Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych w nowoczesnej technice elektronicznej odbywa się nie poprzez zmianę napięcia zasilania, jak to miało miejsce wcześniej, ale poprzez przykładanie do silnika elektrycznego impulsów prądowych o różnym czasie trwania. Do tych celów służą, które ostatnio stały się bardzo popularne - PWM ( modulowana szerokość impulsu) regulatory. Obwód jest uniwersalny - jest to również regulator prędkości silnika, oraz jasności lampek i natężenia prądu w ładowarce.
Obwód kontrolera PWM
Podany schemat działa dobrze, w załączniku.
Bez zmiany obwodu napięcie można podnieść do 16 woltów. Ustaw tranzystor w zależności od mocy obciążenia.
Można zmontować Regulator PWM i zgodnie z takim obwodem elektrycznym, z konwencjonalnym tranzystorem bipolarnym:
A jeśli to konieczne, zamiast tranzystora kompozytowego KT827 umieść pole IRFZ44N z rezystorem R1 - 47k. Polevik bez grzejnika, przy obciążeniu do 7 amperów, nie nagrzewa się.
Działanie kontrolera PWM
Zegar na chipie NE555 monitoruje napięcie na kondensatorze C1, który jest usuwany z pinu THR. Gdy tylko osiągnie maksimum, wewnętrzny tranzystor otwiera się. Co zwiera pin DIS do masy. W takim przypadku na wyjściu OUT pojawia się logiczne zero. Kondensator zaczyna się rozładowywać przez DIS, a gdy napięcie na nim spadnie do zera, układ przełączy się w stan przeciwny - na wyjściu 1 tranzystor jest zamknięty. Kondensator zaczyna się ponownie ładować i wszystko się powtarza.
Ładunek kondensatora C1 przebiega ścieżką: „R2->górne ramię R1 -> D2”, a rozładowanie ścieżką: D1 -> dolne ramię R1 -> DIS. Kiedy obracamy rezystor zmienny R1, zmieniamy stosunek rezystancji górnego i dolnego ramienia. Co odpowiednio zmienia stosunek długości impulsu do przerwy. Częstotliwość jest ustalana głównie przez kondensator C1 i zależy również trochę od wartości rezystancji R1. Zmieniając stosunek rezystancji ładowania do rozładowania, zmieniamy cykl pracy. Rezystor R3 zapewnia wyjście podciągające do wysokiego poziomu - mamy więc wyjście z otwartym kolektorem. Który sam nie jest w stanie ustawić wysokiego poziomu.
Możesz umieścić dowolne diody, kondensatory o mniej więcej takiej samej wartości jak na schemacie. Odchylenia w granicach jednego rzędu wielkości nie wpływają znacząco na działanie urządzenia. Na przykład przy 4,7 nanofaradach ustawionych w C1 częstotliwość spada do 18 kHz, ale jest prawie niesłyszalna.
Jeśli po zmontowaniu obwodu kluczowy tranzystor sterujący nagrzeje się, najprawdopodobniej nie otworzy się całkowicie. Oznacza to, że tranzystor ma duży spadek napięcia (jest częściowo otwarty) i przepływa przez niego prąd. W rezultacie więcej energii jest rozpraszane na ogrzewanie. Pożądane jest, aby obwód wyjściowy był równoległy z dużymi kondensatorami, w przeciwnym razie będzie słabo śpiewać i regulować. Aby nie gwizdać - podnieś C1, gwizdek często pochodzi od niego. Ogólnie rzecz biorąc, zakres jest bardzo szeroki, szczególnie obiecujące będzie jego zastosowanie jako ściemniacza do lamp LED dużej mocy, taśm LED i reflektorów, ale o tym następnym razem. Artykuł został napisany przy wsparciu ear, ur5rnp, stalker68.
Kolejna ładowarka jest montowana zgodnie ze schematem kluczowego stabilizatora prądu z jednostką sterującą osiągniętym napięciem na akumulatorze, aby zapewnić jego wyłączenie po zakończeniu ładowania. Do sterowania kluczowym tranzystorem stosuje się szeroko stosowany specjalistyczny mikroukład TL494 (KIA491, K1114UE4). Urządzenie zapewnia regulację prądu ładowania w zakresie 1...6 A (10A max) oraz napięcia wyjściowego 2...20 V.
Kluczowy tranzystor VT1, dioda VD5 i diody mocy VD1 - VD4 muszą być instalowane przez uszczelki mikowe na wspólnym grzejniku o powierzchni 200 ... 400 cm2. Najważniejszym elementem w obwodzie jest cewka indukcyjna L1. Wydajność obwodu zależy od jakości jego wykonania. Jako rdzeń możesz użyć transformatora impulsowego z zasilacza TV 3USCT lub podobnego. Bardzo ważne jest, aby obwód magnetyczny miał szczelinę szczelinową około 0,5 ... 1,5 mm, aby zapobiec nasyceniu przy wysokich prądach. Liczba zwojów zależy od konkretnego obwodu magnetycznego i może mieścić się w granicach 15 ... 100 zwojów drutu PEV-2 2,0 mm. Jeśli liczba zwojów jest nadmierna, podczas pracy obwodu z obciążeniem znamionowym będzie słyszalny cichy gwizd. Z reguły świszczący dźwięk występuje tylko przy średnich prądach, a przy dużym obciążeniu indukcyjność cewki indukcyjnej maleje z powodu namagnesowania rdzenia i gwizdek zatrzymuje się. Jeśli świszczący dźwięk ustaje przy małych prądach i przy dalszym wzroście prądu obciążenia tranzystor wyjściowy zaczyna się gwałtownie nagrzewać, to obszar rdzenia obwodu magnetycznego jest niewystarczający do pracy z wybraną częstotliwością generowania - konieczne jest zwiększenie częstotliwości mikroukładu poprzez wybór rezystora R4 lub kondensatora C3 lub zainstalowanie cewki indukcyjnej o większym rozmiarze. W przypadku braku tranzystora mocy o strukturze p-n-p w obwodzie można zastosować mocne tranzystory o strukturze n-p-n, jak pokazano na rysunku.
Jako dioda VD5 przed cewką indukcyjną L1 pożądane jest użycie dowolnych dostępnych diod z barierą Schottky'ego, o wartości znamionowej prądu co najmniej 10 A i napięcia 50 V, w skrajnych przypadkach można zastosować diody średniej częstotliwości KD213 , KD2997 lub podobne importowane. Do prostownika można użyć dowolnych mocnych diod o prądzie 10 A lub mostka diodowego, takiego jak KBPC3506, MP3508 lub tym podobnych. Pożądane jest dostosowanie rezystancji bocznika w obwodzie do wymaganej. Zakres regulacji prądu wyjściowego zależy od stosunku rezystancji rezystorów w obwodzie wyjściowym 15 mikroukładu. W dolnym położeniu suwaka rezystora regulacji zmiennego prądu zgodnie ze schematem napięcie na pinie 15 mikroukładu musi odpowiadać napięciu na boczniku, gdy przepływa przez niego maksymalny prąd. Rezystor regulacji prądu zmiennego R3 można zainstalować z dowolną rezystancją nominalną, ale konieczne będzie wybranie przylegającego do niego rezystora stałego R2, aby uzyskać wymagane napięcie na styku 15 mikroukładu.
Zmienny rezystor regulacji napięcia wyjściowego R9 może również mieć dużą zmianę rezystancji nominalnej 2 ... 100 kOhm. Wybierając rezystancję rezystora R10, ustawia się górną granicę napięcia wyjściowego. Dolna granica jest określona przez stosunek rezystancji rezystorów R6 i R7, ale niepożądane jest ustawienie jej poniżej 1 V.
Układ montowany jest na małej płytce drukowanej o wymiarach 45 x 40 mm, reszta elementów układu montowana jest na podstawie urządzenia oraz radiatorze.
Schemat połączeń do podłączenia płytki drukowanej pokazano na poniższym rysunku.
Opcje PCB w lay6
Dziękuję za wydruki w komentarzach Demo
W obwodzie zastosowano przewijany transformator mocy TC180, ale w zależności od wielkości wymaganych napięć wyjściowych i prądu moc transformatora można zmieniać. Jeśli wystarczające jest napięcie wyjściowe 15 V i prąd 6 A, wystarczy transformator zasilający 100 W. Powierzchnię grzejnika można również zmniejszyć do 100 .. 200 cm2. Urządzenie może być stosowane jako zasilacz laboratoryjny z regulowanym ograniczeniem prądu wyjściowego. Dzięki elementom serwisowalnym obwód zaczyna działać natychmiast i wymaga jedynie regulacji.
Źródło: http://shemotekhnik.ru
Niedawno postanowiłem zrobić kilka ładowarek do akumulatora samochodowego, który miał być sprzedawany na lokalnym rynku. Pojawiły się całkiem ładne industrialne skrzynki, trzeba było tylko zrobić dobry farsz i już.
Ale potem napotkałem szereg problemów, począwszy od zasilacza, a skończywszy na jednostce sterującej napięciem wyjściowym. Poszedłem i kupiłem stary, dobry transformator elektroniczny, taki jak Tashibra (chińska marka) za 105 watów i zacząłem przerabiać.
Tashibra to elektroniczny (przełączny) zasilacz sieciowy zrealizowany na zasadzie półmostka, nie posiada żadnych zabezpieczeń, brakuje nawet prostego ochronnika przeciwprzepięciowego. Po przeróbce (więcej o tym w kolejnych artykułach) udało się uzyskać do 18 V napięcia stałego na wyjściu transformatora o prądzie 8-10 Amperów, co w zupełności wystarczy do naładowania nawet dość pojemnego samochodu baterie.
Wymiary płytki to nic więcej niż paczka papierosów, w wyniku czego powstał dość kompaktowy i mocny zasilacz. Drugi problem związany był z regulatorem mocy, nie dałoby się bezpośrednio naładować akumulatora, dlatego zdecydowano się na zastosowanie prostego układu regulatora PWM.
W naszym obwodzie łącze mocy jest potężnym N-kanałowym tranzystorem polowym, w moim przypadku IRFZ44, oczywiście nie jest to krytyczne, można użyć prawie wszystkich podobnych przełączników o dopuszczalnym prądzie 20 amperów lub więcej.
Tranzystory małej mocy również nie są krytyczne, można użyć dowolnych tranzystorów przewodności wstecznej (małej mocy, takich jak kt3102, kt315, S9012/9014/9016/9018 i inne), montuje się na nich multiwibrator z regulowanym cyklem pracy impulsu, który steruje potężnym przełącznikiem polowym.
Tranzystor polowy będzie się przegrzewał podczas pracy, ale to przegrzanie nie będzie zbyt duże, ale na wszelki wypadek tranzystor należy zainstalować na radiatorze.
Kto nie spotkał się w swojej praktyce z koniecznością naładowania akumulatora i rozczarowany brakiem ładowarki o niezbędnych parametrach został zmuszony do zakupu nowej ładowarki w sklepie lub ponownego złożenia potrzebnego obwodu?
Wielokrotnie musiałem więc rozwiązywać problem ładowania różnych akumulatorów, gdy pod ręką nie było odpowiedniej ładowarki. Musiałem naprędce zebrać coś prostego, w odniesieniu do konkretnego akumulatora.
Sytuacja była znośna do momentu, kiedy pojawiła się potrzeba treningu masowego, a co za tym idzie ładowania akumulatorów. Konieczne było wykonanie kilku uniwersalnych ładowarek - niedrogich, pracujących w szerokim zakresie napięć wejściowych i wyjściowych oraz prądów ładowania.
Zaproponowane poniżej układy ładowarek zostały opracowane do ładowania akumulatorów litowo-jonowych, ale możliwe jest ładowanie innych typów akumulatorów oraz akumulatorów kompozytowych (z wykorzystaniem tego samego typu ogniw, dalej - AB).
Wszystkie przedstawione schematy mają następujące główne parametry:
napięcie wejściowe 15-24 V;
prąd ładowania (regulowany) do 4 A;
napięcie wyjściowe (regulowane) 0,7 - 18 V (przy Uin = 19V).
Wszystkie układy zostały zaprojektowane do współpracy z zasilaczami z laptopów lub do współpracy z innymi zasilaczami o napięciach wyjściowych DC od 15 do 24 V i są zbudowane na powszechnie stosowanych komponentach obecnych na płytach starych zasilaczy komputerowych, zasilaczy innych urządzeń, laptopów itp.
Schemat pamięci nr 1 (TL494)
Pamięć na schemacie 1 to potężny generator impulsów, pracujący w zakresie od kilkudziesięciu do kilku tysięcy herców (częstotliwość była zmieniana w trakcie badań), z regulowaną szerokością impulsu.
Akumulator jest ładowany impulsami prądu, ograniczonymi przez sprzężenie zwrotne utworzone przez czujnik prądu R10, podłączony między wspólnym przewodem obwodu a źródłem klucza na tranzystorze polowym VT2 (IRF3205), filtr R9C2, pin 1 , czyli „bezpośrednie” wejście jednego ze wzmacniaczy błędów układu TL494.
Wejście odwrotne (pin 2) tego samego wzmacniacza błędu jest zasilane napięciem porównawczym regulowanym za pomocą rezystora nastawnego PR1 ze źródła napięcia odniesienia wbudowanego w układ (ION - pin 14), co zmienia różnicę potencjałów między wejściami wzmacniacza błędu.
Gdy tylko napięcie na R10 przekroczy wartość napięcia (ustawioną przez rezystor zmienny PR1) na pinie 2 układu TL494, impuls prądu ładowania zostanie przerwany i wznowiony dopiero w kolejnym cyklu sekwencji impulsów generowanych przez układ generator.
Dostosowując w ten sposób szerokość impulsu na bramce tranzystora VT2, kontrolujemy prąd ładowania akumulatora.
Tranzystor VT1, połączony równolegle z bramką potężnego klucza, zapewnia niezbędną szybkość rozładowania pojemności bramki tego ostatniego, uniemożliwiając „gładkie” blokowanie VT2. W tym przypadku amplituda napięcia wyjściowego przy braku AB (lub innego obciążenia) jest prawie równa wejściowemu napięciu zasilania.
Przy obciążeniu rezystancyjnym napięcie wyjściowe będzie określone przez prąd płynący przez obciążenie (jego rezystancję), co pozwoli na wykorzystanie tego obwodu jako sterownika prądu.
Podczas ładowania akumulatora napięcie na wyjściu kluczyka (a co za tym idzie na samym akumulatorze) z czasem będzie miało tendencję do wzrostu w kierunku wartości określonej napięciem wejściowym (teoretycznie) i oczywiście nie można do tego dopuścić , wiedząc, że wartość napięcia ładowanej baterii litowej powinna być ograniczona do 4,1 V (4,2 V). Dlatego w pamięci zastosowano obwód urządzenia progowego, którym jest wyzwalacz Schmitta (dalej - TSh) na wzmacniaczu operacyjnym KR140UD608 (IC1) lub na dowolnym innym wzmacniaczu operacyjnym.
Po osiągnięciu wymaganej wartości napięcia na akumulatorze, przy której potencjały na wejściu bezpośrednim i odwrotnym (odpowiednio piny 3, 2) układu IC1 są równe, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego pojawi się wysoki poziom logiczny (prawie równe napięciu wejściowemu), wymuszając zaświecenie się diody sygnalizującej koniec ładowania HL2 oraz diody LED, transoptor VH1, który otworzy własny tranzystor, blokując dopływ impulsów do wyjścia U1. Klawisz na VT2 zamknie się, ładowanie akumulatora zostanie zatrzymane.
Pod koniec ładowania akumulatora zacznie się on rozładowywać przez diodę rewersyjną wbudowaną w VT2, która okaże się być bezpośrednio podłączona do akumulatora, a prąd rozładowania wyniesie około 15-25 mA, biorąc pod uwagę również rozładowanie przez elementy obwodu TS. Jeśli ta okoliczność wydaje się komuś krytyczna, w szczelinę między drenem a ujemnym biegunem akumulatora należy umieścić mocną diodę (najlepiej z niewielkim spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia).
Histereza TS w tej wersji ładowarki jest tak dobrana, że ładowanie rozpocznie się ponownie, gdy napięcie na akumulatorze spadnie do 3,9 V.
Ładowarką tą można również ładować szeregowo łączone akumulatory litowe (i nie tylko). Wystarczy skalibrować wymagany próg odpowiedzi za pomocą zmiennego rezystora PR3.
I tak np. ładowarka złożona według schematu 1 współpracuje z trzyczęściową baterią sekwencyjną z laptopa, składającą się z podwójnych elementów, którą zamontowano zamiast baterii niklowo-kadmowej do wkrętarki.
Zasilacz z laptopa (19V/4,7A) jest podłączony do ładowarki montowanej w standardowej obudowie ładowarki wkrętarki zamiast oryginalnego obwodu. Prąd ładowania „nowego” akumulatora wynosi 2 A. W tym samym czasie pracujący bez grzejnika tranzystor VT2 nagrzewa się maksymalnie do temperatury 40-42 C.
Ładowarka zostaje oczywiście wyłączona, gdy napięcie na akumulatorze osiągnie 12,3V.
Histereza TS pozostaje taka sama w PROCENTACH, gdy zmienia się próg odpowiedzi. Oznacza to, że jeśli przy napięciu wyłączenia 4,1 V ładowarka została ponownie włączona, gdy napięcie spadło do 3,9 V, to w tym przypadku ładowarka zostanie ponownie włączona, gdy napięcie akumulatora spadnie do 11,7 V. Ale jeśli to konieczne, głębokość histerezy może się zmieniać.
Kalibracja progu ładowania i histerezy
Kalibracja odbywa się przy użyciu zewnętrznego regulatora napięcia (zasilacza laboratoryjnego).Górny próg działania TS jest ustawiony.
1. Odłącz górny zacisk PR3 od obwodu pamięci.
2. Podłączamy „minus” zasilacza laboratoryjnego (dalej LBP) do ujemnego zacisku AB (sam AB nie powinien znajdować się w obwodzie podczas konfiguracji), „plus” LBP do dodatniego zacisku dla AB.
3. Włącz pamięć i LBP i ustaw wymagane napięcie (np. 12,3 V).
4. Jeżeli świeci się sygnalizacja końca ładowania, przesuń suwak PR3 w dół (zgodnie ze schematem) do momentu zgaśnięcia sygnalizacji (HL2).
5. Powoli obracaj silnikiem PR3 w górę (zgodnie ze schematem), aż zaświeci się kontrolka.
6. Powoli zmniejszać poziom napięcia na wyjściu LBP i obserwować wartość, przy której ponownie zgaśnie wskazanie.
7. Ponownie sprawdź poziom działania górnego progu. Cienki. Możesz dostosować histerezę, jeśli nie jesteś zadowolony z poziomu napięcia, który włącza pamięć.
8. Jeżeli histereza jest zbyt głęboka (ładowarka jest załączana przy zbyt niskim poziomie napięcia - poniżej np. poziomu rozładowania AB odkręć suwak PR4 w lewo (zgodnie ze schematem) lub odwrotnie, - jeśli głębokość histerezy jest niewystarczająca, - w prawo (zgodnie z wykresem) głębokość histerezy, poziom progowy może przesunąć się o kilka dziesiątych wolta.
9. Wykonaj uruchomienie próbne, podnosząc i obniżając poziom napięcia na wyjściu LBP.
Ustawienie bieżącego trybu jest jeszcze łatwiejsze.
1. Wyłączamy urządzenie progowe dowolnymi dostępnymi (ale bezpiecznymi) metodami: na przykład „osadząc” silnik PR3 na wspólnym przewodzie urządzenia lub „zwierając” diodę LED transoptora.
2. Zamiast AB podłączamy obciążenie w postaci 12-woltowej żarówki do wyjścia ładowarki (na przykład do ustawienia użyłem pary lamp 12 V na 20 W).
3. Amperomierz umieszczamy w szczelinie któregokolwiek z przewodów zasilających na wejściu pamięci.
4. Ustaw suwak PR1 na minimum (maksimum po lewej stronie zgodnie ze schematem).
5. Włącz pamięć. Płynnie obracaj pokrętłem regulacyjnym PR1 w kierunku narastania prądu, aż do uzyskania wymaganej wartości.
Można spróbować zmienić rezystancję obciążenia w kierunku niższych wartości jego rezystancji podłączając równolegle np. inną taką samą lampę lub nawet „zewrzeć” wyjście pamięci. Prąd nie powinien znacząco się zmieniać.
W trakcie testowania urządzenia okazało się, że częstotliwości w zakresie 100-700 Hz okazały się optymalne dla tego obwodu, pod warunkiem zastosowania IRF3205, IRF3710 (minimalne ogrzewanie). Ponieważ TL494 nie jest w pełni wykorzystany w tym obwodzie, bezbłędny wzmacniacz układu można wykorzystać na przykład do pracy z czujnikiem temperatury.
Należy również pamiętać, że przy nieprawidłowym układzie nawet prawidłowo zmontowane urządzenie pulsacyjne nie będzie działać poprawnie. Dlatego nie należy zaniedbywać doświadczenia z montażem urządzeń impulsowo-energetycznych, które było wielokrotnie opisywane w literaturze, a mianowicie: wszystkie połączenia „energetyczne” o tej samej nazwie powinny znajdować się w jak najmniejszej odległości względem siebie (najlepiej w jednej punkt). Na przykład punkty połączeń, takie jak kolektor VT1, zaciski rezystorów R6, R10 (punkty połączenia ze wspólnym przewodem obwodu), zacisk 7 U1 - należy połączyć prawie w jednym punkcie lub poprzez bezpośrednie zwarcie i szeroki przewodnik (magistrala). To samo dotyczy drenażu VT2, którego wyjście należy „zawiesić” bezpośrednio na zacisku „-” akumulatora. Kołki IC1 muszą również znajdować się w bliskiej „elektrycznej” bliskości zacisków AB.
Schemat pamięci nr 2 (TL494)
Schemat 2 nie różni się zbytnio od schematu 1, ale o ile poprzednia wersja ładowarki była przystosowana do pracy z wkrętarką AB, to ładowarka w schemacie 2 została pomyślana jako uniwersalna, niewielkich rozmiarów (bez zbędnych elementów nastawczych), zaprojektowana do pracy zarówno z elementami kompozytowymi, połączonymi szeregowo do 3, jak i pojedynczymi.
Jak widać, aby szybko zmienić tryb prądowy i pracować z inną liczbą elementów połączonych szeregowo, wprowadza się stałe ustawienia rezystorami trymerowymi PR1-PR3 (ustawienie prądu), PR5-PR7 (ustawienie progu końca ładowania dla różną liczbę elementów) oraz przełączniki SA1 (wybór prądu ładowania) i SA2 (wybór liczby ładowanych ogniw).
Przełączniki mają dwa kierunki, przy czym ich drugie sekcje przełączają diody wskazujące wybór trybu.
Kolejną różnicą w stosunku do poprzedniego urządzenia jest zastosowanie drugiego wzmacniacza błędu TL494 jako elementu progowego (włączanego zgodnie ze schematem TS), który określa koniec ładowania akumulatora.
No i oczywiście jako klucz zastosowano tranzystor o przewodności p, co uprościło pełne wykorzystanie TL494 bez użycia dodatkowych komponentów.
Procedura ustawiania progów końca ładowania i trybów prądowych jest taka sama, a także do ustawienia poprzedniej wersji pamięci. Oczywiście dla innej liczby elementów próg odpowiedzi zmieni się wielokrotnie.
Podczas testowania tego obwodu zauważono silniejsze nagrzewanie się klucza na tranzystorze VT2 (podczas prototypowania używam tranzystorów bez grzejnika). Z tego powodu należy użyć innego tranzystora (którego po prostu nie miałem) o odpowiedniej przewodności, ale o lepszych parametrach prądowych i mniejszej rezystancji otwartego kanału, lub podwoić liczbę tranzystorów wskazanych w obwodzie, łącząc je równolegle z oddzielnymi rezystory bramkowe.
Zastosowanie tych tranzystorów (w wersji „single”) w większości przypadków nie jest krytyczne, jednak w tym przypadku rozmieszczenie elementów urządzenia planowane jest w małej obudowie z zastosowaniem małych radiatorów lub bez radiatorów.
Schemat pamięci nr 3 (TL494)
W ładowarce na schemacie 3 dodano automatyczne odłączenie akumulatora od ładowarki wraz z przełączeniem na obciążenie. Jest to wygodne do sprawdzania i wyszukiwania nieznanych AB. Histerezę TS dla pracy z wyładowaniem AB należy zwiększyć do dolnego progu (dla załączenia ładowarki), równego pełnemu rozładowaniu AB (2,8-3,0 V).
Schemat pamięci nr 3a (TL494)
Schemat 3a - jako wariant schematu 3.
Schemat pamięci nr 4 (TL494)
Ładowarka na schemacie 4 nie jest bardziej skomplikowana niż poprzednie urządzenia, ale różnica w stosunku do poprzednich schematów polega na tym, że tutaj akumulator jest ładowany prądem stałym, a sama ładowarka jest stabilizowanym regulatorem prądu i napięcia i może służyć jako laboratorium moduł zasilacza, klasycznie zbudowany według kanonów „datashit”.
Taki moduł jest zawsze przydatny do testów laboratoryjnych zarówno baterii, jak i innych urządzeń. Sensowne jest stosowanie wbudowanych przyrządów (woltomierz, amperomierz). W literaturze opisano wzory do obliczania dławików akumulacyjnych i interferencyjnych. Powiem tylko, że podczas testów korzystałem z gotowych, różnych dławików (o wskazanym zakresie indukcyjności), eksperymentując z częstotliwością PWM od 20 do 90 kHz. Nie zauważyłem jakiejś szczególnej różnicy w działaniu regulatora (w zakresie napięć wyjściowych 2-18 V i prądów 0-4 A): nieznaczne zmiany w nagrzewaniu się kluczyka (bez radiatora) mi odpowiadały bardzo dobrze. Wydajność jest jednak wyższa przy zastosowaniu mniejszych indukcyjności.
Regulator działał najlepiej z dwoma dławikami 22 µH połączonymi szeregowo w kwadratowe rdzenie pancerne z przetwornic zintegrowanych z płytami głównymi laptopów.
Schemat pamięci nr 5 (MC34063)
Na schemacie 5 wariant regulatora SHI z regulacją prądu i napięcia jest wykonany na mikroukładzie PWM / PWM MC34063 z „dodatkiem” do wzmacniacza operacyjnego CA3130 (można zastosować inne wzmacniacze operacyjne), z za pomocą którego prąd jest regulowany i stabilizowany.
Ta modyfikacja nieco rozszerzyła możliwości MC34063, w przeciwieństwie do klasycznego włączenia mikroukładu, umożliwiając wdrożenie funkcji płynnej regulacji prądu.
Schemat pamięci nr 6 (UC3843)
Na schemacie 6 wariant kontrolera SHI jest wykonany na chipie UC3843 (U1), wzmacniaczu operacyjnym CA3130 (IC1) i transoptorze LTV817. Regulacja prądu w tej wersji pamięci odbywa się za pomocą rezystora zmiennego PR1 na wejściu wzmacniacza prądu mikroukładu U1, napięcie wyjściowe jest regulowane za pomocą PR2 na wejściu odwracającym IC1.
Na „bezpośrednim” wejściu wzmacniacza operacyjnego znajduje się „odwrotne” napięcie odniesienia. Oznacza to, że regulacja odbywa się w odniesieniu do zasilania „+”.
Na schematach 5 i 6 w doświadczeniach wykorzystano te same zestawy elementów (w tym dławiki). Zgodnie z wynikami testów wszystkie wymienione obwody są niewiele gorsze od siebie w deklarowanym zakresie parametrów (częstotliwość / prąd / napięcie). Dlatego obwód z mniejszą liczbą elementów jest preferowany do powtórzeń.
Schemat pamięci nr 7 (TL494)
Pamięć na schemacie 7 została pomyślana jako urządzenie stacjonarne o maksymalnej funkcjonalności, dlatego nie było ograniczeń pod względem objętości obwodu i liczby regulacji. Ta wersja pamięci jest również wykonana w oparciu o regulator prądu i napięcia SHI oraz opcję ze schematu 4.
Do schematu dodano dodatkowe tryby.
1. „Kalibracja – ładowanie” – do wstępnego ustawienia progów napięcia dla zakończenia i powtórzenia ładowania z dodatkowego regulatora analogowego.
2. „Resetuj” – aby zresetować pamięć do trybu ładowania.
3. „Prądowo-buforowy” – do przełączenia regulatora w tryb ładowania prądowego lub buforowego (ograniczenie napięcia wyjściowego regulatora przy wspólnym zasilaniu urządzenia napięciem akumulatora i regulatora).
Do przełączania akumulatora z trybu „ładowania” na tryb „ładowania” zastosowano przekaźnik.
Praca z pamięcią jest podobna do pracy z poprzednimi urządzeniami. Kalibracja odbywa się poprzez przełączenie przełącznika dwustabilnego w tryb „kalibracja”. W tym przypadku styk przełącznika dwustabilnego S1 łączy urządzenie progowe i woltomierz z wyjściem zintegrowanego regulatora IC2. Po ustawieniu napięcia niezbędnego do nadchodzącego ładowania określonego akumulatora na wyjściu IC2, za pomocą PR3 (płynnie obracającego się) osiągają zapłon diody HL2 i odpowiednio aktywację przekaźnika K1. Zmniejszając napięcie na wyjściu IC2, HL2 zostaje wygaszony. W obu przypadkach sterowanie odbywa się za pomocą wbudowanego woltomierza. Po ustawieniu parametrów pracy PU, przełącznik dwustabilny przechodzi w tryb ładowania.
Schemat nr 8
Używania kalibracyjnego źródła napięcia można uniknąć, używając samej ładowarki do kalibracji. W takim przypadku konieczne jest odłączenie wyjścia TS od regulatora SHI, zapobiegając jego wyłączeniu po zakończeniu ładowania akumulatora, określonym przez parametry TS. Tak czy inaczej akumulator zostanie odłączony od ładowarki przez styki przekaźnika K1. Zmiany dla tego przypadku przedstawiono na schemacie 8.
W trybie kalibracji przełącznik dwustabilny S1 odłącza przekaźnik od plusa źródła zasilania, aby zapobiec niewłaściwemu działaniu. Jednocześnie działa sygnalizacja pracy TS.
Przełącznik dwustabilny S2 wykonuje (w razie potrzeby) wymuszoną aktywację przekaźnika K1 (tylko gdy tryb kalibracji jest wyłączony). Styk K1.2 jest wymagany do zmiany biegunowości amperomierza przy przełączaniu akumulatora na obciążenie.
Zatem amperomierz jednobiegunowy będzie również monitorował prąd obciążenia. W obecności urządzenia bipolarnego kontakt ten można wykluczyć.
Projekt ładowarki
W projektach pożądane jest stosowanie jako zmiennych i rezystorów strojenia potencjometry wieloobrotowe aby uniknąć udręki podczas ustawiania niezbędnych parametrów.
Opcje projektowania pokazano na zdjęciu. Obwody były lutowane na perforowanych płytkach prototypowych. Całość wkładu montowana jest w obudowach z zasilaczy do laptopów.
Zastosowano je w projektach (po lekkim dopracowaniu służyły również jako amperomierze).
Na obudowach znajdują się gniazda do podłączenia zewnętrznego AB, obciążeń, gniazdo do podłączenia zewnętrznego zasilacza (z laptopa).
Zaprojektował kilka, różniących się funkcjonalnością i bazą elementów, cyfrowych mierników czasu trwania impulsu.
Ponad 30 propozycji racjonalizacji modernizacji jednostek różnego sprzętu specjalistycznego, m.in. - zasilacz. Od dłuższego czasu coraz bardziej zajmuję się automatyką energetyczną i elektroniką.
Dlaczego tu jestem? Tak, ponieważ wszyscy tutaj są tacy sami jak ja. Jest tu dla mnie wiele ciekawych rzeczy, bo nie jestem mocny w technice audio, ale chciałbym mieć więcej doświadczenia w tym konkretnym kierunku.
Głos czytelnika
