Presentamos el circuito de un cargador de baterías capaz de entregar una carga del orden de los 5A, con lo cual es posible tener plena carga en una batería en sólo unas horas. Se emplea un SCR, ya que de utilizar transistores de potencia, éstos deben disipar en calor, y durante todo el tiempo que se deja en funcionamiento, perederíamos en calor unos 35 a 50 watt, lo cual atenta con la vida de los semiconductores.

Este tipo de montaje emplea generalmente un transformador de 220V a 12V + 12V x 5A con un puente de diodos de 5A (estos componentes no estean en el circuito) que debe entregar en su salida una tensión alterna de pico de salida (una vez rectificada y filtrada) de unos 17V.

Si la tensión de la batería que hay que recargar es de unos 11V, la diferencia de potencial será igual a: (18 -11)V=7V.

Por lo tanto, si se desea recargar la batería con una corriente media de 5A, el transistor debería disipar una potencia igual a:

7V x 5A =35 watt

Como la carga puede durar varias horas, si el circuito tuviera un transistor que no esté debidamente protegido, se podría quemar.

Utilizando un SCR ya no habrá que filtrar la tensión rectificada.

Entonces habrá una tensión continua pulsante, de tal manera que cada vez que el semiciclo pase por el "0", el SCR se cortará y se pondrá de nuevo en conducción sólo cuando la tensión en entrada supere la de la batería a recargar.

Cuando el SCR entra en conducción, la disipación en calor es igual al valor de la corriente entregada, multiplicada por la caída de tensión introducida por la unión ANODO-CATODO, que es de aproximadamente 0,7V.

Por lo tanto, recargando la batería con una corriente media de 5A, el SCR tendrá que disipar en calor solamente:

0,7V x 5A = 3,5W

Por ser un circuito que consume poca potencia, se lo recomienda no sólo para recargar la batería de un automóvi, sino también para mantener siempre cargada una batería conectada a una instalación de alarma, ya que el circuito regulará automáticamente su corriente de salida y la bloqueará cuando la batería esté cargada.

En la figura 1 tenemos nuestro circuito, donde la entrada es una tensión continua pulsante de 100Hz y 17V de pico que se aplica al ánodo del SCR y se toma en el cátodo de este último para transferirla al polo positivo de la batería sometida a recarga.

La corriente circulará sólo cuando el SCR esté excitado, para lo cual se coloca el transistor Q1, las resistencias R1, R2 y R3, el diodo D5 y C1.

Supongamos conectar en la salida, una batería para recargar cuya tensión es del orden de los 11V.

Esta tensión, presente en los terminales de salida del circuito, llegará al cátodo del SCR y mediante la resistencia R3, también a su compuerta.

En esta situación, con cátodo y compuerta al mismo potencial, el SCR quedará bloqueado y así permanecerá hasta que a la compuerta (gate) llegue un pulso positivo de valor superior al de la batería.

Como el emisor de Q1 está conectado a la compuerta del SCR mediante D5, dicho transistor comenzará a conducir cuando en su base exista una tensión igual a los 11V de la batería, más la caída de 0,7V introducida por la juntura base - emisor de Q1.

Para que Q1 conduzca, debemos tener una tensión de:

11V + 0,7V +0,7 =12,4V

C1, conectado entre la base de Q1 y masa, sirve para introducir un retardo en la conexión del SCR, útil para hacer trabajar el circuito en las mejores condiciones, es decir, cuando la semionda positiva, una vez alcanzado su máximo, comience a descender hacia el 0.

El SCR permanecerá excitado, aunque el transistor Q1 no conduzca y se desexcitará sólo cuando la tensión existente en el ánodo llegue a 0V.

El ciclo se repetirá luego, de manera análoga, con cada semionda. Con el SCR conduciendo, tendremos que controlar que la corriente suministrada a la batería sometida a recarga nunca supere los 5A que hemos establecido como corriente máxima y también habrá que comprobar cuándo está completamente cargada la batería, para que deje de circular corriente.

Para ello se colocan Q2 y sus componentes asociados. Supongamos que suministramos tensión al circuito y conectamos en los terminales de salida una batería inicialmente descargada. Si la corriente que fluye por la batería es de unos 5A, la base del transistor Q2 resultará polarizada con una tensión igual a:

V = R x I

Si R = 0,15ohm, entonces:

5A x 0,15ohm = 0,75V

De esta manera comenzará a conducir Q2 y aumentará el tiempo necesario para la recarga del capacitor C1 y, en consecuencia, del transistor Q1 que como ya hemos visto, genera el impulso positivo para la conexión del SCR. Al disminuir el período de conducción del SCR, quedará automáticamente reducida la corriente de carga de la batería.

Cuando la batería esté totalmente cargada, en los extremos de la resistencia R7 tendremos una tensión menor. En consecuencia, a los extremos de la batería llegará la máxima tensión de alimentación, que podría dañar la batería.

Para evitar ese riesgo, cuando la tensión en los extremos de la batería supera los 15V, el diodo zéner DZ1, que es de 15V, conduce, lo cual hará que Q1 deje de conducir mediante la polarización de Q2. De ese modo, a la compuerta del SCR ya no podrá llegar la tensión de excitación y, por lo tanto, quedará bloqueado el suministro de tensión a la batería.

Cuando se cargue la batería es aconsejable retirar la tapa existente sobre cada elemento para facilitar la salida de gases que se generan durante el proceso de recarga.

Si se presenta el caso de no obtener salida, la primera medida a tomar es la tensión rectificada en el ánodo del diodo SCR; la falta de tensión en este punto implica una avería en el transformador de alimentación o en el puente rectificador.

Si la tensión rectificada es correcta, se deben comprobar los pulsos en la puerta del SCR. Para que el diodo SCR conduzca, se deben aplicar a su compuerta pulsos de tensión superiores a la tensión del cátodo. Si los pulsos en la puerta no tienen el nivel adecuado, se deben comprobar los existentes en la base de Q1; si son correctos, la avería estará localizada entre el transistor Q1 y el diodo D5 (abierto). Si por el contrario, los pulsos en la base de Q1 no alcanzan el nivel de disparo, la avería estará localizada en Q2 (en corto o con fugas) o en el diodo DZ1 (tensión de zéner incorrecta, con fugas o en corto). Es recomendable utilizar un osciloscopio para la localización de averías en este circuito, ya que trabaja con simiondas positivas y no con tensiones continuas filtradas.