Urządzenie z elektroniczną regulacją prądu ładowania wykonane jest w oparciu o tyrystorowy regulator mocy impulsowo-fazowy. Nie zawiera rzadkich podzespołów radiowych, przy oczywiście działających elementach nie wymaga regulacji. Ładowarka umożliwia ładowanie akumulatora prądem od 0 do 10 amperów, a także może służyć jako regulowane źródło prądu dla mocnej lutownicy niskonapięciowej, wulkanizatora, przenośnej lampy i po prostu zasilaczem na każdą okazję.
Prąd ładowania ma kształt zbliżony do pulsacyjnego, co, jak się uważa, pomaga wydłużyć żywotność akumulatora.
Urządzenie może pracować w temperaturze otoczenia od - 35 C do + 35 C.
Ładowarka jest tyrystorowym regulatorem mocy z kontrolą impulsu fazowego, zasilanym z uzwojenia II transformatora obniżającego T1 przez mostek diodowy VDI...VD4.
Wszystkie elementy radiowe urządzenia są krajowe, ale można je zastąpić podobnymi zagranicznymi.
Kondensator C2 - K73-11 o pojemności od 0,47 do 1 μF lub K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.
Tranzystor KT361A zastąpimy KT361B - KT361Yo, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK i KT315L - KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307. Zamiast KD105B odpowiednie są diody KD105V, KD105G lub D226 z dowolnym indeksem literowym.
Rezystor zmienny R1 - SP-1, SPZ-30a lub SPO-1.
Amperomierz RA1 - dowolny prąd stały o skali 10 amperów. Można to wykonać niezależnie od dowolnego miliamperomierza, wybierając bocznik za pomocą standardowego amperomierza.
Bezpiecznik F1 jest topliwy, ale wygodnie jest również użyć 10-amperowego automatycznego wyłącznika lub bimetalicznego wyłącznika samochodowego dla tego samego prądu.
Diody VD1 ... VP4 mogą być dowolne dla prądu stałego 10 amperów i napięcia wstecznego co najmniej 50 woltów (seria D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).
Diody prostownicze i tyrystor umieszczono na aluminiowych grzejnikach o powierzchni chłodzącej 120 cm2. Aby poprawić kontakt termiczny urządzeń z grzejnikami, należy nasmarować pasty przewodzące ciepło.
Tyrystor KU202V zostanie zastąpiony przez KU202G - KU202E; W praktyce sprawdzono, że urządzenie działa normalnie z tyrystorami o większej mocy T-160, T-250.
W urządzeniu zastosowano gotowy transformator sieciowy obniżający napięcie o odpowiedniej mocy i napięciu uzwojenia wtórnego od 18 do 22 woltów.
Jeżeli napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora jest wyższe niż 18 woltów, zaleca się wymianę rezystora R5 na inny o najwyższej rezystancji (na przykład przy 24–26 woltów rezystancję rezystora należy zwiększyć do odpowiednio 200 omów).
W przypadku, gdy uzwojenie wtórne transformatora ma odczep od środka lub istnieją dwa jednolite uzwojenia, a napięcie każdego z nich mieści się w określonych granicach, wówczas lepiej jest wykonać prostownik zgodnie ze zwykłym obwodem pełnookresowym na 2 diodach.
Przy napięciu uzwojenia wtórnego wynoszącym 28 x 36 woltów można całkowicie zrezygnować z prostownika - tyrystor VS1 jednocześnie odegra swoją rolę (prostowanie jest półfalowe). Dla takiego wariantu zasilania konieczne jest podłączenie diody separacyjnej KD105B lub D226 o dowolnym indeksie literowym (katoda do rezystora R5) pomiędzy rezystor R5 a przewód dodatni. Wybór tyrystora w takim obwodzie stanie się ograniczony - odpowiednie będą tylko te, które umożliwiają pracę pod napięciem wstecznym (na przykład KU202E).
Do opisanego urządzenia odpowiedni jest zunifikowany transformator TN-61. 3 z jego uzwojeń wtórnych muszą być połączone szeregowo, podczas gdy są w stanie dostarczać prąd do 8 amperów.
Rozważ działanie obwodu (ryc. 1) w pierwszym trybie. Do transformatora obniżającego Tr1 dostarczane jest napięcie przemienne 220 V. W uzwojeniu wtórnym powstają dwa napięcia 24 V względem punktu środkowego. Udało się znaleźć transformator z punktem środkowym w uzwojeniu wtórnym, co pozwala zmniejszyć liczbę diod w prostownikach, stworzyć rezerwę mocy i ułatwić warunki termiczne. Napięcie prądu przemiennego z uzwojenia wtórnego transformatora podawane jest do prostownika na diodach D6, D7. Plus ze środkowego punktu transformatora trafia do rezystora R8, który ogranicza prąd diody Zenera D1. Dioda Zenera D1 określa napięcie robocze obwodu. Na tranzystorach T1 i T2 montowany jest tyrystorowy generator sterujący. Kondensator C1 jest uszkodzony w obwodzie: plus zasilania, rezystor zmienny R3, R1, C1, minus. Szybkość ładowania kondensatora C1 jest regulowana przez zmienny rezystor R3. Kondensator C1 rozładowywany jest w obwodzie: emiter – kolektor T1, baza – emiter T2, kondensator R4 min. Tranzystory T1 i T2 otwierają się, a dodatni impuls z emitera T2 przez rezystor ograniczający R7 i diody odsprzęgające D4 - D5 jest podawany do elektrod sterujących tyrystorów. W tym przypadku przełącznik VK 1 jest włączony, VK 2 jest wyłączony. Tyrystory, w zależności od ujemnej fazy napięcia przemiennego, otwierają się kolejno, a minus każdego półcyklu przechodzi do minusa akumulatora. Plus od środka transformatora przez amperomierz do plusa akumulatora. Rezystory R5 i R6 określają tryb pracy tranzystorów T1-2. R4 jest obciążeniem emitera T2, na który emitowany jest dodatni impuls sterujący. R2 - dla bardziej stabilnej pracy obwodu (w niektórych przypadkach można to pominąć).
Praca układu pamięci w drugim trybie (Vk1 - wyłączony; Vk2 - włączony). Wyłączone Vk1 przerywa obwód sterujący tyrystora D3, natomiast pozostaje on trwale zamknięty. Podczas pracy pozostaje jeden tyrystor D2, który prostuje tylko jeden półcykl i wytwarza impuls ładowania podczas jednego półcyklu. Podczas drugiej połowy cyklu bezczynności akumulator jest rozładowywany przez włączone Vk2. Obciążeniem jest żarówka 24V x 24 W lub 26V x 24W (przy napięciu 12V pobiera prąd 0,5A). Żarówkę wyprowadza się na zewnątrz ciała, aby nie nagrzewać konstrukcji. Wartość prądu ładowania ustawia się regulatorem R3 na amperomierzu. Biorąc pod uwagę, że podczas ładowania akumulatora część prądu przepływa przez obciążenie L1 (10%). Następnie wskazania amperomierza powinny odpowiadać 1,8A (dla impulsowego prądu ładowania 5A). ponieważ amperomierz ma bezwładność i pokazuje średnią wartość prądu w pewnym okresie czasu, a ładowanie odbywa się przez połowę tego okresu.
Szczegóły i konstrukcja pamięci. Odpowiedni jest dowolny transformator o mocy co najmniej 150 W i napięciu w uzwojeniu wtórnym 22–25 V. Jeśli używasz transformatora bez punktu środkowego w uzwojeniu wtórnym, wówczas należy wykluczyć wszystkie elementy drugiego półcyklu z obwodu. (Vk1, D5, D3). Obwód będzie w pełni sprawny w obu trybach, tylko w pierwszym będzie działał przez jedno półcykle. Tyrystory KU202 można stosować przy napięciu co najmniej 60 V. Można je montować na grzejniku bez izolacji od siebie. Diody D4-7 dowolne napięcie robocze co najmniej 60V. Tranzystory można zastąpić germanowymi niskoczęstotliwościowymi o odpowiedniej przewodności. działa na dowolnej parze tranzystorów: P40 - P9; MP39 - MP38; KT814 - KT815 itp. Dowolna dioda Zenera D1 na 12-14 V. Można połączyć dwa szeregowo, aby ustawić żądane napięcie. Jako amperomierz użyłem głowicy miliamperomierza 10 mA, z podziałką 10 działek. Bocznik dobrany eksperymentalnie, nawinięty drutem 1,2 mm bez ramki na średnicę 8 mm, 36 zwojów.
Konfiguracja ładowarki. Poprawnie zmontowany działa natychmiast. Czasami konieczne jest ustawienie granic regulacji Min - Max. wybór C1, zwykle w górę. Jeśli występują błędy w regulacji, wybierz R3. Zwykle jako obciążenie do regulacji podłączałem mocną żarówkę z rzutnika slajdów 24V x 300W. Wskazane jest umieszczenie bezpiecznika 10A w przerwie w obwodzie ładowania akumulatora.
Omów artykuł ŁADOWARKA AKUMULATORÓW
Witam uw. czytelnik bloga „Moje amatorskie laboratorium radiowe”.
W dzisiejszym artykule porozmawiamy o długo używanym, ale bardzo przydatnym obwodzie tyrystorowego kontrolera mocy z impulsem fazowym, który wykorzystamy jako ładowarkę do akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
Zacznijmy od tego, że ładowarka w KU202 ma szereg zalet:
- Zdolność do wytrzymania prądu ładowania do 10 amperów
- Prąd ładowania jest pulsacyjny, co według wielu radioamatorów pomaga wydłużyć żywotność baterii
- Obwód jest złożony z niedrogich, niedrogich części, co czyni go bardzo przystępnym cenowo
- A ostatnim plusem jest łatwość powtarzania, która umożliwi powtórzenie tego zarówno początkującemu w radiotechnice, jak i po prostu właścicielowi samochodu, który w ogóle nie ma pojęcia o radiotechnice, który potrzebuje wysokiej jakości i prostej ładowanie.
Z biegiem czasu wypróbowałem zmodyfikowany obwód z automatycznym wyłączaniem baterii, polecam poczytać
Swego czasu zmontowałem ten obwód na kolanie w 40 minut, razem z zielskiem płytki i przygotowaniem elementów obwodu. Cóż, dość historii, spójrzmy na schemat.
Schemat ładowarki tyrystorowej na KU202
Lista użytych elementów w obwodzie
C1 = 0,47-1uF 63V
R1 \u003d 6,8k - 0,25W
R2 = 300 - 0,25 W
R3 \u003d 3,3k - 0,25W
R4 = 110 - 0,25W
R5 \u003d 15k - 0,25W
R6 \u003d 50 - 0,25 W
R7 = 150 - 2W
FU1 = 10A
VD1 = prąd 10A, wskazane jest zabranie mostka z marginesem. Cóż, przy 15-25 A i napięciu wstecznym nie jest niższe niż 50 V
VD2 = dowolna dioda impulsowa, dla napięcia wstecznego nie niższego niż 50 V
VS1 = KU202, T-160, T-250
VT1 = KT361A, KT3107, KT502
VT2 = KT315A, KT3102, KT503
Jak wspomniano wcześniej, obwód jest tyrystorowym regulatorem mocy z impulsem fazowym z elektronicznym regulatorem prądu ładowania.
Elektroda tyrystorowa jest sterowana przez obwód oparty na tranzystorach VT1 i VT2. Prąd sterujący przepływa przez VD2, co jest niezbędne do ochrony obwodu przed wstecznymi skokami prądu tyrystora.
Rezystor R5 określa prąd ładowania akumulatora, który powinien wynosić 1/10 pojemności akumulatora. Przykładowo akumulator o pojemności 55A należy naładować prądem o natężeniu 5,5A. Dlatego wskazane jest umieszczenie amperomierza na wyjściu przed zaciskami ładowarki w celu kontroli prądu ładowania.
Jeśli chodzi o zasilanie, do tego obwodu dobieramy transformator o napięciu przemiennym 18-22V, najlepiej pod względem mocy bez marginesu, ponieważ do sterowania używamy tyrystora. Jeśli napięcie jest większe, podnosimy R7 do 200 omów.
Nie zapominaj również, że mostek diodowy i tyrystor sterujący muszą być umieszczone na grzejnikach za pomocą pasty przewodzącej ciepło. Ponadto, jeśli używasz prostych diod, takich jak D242-D245, KD203, pamiętaj, że muszą być odizolowane od obudowy chłodnicy.
Na wyjście zakładamy bezpiecznik na potrzebne prądy, jeśli nie planujesz ładowania akumulatora prądem powyżej 6A to wystarczy Ci bezpiecznik 6,3A.
Również w celu zabezpieczenia akumulatora i ładowarki polecam włożyć mój lub, który oprócz zabezpieczenia przed zamianą biegunów, ochroni ładowarkę przed podłączeniem rozładowanych akumulatorów o napięciu poniżej 10,5V.
Cóż, w zasadzie rozważaliśmy obwód ładowarki na KU202.
Płytka drukowana ładowarki tyrystorowej na KU202
Zmontowane z Siergieja
Powodzenia w powtarzaniu i czekam na pytania w komentarzach
Do bezpiecznego, wysokiej jakości i niezawodnego ładowania wszystkich typów akumulatorów polecam
Aby nie przegapić najnowszych aktualizacji w warsztacie, zasubskrybuj aktualizacje w W kontakcie z Lub Odnoklassniki, możesz również subskrybować aktualizacje przez e-mail w kolumnie po prawej stronie
Nie chcesz zagłębiać się w rutynę elektroniki radiowej? Polecam zwrócić uwagę na propozycje naszych chińskich przyjaciół. Za bardzo rozsądną cenę można kupić całkiem dobrej jakości ładowarki
Prosta ładowarka ze wskaźnikiem ładowania LED, zielony akumulator ładuje się, czerwony akumulator jest naładowany.
Istnieje ochrona przed zwarciem i ochrona przed odwrotną polaryzacją. Idealny do ładowania akumulatorów Moto o pojemności do 20A\h, akumulator 9A\h naładuje w 7 godzin, 20A\h w 16 godzin. Cena za tą ładowarkę 403 rubli, dostawa jest bezpłatna
Ten typ ładowarki jest w stanie automatycznie naładować prawie każdy rodzaj akumulatorów samochodowych i motocyklowych od 12V do 80Ah. Posiada unikalną metodę ładowania w trzech etapach: 1. Ładowanie prądem stałym, 2. Ładowanie stałym napięciem, 3. Ładowanie podtrzymujące do 100%.
Na przednim panelu znajdują się dwa wskaźniki, pierwszy wskazuje napięcie i procent naładowania, drugi wskazuje prąd ładowania.
Dość wysokiej jakości urządzenie na potrzeby domowe, cena za wszystko 781,96 rubli, dostawa jest bezpłatna. W chwili pisania tego tekstu liczba zamówień 1392, stopień 4,8 na 5. Przy zamawianiu nie zapomnij podać europejska wtyczka
Ładowarka do szerokiej gamy typów akumulatorów 12-24V o prądzie do 10A i prądzie szczytowym 12A. Możliwość ładowania akumulatorów helowych i SA\SA. Technologia ładowania jest taka sama jak poprzednia w trzech etapach. Ładowarka może ładować zarówno w trybie automatycznym, jak i ręcznym. Panel posiada wskaźnik LCD wskazujący napięcie, prąd ładowania oraz procent naładowania.
W normalnych warunkach pracy instalacja elektryczna pojazdu jest samowystarczalna. Mówimy o zasilaniu - zespół generatora, regulator napięcia i akumulator działają synchronicznie i zapewniają nieprzerwane zasilanie wszystkich systemów.
To jest w teorii. W praktyce właściciele samochodów modyfikują ten uporządkowany system. Lub sprzęt odmawia pracy zgodnie z ustawionymi parametrami.
Na przykład:
- Obsługa akumulatora, którego żywotność dobiegła końca. Bateria nie trzyma ładunku
- Nieregularne podróże. Długi czas postoju samochodu (szczególnie w okresie „hibernacji zimowej”) prowadzi do samorozładowania akumulatora
- Samochód użytkowany w krótkich trasach, z częstym tłumieniem i uruchamianiem silnika. Baterii po prostu nie da się naładować.
- Podłączenie dodatkowego wyposażenia zwiększa obciążenie akumulatora. Często prowadzi do zwiększonego prądu samorozładowania, gdy silnik jest wyłączony
- Ekstremalnie niska temperatura przyspiesza samorozładowanie
- Wadliwy układ paliwowy prowadzi do zwiększonego obciążenia: samochód nie uruchamia się natychmiast, trzeba długo kręcić rozrusznikiem
- Wadliwy alternator lub regulator napięcia uniemożliwia normalne ładowanie akumulatora. Problem ten obejmuje postrzępione przewody zasilające i słaby styk w obwodzie ładowania.
- I wreszcie zapomniałeś wyłączyć reflektory, wymiary czy muzykę w aucie. Aby całkowicie rozładować akumulator przez noc w garażu, czasami wystarczy luźno zamknąć bramę. Oświetlenie wewnętrzne zużywa dużo energii.
Dowolna z poniższych sytuacji powoduje nieprzyjemną sytuację: musisz jechać, a akumulator nie jest w stanie obrócić rozrusznika. Problem rozwiązuje ładowanie zewnętrzne: czyli ładowarka.
W zakładce znajdują się cztery sprawdzone i niezawodne schematy ładowania samochodu, od najprostszych do najbardziej skomplikowanych. Wybierz dowolny i będzie działać.
Prosty obwód ładowarki 12V.
Ładowarka z możliwością regulacji prądu ładowania.
Regulacja od 0 do 10A odbywa się poprzez zmianę opóźnienia otwarcia trinistora. 
Schemat ładowarki akumulatorów z funkcją samoczynnego wyłączania po naładowaniu.
Do ładowania akumulatorów o pojemności 45 amperów.
Schemat inteligentnej ładowarki, która będzie ostrzegać o nieprawidłowym podłączeniu. 
Złożenie go własnymi rękami jest dość łatwe. Przykład ładowarki wykonanej z zasilacza awaryjnego.
W normalnych warunkach pracy instalacja elektryczna pojazdu jest samowystarczalna. Mówimy o zasilaniu - zespół generatora, regulator napięcia i akumulator działają synchronicznie i zapewniają nieprzerwane zasilanie wszystkich systemów.
To jest w teorii. W praktyce właściciele samochodów modyfikują ten uporządkowany system. Lub sprzęt odmawia pracy zgodnie z ustawionymi parametrami.
Na przykład:
- Obsługa akumulatora, którego żywotność dobiegła końca. Bateria nie trzyma ładunku
- Nieregularne podróże. Długi czas postoju samochodu (szczególnie w okresie „hibernacji zimowej”) prowadzi do samorozładowania akumulatora
- Samochód użytkowany w krótkich trasach, z częstym tłumieniem i uruchamianiem silnika. Baterii po prostu nie da się naładować.
- Podłączenie dodatkowego wyposażenia zwiększa obciążenie akumulatora. Często prowadzi do zwiększonego prądu samorozładowania, gdy silnik jest wyłączony
- Ekstremalnie niska temperatura przyspiesza samorozładowanie
- Wadliwy układ paliwowy prowadzi do zwiększonego obciążenia: samochód nie uruchamia się natychmiast, trzeba długo kręcić rozrusznikiem
- Wadliwy alternator lub regulator napięcia uniemożliwia normalne ładowanie akumulatora. Problem ten obejmuje postrzępione przewody zasilające i słaby styk w obwodzie ładowania.
- I wreszcie zapomniałeś wyłączyć reflektory, wymiary czy muzykę w aucie. Aby całkowicie rozładować akumulator przez noc w garażu, czasami wystarczy luźno zamknąć bramę. Oświetlenie wewnętrzne zużywa dużo energii.
Dowolna z poniższych sytuacji powoduje nieprzyjemną sytuację: musisz jechać, a akumulator nie jest w stanie obrócić rozrusznika. Problem rozwiązuje ładowanie zewnętrzne: czyli ładowarka.
Złożenie go własnymi rękami jest dość łatwe. Przykład ładowarki wykonanej z zasilacza awaryjnego.
Każdy obwód ładowarki samochodowej składa się z następujących elementów:
- Jednostka mocy.
- Stabilizator prądu.
- regulator prądu ładowania. Może być ręczny lub automatyczny.
- Wskaźnik poziomu prądu i (lub) napięcia ładowania.
- Opcjonalnie - kontrola ładowania z automatycznym wyłączaniem.
Każda ładowarka, od najprostszej po inteligentną, składa się z wymienionych elementów lub ich kombinacji.
Prosty schemat akumulatora samochodowego
Normalna formuła ładowania tak proste jak 5 kopiejek - podstawowa pojemność akumulatora podzielona przez 10. Napięcie ładowania powinno wynosić nieco ponad 14 woltów (mówimy o standardowym akumulatorze rozruchowym 12 woltów).
Prosta zasada elektryczna Obwód ładowarki samochodowej składa się z trzech elementów: zasilacz, regulator, wskaźnik.
Klasyczna - ładowarka rezystorowa
Zasilacz składa się z dwóch uzwojeń „trance” i zespołu diod. Napięcie wyjściowe wybierane jest przez uzwojenie wtórne. Prostownik to mostek diodowy, w tym obwodzie nie zastosowano stabilizatora.
Prąd ładowania jest regulowany przez reostat.
Ważny! Żaden rezystor zmienny, nawet na rdzeniu ceramicznym, nie jest w stanie wytrzymać takiego obciążenia.
Reostat drutowy konieczne, aby przeciwdziałać głównemu problemowi takiego schematu - nadwyżka mocy jest uwalniana w postaci ciepła. I dzieje się to bardzo intensywnie.
Oczywiście wydajność takiego urządzenia dąży do zera, a zasoby jego komponentów są bardzo niskie (zwłaszcza reostat). Niemniej jednak schemat istnieje i jest dość skuteczny. Do ładowania awaryjnego, jeśli nie mamy pod ręką gotowego sprzętu, można go dosłownie złożyć „na kolanie”. Istnieją również ograniczenia - limitem dla takiego obwodu jest prąd większy niż 5 amperów. Można zatem ładować akumulator o pojemności nie większej niż 45 Ah.
Ładowarka DIY, szczegóły, schematy - wideo
kondensator gaszący
Zasadę działania pokazano na schemacie.
Dzięki reaktancji kondensatora zawartego w obwodzie uzwojenia pierwotnego istnieje możliwość regulacji prądu ładowania. Implementacja składa się z tych samych trzech elementów - zasilacza, regulatora, wskaźnika (jeśli to konieczne). Obwód można skonfigurować do ładowania jednego rodzaju akumulatora, a wtedy wskaźnik nie będzie potrzebny.
Jeśli dodamy jeszcze jeden element - automatyczna kontrola ładowania, a także zmontuj przełącznik z całej baterii kondensatorów - otrzymasz profesjonalną ładowarkę, która pozostaje łatwa w produkcji.
Kontrola ładowania i schemat automatycznego wyłączania, nie są potrzebne żadne uwagi. Technologia została opracowana, jedną z opcji widać na ogólnym schemacie. Próg jest ustawiany przez zmienny rezystor R4. Gdy napięcie na zaciskach akumulatora osiągnie ustawiony poziom, przekaźnik K2 odłączy obciążenie. Amperomierz pełni funkcję wskaźnika, który przestaje pokazywać prąd ładowania.
Najważniejszy element ładowarki- bateria kondensatorów. Cechą obwodów z kondensatorem gaszącym jest to, że dodając lub zmniejszając pojemność (po prostu podłączając lub usuwając dodatkowe elementy), można regulować prąd wyjściowy. Wybierając 4 kondensatory dla prądów 1A, 2A, 4A i 8A i przełączając je zwykłymi przełącznikami w różnych kombinacjach, można regulować prąd ładowania od 1 do 15 A w krokach co 1 A.
Jeśli nie boisz się trzymać lutownicy w dłoniach, możesz złożyć akcesorium samochodowe z płynną regulacją prądu ładowania, ale bez wad charakterystycznych dla klasyki rezystorów.
Jako regulator nie stosuje się rozpraszacza ciepła w postaci potężnego reostatu, ale klucz elektroniczny na tyrystorze. Cały ładunek mocy przechodzi przez ten półprzewodnik. Obwód ten jest przeznaczony dla prądu do 10 A, czyli umożliwia ładowanie akumulatorów do 90 Ah bez przeciążania.
Dostosowując stopień otwarcia przejścia na tranzystorze VT1 za pomocą rezystora R5, zapewniasz płynne i bardzo dokładne sterowanie trinistorem VS1.
Schemat jest niezawodny, łatwy w montażu i konfiguracji. Jest jednak jeden warunek, który uniemożliwia umieszczenie takiej ładowarki na liście udanych projektów. Moc transformatora powinna zapewniać trzykrotny margines prądu ładowania.
Oznacza to, że dla górnej granicy 10 A transformator musi wytrzymać ciągłe obciążenie 450-500 watów. Praktycznie wdrożony schemat będzie uciążliwy i ciężki. Jeśli jednak ładowarka jest zainstalowana na stałe w pomieszczeniu, nie stanowi to problemu.
Schemat ładowarki impulsowej do akumulatora samochodowego
Wszystkie wady powyższe rozwiązania można zamienić na jedno - złożoność montażu. Taka jest istota ładowarek impulsowych. Obwody te mają godną pozazdroszczenia moc, mało się nagrzewają i mają wysoką wydajność. Ponadto ich niewielkie rozmiary i niewielka waga ułatwiają noszenie ich ze sobą w schowku samochodowym.
Obwód jest zrozumiały dla każdego radioamatora, który ma pojęcie o tym, czym jest generator PWM. Jest montowany na popularnym (i całkowicie niezawodnym) kontrolerze IR2153. W tym obwodzie zaimplementowano klasyczny falownik półmostkowy.
Przy dostępnych kondensatorach moc wyjściowa wynosi 200 watów. To dużo, ale obciążenie można podwoić, wymieniając kondensatory na pojemności 470 mikrofaradów. Wtedy możliwe będzie ładowanie do 200 Ah.
Zmontowana płyta okazała się kompaktowa, mieści się w pudełku 150 * 40 * 50 mm. Nie jest wymagane wymuszone chłodzenie ale należy zapewnić otwory wentylacyjne. Jeśli zwiększysz moc do 400 W, na grzejnikach należy zainstalować przełączniki zasilania VT1 i VT2. Trzeba je wyjąć z pudełka.
Zasilacz z jednostki systemowej PC może pełnić rolę dawcy.
Ważny! W przypadku korzystania z zasilacza AT lub ATX istnieje potrzeba przekształcenia gotowego obwodu w ładowarkę. Aby zrealizować takie przedsięwzięcie, wymagany jest fabryczny obwód zasilający.
Dlatego po prostu używamy podstawy elementu. Idealny zespół transformatora, cewki indukcyjnej i diody (Schottky) jako prostownik. Wszystko inne: tranzystory, kondensatory i inne drobiazgi - zwykle dostępne u radioamatora w różnego rodzaju pudełkach-szufladach. Zatem ładowarka jest warunkowo darmowa.
Film pokazuje i opowiada jak złożyć własną ładowarkę impulsową do samochodu.
Koszt fabrycznego przełącznika impulsowego dla 300-500 W wynosi co najmniej 50 USD (równowartość).
Wniosek:
Zbieraj i używaj. Chociaż rozsądniej jest utrzymywać baterię „w dobrej kondycji”.
Zgodność ze sposobem pracy akumulatorów, a w szczególności trybem ładowania, gwarantuje ich bezawaryjną pracę przez cały okres użytkowania. Akumulatory ładuje się prądem, którego wartość można określić ze wzoru
gdzie I to średni prąd ładowania, A., a Q to znamionowa pojemność elektryczna akumulatora, Ah.
Klasyczna ładowarka samochodowa składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika i regulatora prądu ładowania. Reostaty drutowe służą jako regulatory prądu (patrz rys. 1) i tranzystorowe stabilizatory prądu.
W obu przypadkach na tych elementach wydziela się znaczna moc cieplna, co zmniejsza wydajność ładowarki i zwiększa prawdopodobieństwo jej awarii.
Aby wyregulować prąd ładowania, można zastosować akumulator kondensatorów połączonych szeregowo z uzwojeniem pierwotnym (sieciowym) transformatora i działać jako reaktancje tłumiące nadmiar napięcia sieciowego. Uproszczoną wersję takiego urządzenia pokazano na ryc. 2.
W tym obwodzie moc cieplna (czynna) jest uwalniana tylko na diodach VD1-VD4 mostka prostowniczego i transformatora, więc nagrzewanie się urządzenia jest znikome.
Wada na rys. 2 to konieczność zapewnienia, aby napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora było półtora raza większe od obciążenia (~18-20V).
Obwód ładowarki zapewniający ładowanie akumulatorów 12 V prądem do 15 A, przy czym prąd ładowania można zmieniać w zakresie od 1 do 15 A w krokach co 1 A, pokazano na ryc. 3.
Istnieje możliwość automatycznego wyłączenia urządzenia po całkowitym naładowaniu baterii. Nie boi się krótkotrwałych zwarć w obwodzie obciążenia i przerw w nim.
Za pomocą przełączników Q1 - Q4 można podłączyć różne kombinacje kondensatorów i w ten sposób regulować prąd ładowania.
Rezystor zmienny R4 ustala próg K2, który powinien zostać wyzwolony, gdy napięcie na zaciskach akumulatora zrówna się z napięciem akumulatora w pełni naładowanego.
Na ryc. 4 przedstawia inną ładowarkę, w której prąd ładowania można płynnie regulować od zera do wartości maksymalnej.
Zmianę prądu w obciążeniu uzyskuje się poprzez regulację kąta otwarcia trinistora VS1. Jednostka sterująca wykonana jest na tranzystorze jednozłączowym VT1. Wartość tego prądu zależy od położenia suwaka rezystora zmiennego R5. Maksymalny prąd ładowania akumulatora wynosi 10A, ustawiany amperomierzem. Urządzenie jest zasilane po stronie sieci i obciążenia bezpiecznikami F1 i F2.
Wariant płytki drukowanej ładowarki (patrz rys. 4) o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:
Na schemacie na ryc. 4. uzwojenie wtórne transformatora musi być zaprojektowane na prąd trzykrotnie większy od prądu ładowania, w związku z czym moc transformatora musi być również trzykrotnie większa od mocy pobieranej przez akumulator.
Ta okoliczność jest istotną wadą ładowarek z trinistorem (tyrystorem) regulatora prądu.
Notatka:
Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD1-VD4 i tyrystor VS1.
Możliwe jest znaczne zmniejszenie strat mocy w trinistorze, a co za tym idzie zwiększenie wydajności ładowarki, poprzez przeniesienie elementu sterującego z obwodu uzwojenia wtórnego transformatora do obwodu uzwojenia pierwotnego. takie urządzenie pokazano na ryc. 5.
Na schemacie na ryc. 5, jednostka sterująca jest podobna do tej stosowanej w poprzedniej wersji urządzenia. Trinistor VS1 jest zawarty w przekątnej mostka prostowniczego VD1 - VD4. Ponieważ prąd uzwojenia pierwotnego transformatora jest około 10 razy mniejszy niż prąd ładowania, na diodach VD1-VD4 i trinistorze VS1 uwalniana jest stosunkowo niewielka moc cieplna i nie wymagają one montażu na grzejnikach. Dodatkowo zastosowanie trinistora w obwodzie pierwotnym transformatora pozwoliło na nieznaczną poprawę kształtu krzywej prądu ładowania oraz zmniejszenie współczynnika kształtu krzywej prądu (co również prowadzi do wzrostu wydajności ładowarki ). Wadą tej ładowarki jest połączenie galwaniczne z siecią elementów jednostki sterującej, co należy uwzględnić przy opracowywaniu projektu (np. zastosować rezystor zmienny z osią z tworzywa sztucznego).
Wariant płytki drukowanej ładowarki z rys. 5 o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:
Notatka:
Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD5-VD8.
W ładowarce na rysunku 5 mostek diodowy VD1-VD4 typu KTs402 lub KTs405 o literach A, B, C. Dioda Zenera VD3 typu KS518, KS522, KS524 lub złożona z dwóch identycznych diod Zenera o całkowite napięcie stabilizacyjne 16 ÷ 24 woltów (KS482, D808, KS510 itp.). Tranzystor VT1 jest jednozłączowy, typ KT117A, B, C, G. Mostek diodowy VD5-VD8 składa się z diod, z działającym prąd nie mniejszy niż 10 amperów(D242÷D247 i inne). Diody instaluje się na grzejnikach o powierzchni co najmniej 200cm2, a grzejniki będą się mocno nagrzewać, można zamontować wentylator wdmuchujący do obudowy ładowarki.
Regulator tyrystorowy w ładowarce.
Pełniejsze wprowadzenie do poniższego materiału można znaleźć w poprzednich artykułach: I.
♣ Artykuły te mówią, że istnieją 2 półfalowe obwody prostownicze z dwoma uzwojeniami wtórnymi, z których każdy jest zaprojektowany na pełne napięcie wyjściowe. Uzwojenia pracują naprzemiennie: jedno na półfali dodatniej, drugie na ujemnej.
Zastosowano dwie półprzewodnikowe diody prostownicze.
♣ Preferencje dla tego schematu:
- - obciążenie prądowe każdego uzwojenia i każdej diody jest dwukrotnie mniejsze niż w obwodzie z jednym uzwojeniem;
- - przekrój drutu dwóch uzwojeń wtórnych może być o połowę mniejszy;
- - diody prostownicze można dobrać na niższy maksymalny dopuszczalny prąd;
- - druty uzwojeń najbardziej pokrywają obwód magnetyczny, pole magnetyczne jest minimalne;
- - pełna symetria - tożsamość uzwojeń wtórnych;
♣ Taki schemat prostowania stosujemy na rdzeniu w kształcie litery U do produkcji regulowanej ładowarki tyrystorowej.
Dwuramowa konstrukcja transformatora pozwala to zrobić w najlepszy sposób.
Ponadto oba półuzwojenia są dokładnie takie same.
♣ A więc nasze ćwiczenia: zbuduj urządzenie do ładowania akumulatorów za pomocą napięcia 6 – 12
Volt i płynna regulacja prądu ładowania 0 do 5 amperów
.
Sugerowałem już do produkcji, ale regulacja prądu ładowania w nim odbywa się etapowo.
Zobacz w tym artykule, jak obliczono transformator w kształcie litery W rdzeń. Szacunki te są również odpowiednie dla W kształcie litery U transformator o tej samej mocy.
Obliczone dane z artykułu są następujące:
- - moc transformatora - 100 watów ;
- - część rdzenia - 12 cm2;
- - napięcie wyprostowane - 18 woltów;
- - aktualne - do 5 amperów;
- - liczba zwojów na wolt - 4,2 .
Uzwojenie pierwotne:
- - Liczba tur - 924 ;
- - aktualny - 0,45 amper;
- - średnica drutu - 0,54 mm.
Uzwojenie wtórne:
- - Liczba tur - 72 ;
- - aktualny - 5 amper;
- - średnica drutu - 1,8 mm.
♣ Te obliczone dane przyjmiemy jako podstawę do zbudowania transformatora w oparciu o P- ukształtowany rdzeń.
Biorąc pod uwagę zalecenia powyższych artykułów dotyczące produkcji transformatora do P- rdzeń kształtowy, zbudujemy prostownik do ładowania akumulatora płynna regulacja prądu ładowania
.
Obwód prostownika pokazano na rysunku. Składa się z transformatora TR, tyrystory T1 i T2, obwody sterujące prądem ładowania, włączony amperomierz 5 - 8
amper, mostek diodowy D4 - D7.
Tyrystory T1 i T2 jednocześnie pełnią rolę diod prostowniczych i rolę regulatorów wielkości prądu ładowania.
♣ Transformator Tr składa się z obwodu magnetycznego i dwóch ramek z uzwojeniami.
Rdzeń magnetyczny może być zmontowany zarówno ze stali P- płyty kształtowe i z ciętych O- kształtowany rdzeń z nawiniętej taśmy stalowej.
Podstawowy meandrowy (sieć na 220 woltów - 924 zwoje) podzielony na pół - 462 zwoje (a - a1) na jednej ramce 462 zwoje (b - b1) na innej ramce.
Wtórny meandrowy (przy 17 woltach) składa się z dwóch półzwojów (po 72 zwoje każdy) wisi na pierwszym (A-B) i na drugim (A1 – B1) struktura 72 tury. Całkowity 144
cewka.
Trzeci meandrowy (c - c1 = 36 zwojów) + (d - d1 = 36 zwojów) razem 8,5 V +8,5 V = 17 woltów służy do zasilania obwodu sterującego i składa się z 72
zwoje drutu. Na jednej ramie (c - c1) 36 zwojów, a na drugiej ramie (d - d1) 36 zwojów.
Uzwojenie pierwotne nawinięte jest drutem o średnicy - 0,54 mm.
Każde półuzwojenie wtórne jest nawinięte drutem o średnicy 1,3 mm., znamionowe dla prądu 2,5
amper.
Trzecie uzwojenie jest nawinięte drutem o średnicy 0,1 - 0,3 mm, z którym się spotykamy, pobór prądu tutaj jest niewielki.
♣ Płynna regulacja prądu ładowania prostownika opiera się na właściwości przechodzenia tyrystora w stan otwarty pod wpływem impulsu docierającego do elektrody sterującej. Dostosowując czas nadejścia impulsu sterującego, można kontrolować średnią moc przechodzącą przez tyrystor dla każdego okresu przemiennego prądu elektrycznego.
♣ Powyższy tyrystorowy obwód sterujący działa na zasadzie metoda impulsu fazowego.
Obwód sterujący składa się z analogu tyrystora zamontowanego na tranzystorach Tr1 i Tr2, łańcuch czasowy składający się z kondensatora Z i rezystory R2 i Ry, Dioda Zenera D 7 i diody separujące D1 i D2. Prąd ładowania jest regulowany przez zmienny rezystor Ry.
Napięcie prądu zmiennego 17 woltów usunięty z trzeciego uzwojenia, wyprostowany mostkiem diodowym D3 - D6 i ma formę (punkt nr 1) (w okręgu nr 1). Jest to pulsujące napięcie o dodatniej polaryzacji z częstotliwością 100 herców, zmieniając jego wartość 0 do 17 woltów. Przez rezystor R5 napięcie jest przykładane do diody Zenera D7 (D814A, D814B lub jakikolwiek inny 8 - 12 woltów). Na diodzie Zenera napięcie jest ograniczone do 10 woltów i ma postać ( punkt numer 2). Następny jest łańcuch ładowania i rozładowania. (Ry, R2, C). Gdy napięcie wzrasta od 0, kondensator zaczyna się ładować. Z, poprzez rezystory Ry i R2.
♣ Rezystancja rezystora i pojemność kondensatora (Ry, R2, C) dobierane są w taki sposób, aby kondensator ładował się podczas działania jednego półcyklu pulsującego napięcia. Kiedy napięcie na kondensatorze osiąga wartość maksymalną (punkt nr 3), z rezystorami R3 i R4 do elektrody sterującej analogu tyrystora (tranzystory Tr1 i Tr2) otrzyma napięcie umożliwiające otwarcie. Analog tyrystora otworzy się, a ładunek energii elektrycznej zgromadzony w kondensatorze zostanie uwolniony na rezystorze R1. Kształt impulsu rezystora R1 pokazane w okręgu №4
.
poprzez diody separujące D1 i D2 impuls startowy jest przykładany jednocześnie do obu elektrod sterujących tyrystorów T1 i T2. Otwiera się tyrystor, który w tej chwili otrzymał dodatnią półfali napięcia przemiennego z uzwojeń wtórnych prostownika (punkt nr 5).
Zmieniając rezystancję rezystora Ry, zmień czas pełnego naładowania kondensatora Z, to znaczy zmieniamy czas włączenia tyrystorów podczas działania napięcia półfali. W punkt numer 6 pokazuje przebieg napięcia na wyjściu prostownika.
Zmienia się rezystancja Ry, zmienia się czas rozpoczęcia otwierania tyrystorów, zmienia się forma wypełnienia półcyklu prądem czynnym (rysunek nr 6). Napełnianie półcykliczne można regulować w zakresie od 0 do maksimum. Cały proces regulacji napięcia w czasie przedstawiono na rysunku.
♣ Wszystkie pomiary przebiegu napięcia pokazane w punkty #1 - #6 narysowane względem dodatniego zacisku prostownika.
Szczegóły prostownika:
- tyrystory T1 i T2 - KU 202I-N na 10 amperów. Każdy tyrystor jest montowany na grzejniku o powierzchni 35 - 40 cm2;
- diody D1 - D6 D226 lub jakikolwiek inny prąd 0,3 ampera i wyższe napięcie 50 woltów;
- Dioda Zenera D7 - D814A - D814G lub jakikolwiek inny 8 - 12 woltów;
- tranzystory Tr1 i Tr2 przekroczenie dowolnego napięcia o niskiej mocy 50 woltów.
Konieczne jest wybranie pary tranzystorów o tej samej mocy, różnych przewodnościach i równych wzmocnieniach (co najmniej 35 - 50
).
Testowałem różne pary tranzystorów: KT814 - KT815, KT816 - KT817; MP26 - KT308, MP113 - MP114.
Wszystkie opcje działały dobrze.
- Kondensator 0,15 mikrofaradów;
- Rezystor R5 ustaw moc na 1 wat. Reszta rezystorów mocy 0,5 wata.
- Amperomierz jest przystosowany do prądu 5–8 amperów
♣ Zwróć uwagę na instalację transformatora. Radzę przeczytać artykuł. Zwłaszcza miejsce, w którym podano zalecenia dotyczące fazowania włączenia uzwojenia pierwotnego i wtórnego.
Możesz zastosować poniższy schemat fazowania uzwojenia pierwotnego, jak na rysunku.
♣ Żarówka elektryczna jest podłączona szeregowo do obwodu pierwotnego uzwojenia w celu uzyskania napięcia 220 woltów i moc 60 watów. ta żarówka będzie służyć jako bezpiecznik.
Jeśli uzwojenia są w fazie zło, żarówka zaświeci się.
Jeśli połączenia zostaną wykonane Prawidłowy, gdy transformator jest podłączony do sieci 220 woltówżarówka powinna rozbłysnąć i zniknąć.
Na zaciskach uzwojenia wtórnego powinny być dwa napięcia 17 woltów, razem (między A i B) 34 wolty.
Wszelkie prace instalacyjne należy wykonywać zgodnie z PRZEPISY BEZPIECZEŃSTWA ELEKTRYCZNEGO!
Urządzenie z elektroniczną regulacją prądu ładowania wykonane jest w oparciu o tyrystorowy regulator mocy impulsowo-fazowy. Nie zawiera części deficytowych, z oczywiście dobrymi elementami nie wymaga regulacji.
Ładowarka umożliwia ładowanie akumulatorów samochodowych prądem od 0 do 10 A, a także może służyć jako regulowane źródło zasilania dla mocnej lutownicy niskonapięciowej, wulkanizatora, przenośnej lampy. Prąd ładowania ma kształt zbliżony do pulsacyjnego, co uważa się za przedłużające żywotność akumulatora. Urządzenie może pracować w temperaturze otoczenia od - 35°С do + 35°С.
Schemat urządzenia pokazano na ryc. 2,60.
Ładowarka jest tyrystorowym regulatorem mocy z kontrolą impulsu fazowego, zasilanym z uzwojenia II transformatora obniżającego T1 przez diodę moctVDI + VD4.
Tyrystorowa jednostka sterująca wykonana jest na analogu tranzystora jednozłączowego VT1, VT2. Czas ładowania kondensatora C2 przed przełączeniem tranzystora jednozłączowego można regulować za pomocą rezystora zmiennego R1. Przy skrajnie prawym położeniu silnika zgodnie ze schematem prąd ładowania będzie maksymalny i odwrotnie.
Dioda VD5 chroni obwód sterujący tyrystora VS1 przed napięciem wstecznym, które pojawia się po włączeniu tyrystora.
W przyszłości ładowarka może zostać uzupełniona o różne automaty (wyłączenie na koniec ładowania, utrzymanie normalnego napięcia akumulatora podczas długotrwałego przechowywania, sygnalizacja prawidłowej polaryzacji podłączenia akumulatora, zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia itp.).
Wady urządzenia obejmują wahania prądu ładowania przy niestabilnym napięciu sieci oświetlenia elektrycznego.
Podobnie jak wszystkie podobne tyrystorowe regulatory impulsów fazowych, urządzenie zakłóca odbiór radiowy. Aby z nimi walczyć, należy zaopatrzyć się w sieciowy filtr LC, podobny do tego stosowanego przy przełączaniu zasilaczy sieciowych.
Kondensator C2 - K73-11, o pojemności od 0,47 do 1 uF lub. K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.
Tranzystor KT361A zastąpimy KT361B - KT361Yo, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK i KT315L - KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307 Zamiast K D 105B pasuje do diod KD105V, KD105G lub. D226 z dowolnym indeksem literowym.
Rezystor zmienny R1 - SP-1, SPZ-30a lub SPO-1.