per i meno fortunati (climaticamente parlando) questo si traduce nel fermo del mezzo per almeno 3-4 mesi. Uno dei componenti che soffrono maggiormente di questa sosta forzata è la batteria che, anche se viene staccata e riposta in un luogo caldo, va incontro a inevitabili processi di degrado.

Per porre rimedio alla diminuzione delle prestazioni dell’accumulatore possiamo utilizzare un carica batterie che permetta di mantenere in perfetta efficienza il componente anche durante i mesi di inutilizzo.

Schema elettrico

Ciò che vi propongo non è un caricabatteria rapido; questo oggetto permette di ricaricare la batteria in tempi medio lunghi ma nel pieno rispetto dell’accumulatore in maniera da preservarlo e mantenendolo in piena efficienza.

Il carica batterie per accumulatori al piombo è un alimentatore a tensione costante.

Lo schema è quello contenuto nei datasheets dell’integrato LM317 che serve per realizzare il circuito.Su internet ve ne sono altri, penso altrettanto validi e addirittura più sofisticati, ma ho scelto di realizzare questo dato che, non essendo un esperto di elettronica, ho trovato un’analisi del circuito nei suoi vari componenti tale da permettere di capire il funzionamento del circuito.

Un altro punto a favore di questo circuito è che non presenta, diversamente da altri schemi, il transistor di potenza, in questa maniera si ha una auto limitazione della corrente di ricarica ad un massimo di 1,5A così da soddisfare in maniera automatica il valore di corrente di ricarica massimo per le batterie motociclistiche a bassa capacità.

Per impieghi diversi, ad esempio un carica batteria per auto, si può realizzare la versione con transistor per aumentare la corrente di ricarica.

Realizzazione: Ho realizzato il circuito su una basetta millefiori con dimensioni 10 X 5 mm per non avere problemi nella sistemazione dei pezzi ma il dispositivo si può ridurre ulteriormente. Per le connessioni ho utilizzato un filo di rame con diametro 0,75 mm in maniera da avere una densità di corrente al di sotto di 1A/mm².

Ho inserito il circuito e il trasformatore in una scatola lignea realizzata allo scopo cercando di lasciare uno spazio sufficiente per il raffreddamento di entrambi gli organi.

Il circuito si può dividere in due parti: la prima è formata dal trasformatore e dal circuito raddrizzatore, la seconda dal circuito di regolazione della tensione.

Trasformatore: dobbiamo abbassare la tensione di rete dai 220V in una tensione minore adatta ai nostri scopi. Facendo qualche calcolo, per ottenere alla fine del circuito i fatidici 13,8V occorre fornire al circuito elettronico almeno 13,5V. Ragionando in maniera cautelativa meglio conviene utilizzare un secondario a 14-16V, in ogni caso non conviene eccedere oltre riguardo alla tensione al secondario dato che, maggiore è il salto di tensione rispetto ai 13,8V che vogliamo ottenere, maggiore sarà il riscaldamento del circuito integrato.

La potenza nominale del trasformatore deve essere di almeno 25 VA.

Circuito raddrizzatore: si compone di un ponte raddrizzatore formato da 4 diodi e di un condensatore elettrolitico che funge da filtro. Il suo scopo è quello di trasformare la tensione alternata in uscita dal trasformatore in tensione continua raddrizzando mezza sinusoide tramite i diodi e rendendo la forma d’onda il più possibile rettilinea tramite il condensatore.

Il ponte si può comprare già fatto, le specifiche sono 100V, 2A

Il condensatore elettrolitico deve essere da 4700mF

Circuito regolatore: utilizza come elemento principale l’integrato LM317 per mantenere una tensione costante in uscita mentre la regolazione del valore della tensione viene effettuata tramite una resistenza variabile; per maggiori delucidazioni ed una spiegazione più completa dei vari componenti e del loro ruolo vi rimando qui.

In figura 5 è presentato o schema elettrico e costruttivo del circuito regolatore

V_out indica l’uscita del circuito a cui collegare i cavi per la batteria, attenzione alla polarità! (parlo per esperienza personale)

Io ho aggiunto solo un interruttore, un fusibile da 2 A lungo una fase del primario dopo l’interruttore e una spia luminosa a valle di entrambi i componenti.

Per sicurezza ho aggiunto un secondo fusibile da 1,6 A in uscita al circuito.

Lista dei componenti

• 1 trasformatore 220V Primario/14-16 V Secondario Potenza min. 25 VA

• 1 basetta millefiori (10X5)

• 1 ponte raddrizzatore 100V 2A (P)

• 1 condensatore elettrolitico da 4700mF (C)

• 1 condensatore a disco da 0,1 mF (C1)

• 1 condensatore elettrolitico da 10mF (C2)

• 1 condensatore elettrolitico da 1mF (C3)

• 2 diodi 1N4001 da 2 A

• 1 resistenza da 240 W (R3)

• 1 resistenza variabile (trimmer) da 5 KW (R4)

• 1 integrato LM317

• 1 aletta di raffreddamento completa di mica isolante e di guaina per isolare la vite di fissaggio

Consigli

Vi annoto le difficoltà che ho incontrato io, ignorante di elettronica, dato che penso che potreste incontrarle anche voi

Identificate i componenti: le resistenze hanno un codice a bande colorate, fatevelo dare dal negoziante, o sinceratevi del loro valore tramite il tester. I condensatori devono essere montati rispettando la polarità pena la rottura; il polo negativo è indicato su quelli più grossi e in ogni caso è intuibile dal piedino di minor lunghezza. I diodi devono essere inseriti rispettando il verso , il segno sul corpo corrisponde al verso della freccia sullo schema. Il trimmer è dotato di tre piedini ma sullo schema il componente presenta solo due connettori; occorre cortocircuitarne due adiacenti collegandoli assieme, a seconda di quale scegliete, il trimmer presenterà resistenza minima ruotandolo in un senso o nell’altro.

La disposizione dei piedini dell’integrato si nota nella figura 7.

Ricordatevi di interporre l’isolante tra l’aletta di raffreddamento e l’integrato.

Tracciate con un pennarello le linee di congiunzione e bloccate i componenti in sede piegando opportunamente i piedini; saldate i vari componenti e il filo di rame che crea le connessioni.

Quando dovete collegare i fili del trasformatore e quelli in uscita stagnateli insistendo con il saldatore fino a che vedrete lo stagno “risucchiato“ tra i fili di rame, sarà più facile saldarli all’altro filo.

I trimmer con alberino, gli interruttori da pannello hanno un gambo filettato di 5mm max quindi occhio allo spessore del materiale che costituisce il fronte della scatola.

Se avete intenzione di realizzare l’alimentatore come semplice carica batteria vi consiglio di scegliere un trimmer senza alberino in maniera da impostare la tensione del carica batteria solo in fase di taratura e non dovervi preoccupare di rimisurare la tensione per eventuali rotazioni accidentali della resistenza variabile.

Se avete optato per un trimmer con alberino per poter variare la tensione a vostro piacimento saldatelo ad una estremità della piastra millefiori in maniera da sfruttare il gambo filettato per l’ancoraggio della piastra stessa.

Isolate con nastro o guaina termoretraibile le connessioni e collegate a terra la scatola, se metallica e il trasformatore; dotate la scatola di una chiusura in maniera che nessuno possa accidentalmente aprirla.

Ho lasciato un lato della scatola chiuso con una griglia per permettere una giusta aerazione, se il salto di tensione è elevato l’integrato scalda parecchio fate quindi attenzione alla disposizione dei fili.

 Costi

Il componente più costoso è il trasformatore che vi conviene cercare di recupero, per la parte elettronica non credo di aver speso più di 5-6 €, la scatola è stata costruita con legname di recupero.

 Conclusioni

Il circuito è di facile realizzazione, presenta il vantaggio di calzare a pennello per le esigenze delle batterie motociclistiche e se realizzato con materiali di recupero è davvero economicissimo.