Как сделать регулируемый электронный трансформатор: устройство, принцип работы и переделка в блок питания своими руками

Содержание

устройство, принцип работы и переделка в блок питания своими руками

Люминесцентные и галогенные лампы постепенно уходят в прошлое, уступая место светодиодным. В светильниках, где они применялись, остались ненужные электронные трансформаторы, отвечавшие за розжиг этих ламп. Кажется, что ненужному — место на помойке. Но это не так. Из этих трансформаторов можно собрать мощные блоки питания, которые смогут питать электроинструменты, светодиодные ленты и многое другое.

Устройство электронного трансформатора

Привычные нам массивные трансформаторы не так давно стали заменяться на электронные, которые отличаются дешевизной и компактностью. Размеры электронного трансформатора настолько малы, что его встраивают в корпуса компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).

Все такие трансформаторы сделаны по одной схеме, различия между ними минимальны. В основе схемы лежит симметричный автогенератор, иначе называемый мультивибратором.

Состоят они

из диодного моста, транзисторов и двух трансформаторов: согласующего и силового. Это основные части схемы, но далеко не все. Кроме них, в схему входят различные резисторы, конденсаторы и диоды.

Принципиальная схема электронного трансформатора.

В этой схеме постоянный ток из диодного моста поступает на транзисторы автогенератора, которые накачивают энергию в силовой трансформатор. Номиналы и тип всех радиодеталей подобраны так, чтобы на выходе получалось строго определённое напряжение.

Если включить такой трансформатор без нагрузки, то автогенератор не запустится и напряжения на выходе не будет.

Сборка по схеме своими руками

Электронный балласт можно купить в магазине или найти у себя в закромах, но самым интересным вариантом будет сборка электронного трансформатора своими руками. Собирается он довольно просто, а большинство необходимых деталей можно наковырять в сломанных блоках питания и в энергосберегающих лампах.

  • Необходимые компоненты:Диодный мост с обратным напряжением не ниже 400 В и током не менее 3 А или четыре диода с такими же характеристиками.
  • Предохранитель на 5 А.
  • Симметричный динистор DB3.
  • Резистор 500 кОм.
  • 2 резистора 2,2 Ом, 0,5 Вт.
  • 2 биполярных транзистора MJE13009.
  • 3 плёночных конденсатора 600 В, 100 нФ.
  • 2 тороидальных сердечника.
  • Провод с лаковым покрытием 0,5 мм².
  • Провод в обычной изоляции 2,5 мм².
  • Радиатор для транзисторов.
  • Макетная плата.

Начинается все с макетной платы, на которую вы будете устанавливать все радиокомпоненты. На рынке можно купить два вида плат — с односторонней металлизацией на коричневом стеклотекстолите.

И с двусторонней сквозной, на зелёном.

От выбора платы зависит, сколько времени и сил вы потратите на сборку проекта.

Коричневые платы — отвратительного качества. Металлизация на них выполнена настолько тонким слоем, что в некоторых местах на ней видны разрывы. Припоем она смачивается плохо, даже если использовать хороший флюс. А все, что удалось припаять — отрывается вместе с металлизацией при малейшем усилии.

Зелёные — стоят в полтора-два раза дороже, но зато с качеством все в порядке. Металлизация на них с толщиной проблем не имеет. Все отверстия в плате залужены на производстве, благодаря чему медь не окисляется и проблем при пайке не возникает.

Найти и купить эти макетки можно как в ближайшем радиомагазине, так и на алиэкспрессе. В Китае они стоят в два раза дешевле, но доставки придётся подождать.

Радиодетали выбирайте с длинными выводами, они вам пригодятся при монтаже схемы. Если вы собираетесь использовать бывшие в употреблении детали, то обязательно проверяйте их работоспособность и отсутствие внешних повреждений.

Единственная деталь, которую вам придётся сделать самим — это трансформатор.

Согласующий нужно наматывать тонким проводом. Количество витков в каждой обмотке:

  • I - 7 витков.
  • II - 7.
  • III - 3.

Не забывайте фиксировать обмотки скотчем, иначе они расползутся.

Силовой трансформатор состоит всего из двух обмоток. Первичную наматывайте проводом 0,5мм², а вторичную - 2,5мм². Первичка и вторичка состоят из 90 и 12 витков соответственно.

Для пайки лучше не использовать «дедовские» паяльники — ими запросто можно сжечь чувствительные к температуре радиоэлементы. Возьмите лучше паяльник с регулировкой мощности, они не перегреваются, в отличие от первых.

ранзисторы заранее установите на радиаторы. Делать это на уже собранной плате — крайне неудобно. Собирать схему нужно от маленьких деталей к большим. Если вы сначала установите большие, то они будут мешаться при пайке маленьких. Учитывайте это.

При сборке смотрите на принципиальную схему, все соединения радиоэлементов должны соответствовать ей. Просуньте выводы деталей в отверстия на плате и согните их в нужном направлении. Если длины не хватает, удлиняйте их проводом. Трансформаторы после пайки приклейте к плате эпоксидной смолой.

После сборки подключите к выводам устройства нагрузку и убедитесь в том, что оно работает.

Переделка в блок питания

Случается так, что аккумуляторы электроинструмента выходят из строя, а возможности купить новый нет. В таком случае поможет адаптер в виде блока питания. Из электронного трансформатора после небольшой доработки можно собрать такой переходник.

Детали, которые понадобятся для переделки:

  • Терморезистор NTC 4 Ом.
  • Конденсатор 100 мкФ, 400 В.
  • Конденсатор 100 мкФ, 63В.
  • Плёночный конденсатор 100 нФ.
  • 2 резистора 6,8 Ом, 5 Вт.
  • Резистор 500 Ом, 2 Вт.
  • 4 диода КД213Б.
  • Радиатор для диодов.
  • Тороидальный сердечник.
  • Провод сечением 1,2 мм².
  • Кусочек монтажной платы.

Перед работой проверьте, вдруг вы забыли какую-нибудь деталь. Если все детали на месте, начинайте переделку электронного трансформатора в блок питания.

К выходу диодного моста подпаяйте конденсатор 400 В, 100 мкФ. Для уменьшения зарядного тока конденсатора впаяйте терморезистор в разрыв силового провода. Если вы забудете это сделать, при первом же включении в сеть у вас сгорит диодный мост.

Отсоедините вторую обмотку согласующего трансформатора и замените её перемычкой. Добавьте на обоих трансформаторах по одной обмотке. На согласующем сделайте один виток, на силовом — два. Соедините обмотки между собой, впаяв в разрыв провода два параллельно соединённых резистора на 6,8 Ом.

Для изготовления дросселя намотайте на сердечник 24 витка провода 1,2 мм² и закрепите его скотчем. Затем на макетной плате соберите по схеме оставшиеся радиодетали и подключите сборку к основной схеме. Не забудьте установить диоды на радиатор, при работе под нагрузкой они сильно греются.

Закрепите всю конструкцию в любом подходящем корпусе и блок питания можно считать собранным.

После окончательной сборки включите устройство в сеть и проверьте его работу. Оно должно выдавать напряжение в 12 вольт. Если блок питания их выдаёт — вы со своей задачей справились на отлично. Если он не заработал, проверьте, вдруг вы взяли нерабочий трансформатор.

Блок питания из трансформатора галогенных ламп. Как сделать блок питания из электронного трансформатора

Стандартные трансформаторы, собранные на электротехнической стали, давно уже не используются в современной электронной радиоаппаратуре. Все без исключения современные телевизоры, компьютеры, музыкальные центры и ресиверы имеют электронные трансформаторы в блоках питания. Причин тут несколько:

Экономия . При нынешних ценах на медь и сталь, гораздо дешевле установить небольшую плату с десятком деталей и маленьким импульсным трансформатором на ферритовом сердечнике.

Габариты . Аналогичный по мощности электронный трансформатор будет иметь размер в 5 раз меньше, и на столько же меньший вес.

Стабильность . В ЭТ чаще всего уже встроена защита от замыканий и перегрузок по току (кроме дешёвых китайских), а диапазон входных напряжений составляет 100-270 вольт. Согласитесь - ни один обычный трансформатор не даст стабильности выходных напряжений при таком разбросе питания.

Поэтому не удивительно, что и радиолюбители стали всё чаще использовать эти импульсные преобразователи напряжения для питания своих самодельных конструкций. Как правило, такие ЭТ выпускают на напряжение 12В, но повысить или понизить его, а так-же добавить ещё несколько дополнительных напряжений (например при создании двухполярного источника питания УНЧ), можно домотав несколько витков на ферритовом кольце.



И вам не придётся тратить сотни метров провода, так как в отличии от обычного трансформатора на железе, здесь идёт примерно 1 виток на вольт. А в более мощных электронных трансформаторах пол витка и менее - смотрите на фото ниже, где показаны 60-ти и 160-ти ваттные трансформаторы.



В первом случае 12-ти вольтовая обмотка содержит 12 витков, а во втором всего 6. Следовательно чтоб получить допуустим 300 вольт выходного напряжения (для питания лампового усилителя), нужно будет домотать всего 150 витков. Если надо получить меньшее напряжение, чем 12В - делаем отвод от штатной обмотки. Типовая :


Только следует учесть, что большинство таких импульсных трансформаторов не запускаются с током нагрузки менее 1А. Для различных моделей минимальный ток может отличаться. А здесь читайте подробнее о доработках китайских ЭТ , позволяющих запускаться им даже при малых токах и не боятся КЗ.



О мощности электронных трансформаторов. Не слишком доверяйте написанному на корпусе ЭТ. Если он маркирован, как трансформатор 160 ватт, то уже при 100 ваттах нагрев будет такой, что возникнет риск выхода из строя выходных ключевых транзисторов. Поэтому мысленно делите её пополам. Или ставьте транзисторы на нормальные радиаторы не забывая про термопасту.



Цены на электронные трансформаторы сравнимы с аналогичными на железе. Так ЭТ 160 ватт стоит в нашем магазине электротоваров 5 долларов, а более слабый ЭТ на 60 ватт - 3 доллара. В общем единственным недостатком электронных трансформаторов можно считать повышенный уровень ВЧ помех и меньшую надёжность в работе. Если вы его спалили - чинить нет смысла, вероятность удачного ремонта не высока (если конечно проблема не в предохранителе на входе 220В). Дешевле просто купить новый.

Обсудить статью ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ

Хорошее и малогабаритное зарядное устройство для аккумуляторов можно собрать из обычного 12В электронного трансформатора. Как известно, электронный трансформатор можно использовать в самых разных конструкциях. Это достаточно неплохой импульсный блок питания, хотя уровень выходных помех несколько завышен.

При доработке электронного трансформатора, можно построить неплохой ИБП с весьма внушительными характеристиками. Для того, чтобы ответить на вопрос — можно ли ЭТ превратить в высококачественное импульсное ЗУ для автомобиля, пришлось переделать (перемотать) трансформатор.


Штатный трансформатор во вторичной обмотке содержит 8 витков, после измерения стало ясно, что обмотка дает 10,75 вольт, а я планировал регулируемое ЗУ 0…30 вольт.


Родной трансформатор был выпаян, снята вторичная обмотка и на ее место намотана новая. Обмотка состоит из 23 витков, намотка делалась 6-ю жилами с диаметром 0,5 мм каждая, то есть мы имеем обмотку с сечением провода 3 мм (этого должно хватить для зарядки даже автомобильного аккумулятора.


Related Posts

В этой статье я решил представить новинки этого года, речь пойдет о технологический изобретениях, которые уже можно найти на рынке. В основном все устройства представленные в данной статье связаны с […]

Электронные трансформаторы начали входить в моду совсем недавно. По сути, он является импульсным блоком питания, который предназначен для понижения сетевых 220 Вольт до 12 Вольт. Такие трансформаторы применяются для питания галогенных ламп 12 Вольт. Мощность выпускаемых ЭТ на сегодня 20-250 Ватт. Конструкции почти у всех схем подобного рода схожи друг с другом. Это простой полумостовой инвертор, достаточно нестабильный в работе. Схемы лишены защиты от КЗ на выходе импульсного трансформатора. Еще одним недостатком схемы является то, что генерация происходит только тогда, когда на вторичную обмо

Зарядное устройство на трансформаторе своими руками

Всем привет, сегодня опять речь пойдёт о зарядных устройствах и поскольку многим надоели всякие импульсные схемы источников питания, покажу я вам довольно универсальную, простую и мега надежную схему зарядного устройства, которую собирали еще наши деды.

Схемка сейчас перед вами

Суровый железный трансформатор, пара мощных тиристоров и узел регулировки. Кстати метод регулировки тут фаза-импульсный, а не линейный. За счет этого кпд схемы довольно высокая.

Тиристоры являются регулирующим звеном и одновременно выпрямителем, поэтому тут нет дополнительного диодного выпрямителя, а это большой плюс.

Схемы подобного класса практически резиновые, взял более мощный трансформатор, поставил тиристоры помощнее и всё, готово пуско-зарядное устройство.

Ну а теперь по традиции давайте посмотрим как это работает…

Линейный и ШИМ метод регулировки мощности вам прекрасно известен, но в случае тиристоров не все так просто, тут нужен совсем иной принцип регулировки.

В случае линейного метода регулировки, который не применим к тиристорам, мощность регулируется за счет того, что регулирующий элемент, как правило транзистор. В зависимости от величины управляющего сигнала изменяет сопротивление открытого перехода линейно от 1 до 100%, чем больше приоткрыт транзистор, тем меньше сопротивление его перехода, а следовательно больше тока он пропускает и больше мощности будет на выходе.

В случаи с ШИМ метода регулировки транзистор либо полностью открыт,

когда на его управляющий вывод подаётся высокий уровень сигнала, либо полностью закрыт,

если на управляющий вывод подается низкий уровень.

Притом регулировка мощности осуществляется за счет времени нахождения транзистора в одном из двух состояний, чем больше времени транзистор открыт, тем больше мощность и наоборот.

Этот метод самый экономичный, так как транзистор работает в ключевом режиме, когда в открытом состоянии сопротивление его перехода ну или канала — минимально, поэтому нагрев на нём практически отсутствует. Отсюда и очень высокий КПД.

В случаи тиристоров не всё так просто… Тиристор это не транзистор и указанные два метода к нему можно сказать не применимы.

Тиристор без проблем можно открыть подавая сигнал на управляющий электрод, но закрыть его принудительно практически невозможно, закроется он только тогда, когда с силовых выводов снимается напряжение.

В цепи переменного тока это происходит автоматически, когда напряжение, проходит через нулевую точку.

Наиболее популярный метод управления тиристором фазо-импульсный принцип регулировки с помощью так называемых релаксационных генераторов.

Генератор может находиться в двух состояниях, на его выходе, либо есть управляющий импульс, либо его нет, величина этого импульса и длительность не меняется. Можно изменять только количество импульсов за единицу времени или чистоту.

В нашей схеме релаксационный генератор построен на базе двух транзисторов и по сути является аналогом однопереходного транзистора, ну или динистор.

Время срабатываний задается номиналами указанных резисторов и конденсатора, работает все это дело простым образом.

Через маломощный диодный выпрямитель от силовой обмотки трансформатора, либо от дополнительной маломощной, переменное напряжение выпрямляется в постоянку и поступает на схему генератора. В цепи питания имеется стабилитрон для стабилизации питающего напряжения генератора, через цепочку резисторов заряжается конденсатор и как только напряжение на нём доходит до некоторого значения, генератор сработает, на его выходе образуется отпирающее для тиристора напряжение. Конденсатор разряжается, импульс пропадает и дальше процесс повторяется заново.

Переменным резистором мы можем уменьшить или увеличить время заряда конденсатора, а следовательно и количество управляющих импульсов за единицу времени, а если попроще, просто меняем частоту импульсов.

Управляются тиристоры через разделительный трансформатор,

на самом деле есть много способов управления, через диоды или транзисторы, но в моем случае задействован именно трансформатор, так как в дальнейшем я собираюсь поэкспериментировать регулировку на в ходе по высоковольтной части, а трансформатор обеспечивает гальваническую развязку, вы же можете воспользоваться другими способами управления.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки, именно они управляют тиристорами, при наличии управляющего импульса тиристор сработает, закроется он только при прохождении тока через нулевую точку.

Мы можем открыть тиристор в любой точке полуволны, если мы его открыли в начале полуволны, то естественно через него будет проходить больше тока, если в середине меньше, если в конце то еще меньше.

Фактически тиристор будет обрезать синусоиду пропуская на выход только её части, чем меньше кусок синусоиды, тем меньше мощность на выходе, это если предельно простым и понятным языком надеюсь принцип понятен.

Ну а теперь переходим к компонентом, в принципе с генератором думаю проблем не возникнут, номиналы компонентов не критичны, можно отклонять в ту или иную сторону процентов на 30.

Собран генератор на компактной, печатной плате и её можно скачать в конце статьи.

Трансформатор в моём случае намотан на жёлто-белом колечке от фильтра групповой стабилизации компьютерного блока питания, размеры трансформатора сейчас перед вами

Вначале я намотал вторичные обмотки, 2 по 90 витков проводом 0,31 миллиметр, стараемся мотать аккуратно без перехлёстов, равномерно растягивая витки по всему кольцу, поверх мотаем еще 90 витков — это у нас первичная обмотка.

В моём случае, управляющие или вторичные обмотки, залил эпоксидной смолой, затем только намотал первичную. Это сделано для безопасности, поскольку, как уже сказал ранее мой трансформатор экспериментальной и в дальнейшем будет управлять тиристорами, которые работают непосредственно в сетевой части.

Тут замечу, что в итоге управляющие обмотки этого трансформатора я всё таки спалил вместе с менее мощными тиристорами на 10 ампер во время погони за большим выходным током, так что жадность фраера всё же губит, поэтому процедуру намотки трансформатора пришлось повторить заново. Сердечник из того же материала но размеры чуть меньше.

Для заливки трансформатора я применяю китайскую, эпоксидную смолу, сохнет полностью где-то за 20 минут.

За это время нужно будет повертеть трансформатор в руках для равномерного распределения смолы по всему сердечнику, тут главное не перестараться, смолы не должно быть слишком много, иначе получится неаккуратно.

Можно использовать смолу любого цвета, трансформаторы залитые таким образом получаются предельно надежными и очень красивыми.

После намотки первичной обмотки, всё дополнительно покрыл лаком, но это делать необязательно.

Ещё пару слов об управляющих обмотках, полностью равноценные и мотаются разом, они должны обеспечить достаточное напряжение и ток для отпирания тиристоров, напряжение можно посмотреть осциллографом.

Важно не перепутать начала обмоток, на схеме они указаны точками.

Что касается характеристик схемы, именно мой вариант может обеспечить зарядный ток до 12-13 ампер, но можно получить хоть 200, хоть 500 ампер, если силовые компоненты, тиристоры и трансформатор, позволят этому.

Несколько слов о компонентах, недавно в очередной раз посещал местную барахолку и просто не мог, не купить этих зеленых монстров, это довольно мощные, силовые тиристоры напоминающие о былом величии советского союза, да уж не жалели тогда материала.

Тиристоры всего на 25 ампер, но посмотрите на сечении силового провода, он и сотню ампер пропустит и не шелохнется, естественно для этого тиристора 25 ампер далеко не предел. Тиристоров нужно два штуки.

Теперь о трансформаторе, в моём случае вот такой — это накальный трансформатор с мощностью около 200 ватт, но и он способен на большее.

Вторичных обмоток 4, обмотки по 6,3 вольта с током 8-9 ампер, правда ток одной из обмоток чуть помень

Мощный электронный сетевой трансформатор для магнитолы и радиостанции на 12В

Промышленно выпускается много достаточно качественной аппаратуры дляэксплуатации в автомобиле, это и автомобильные магнитолы, и автомобильные радиостанции, а так же и другая аппаратура. Вся эта техника рассчитана на питание от достаточно мощного источника постоянного тока напряжением 10-16V (номинальное значение 13V).

При желании пользоваться такой аппаратурой стационарно возникает проблема с питанием от электросети, так как нужен достаточно мощный источник постоянного напряжения в пределах 10-16V.

К сожалению, в продаже найти что-то более или менее подходящее сложно, потому что на такое напряжение продаются в основном только маломощные блоки в виде сетевой вилки, у которых на выходе есть разъем, аналогичный тому, что в «прикуривателе» автомобиля. Эти блоки предназначены для питания маломощной автомобильной аппаратуры вроде видеорегистраторов, и для питания автомагнитолы или радиостанции они никак не годятся.

Однако, в продаже есть большой выбор источников питания для низковольтных галогенных ламп, так называемых «электронных трансформаторов». Они бывают разной мощности, но для питания современной автомагнитолы или автомобильной радиостанции нужно брать «электронный трансформатор» мощностью не ниже 170-200W.

Непосредственно для питания автомобильной аппаратуры использовать «электронный трансформатор» невозможно, потому что на его выходе переменное напряжение, состоящее из искаженных полуволн сетевого напряжения, заполненных высокочастотными импульсами. Кроме того, «электронный трансформатор» работает только под нагрузкой, не имея режима холостого хода (без нагрузки на его выходе нет напряжения).

Электронный трансформатор ЕЕТ200А65

Выбор пал на «Электронный трансформатор» ЕЕТ200А65 китайского производства. На рисунке 1 показана его схема, которую я срисовал с его печатной платы. Позиционные номера деталей на схеме указал произвольно (на плате были подписаны только конденсаторы С1 и С2).

Рис.1. Принципиальная схема китайского электронного трансформатора ЕЕТ200А65.

Конечно, к самой схеме есть немало претензий, одно только то, как выполнено параллельное включение транзисторов вызывает много вопросов... Но, следует признать, что устройство работает, не перегревается, и выдает примерно то, что он него и требуется. Так, что производителей «учить уму-разуму» я не буду. Лучше скорее перейду к делу.

И так, нужно чтобы на выходе было постоянное напряжение в пределах от 10 до 16V, причем, и на холостом ходу тоже.

Доделка электронного трансформатора

Переделанная схема показана на рисунке 2, все новые детали на ней обозначены с буквой «Д» («добавлено»). Прежде всего, нужно устранить пульсации сетевого напряжения на выходе сетевого выпрямителя на диодах VD1-VD4.

Для этого нужно вход сделать так, как это сделано в типовых импульсных блоках питания аудио и видеотехники, то есть, на выходе выпрямителя нужно включить сглаживающий электролитический конденсатор. На рисунке 2 это СД1 емкостью 100 mF на напряжение 400V.

Рис.2. Схема добавления выпрямителя к электронному трансформатору.

Включение конденсатора такой большой емкости очень благоприятно сказывается на работе источника питания, но в момент включения в сеть возникает импульс тока на его зарядку, достаточный для того, чтобы повредить выпрямительные диоды. Чтобы ограничить этот ток последовательно схеме включен резистор RД1, это низкоомный проволочный резистор мощностью не ниже 5W.

Далее, нужно выпрямить выходное напряжение, для этого напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 подано на мостовой выпрямитель VDД1. На его выходе включен сглаживающий конденсатор СД2.

Но, схема на холостом ходу, или при небольшой нагрузке, например, когда питаемая аппаратура работает в режиме «Stand-By», или на минимальной громкости, в режиме с минимальным потреблением мощности, работать не будет.

Чтобы запустить блок питания на любой мощности нагрузки нужно его «подгрузить» чем-то достаточно мощным. Ничего лучше лампочки для освещения салона автомобиля, мне в голову не пришло (это лампа Н1). Кстати, её можно использовать как сигнальную лампу включенного состояния блока питания.

В результате получился достаточно хороший блок питания, единственным недостатком которого было выходное постоянное напряжение около 18-20V. Понизить его просто, нужно отмотать один виток с обмотки 2 трансформатора Т1. Просто, опаять из платы один конец, и смотать один виток, затем припаять обратно. Это очень легко сделать.

Попцов Г. РК-2016-03.

Лучший электронный трансформатор своими руками - Выгодные предложения на электронные трансформаторы своими руками от глобальных продавцов электронных трансформаторов своими руками

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для приобретения электронного трансформатора своими руками. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший электронный трансформатор своими руками вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели электронный трансформатор своими руками на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в своем электронном трансформаторе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести diy electronic transformer по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Вот как расположить элементы для получения аккумуляторной батареи.

Большинство строителей гаражей, которые решают собрать свой собственный аккумулятор, обычно имеют большой опыт.Тем не менее, сборка пакетов по-прежнему является частым источником вопросов от новичков, поэтому я решил составить статью, чтобы охватить основы.


Ячейки параллельно, P-счетчик

[В этой статье я буду использовать небольшой прямоугольный пакет в качестве примера, это самый простой стиль для понимания при изучении этих принципов. Как только вы твердо это усвоите, вы сможете легко масштабировать свою упаковку до различных форм и размеров]

Если вы возьмете несколько ячеек и соедините их электроды одного типа по параллельно , все они будут действовать как , как если бы они были одной большой ячейкой .Кроме того, когда вы впервые подключаете их друг к другу, они ДОЛЖНЫ иметь одинаковый уровень заряда [положительный электрод - это катод, а отрицательный электрод - это анод. На рисунках ниже положительный знак - красный знак плюс, отрицательный - черная черта].

Под этим я подразумеваю ... если вы подключите полностью заряженный элемент «параллельно» к элементу с низким уровнем заряда, высокий элемент попытается зарядить низкий элемент всего за несколько секунд, так как между ними нет встроенного сопротивления. их через соединяющий автобус, чтобы замедлить работу.При быстром выравнивании они оба станут ОЧЕНЬ горячими. Необратимые повреждения - это наименьшее из возможных повреждений, и, скорее всего, один из них (или оба) загорится. Однако, если разница между ними составляет лишь десятую часть вольта, это не будет проблемой (например, с 4,1 В до 4,2 В будет нормально, они оба уравняют при 4,15 В).

Четыре параллельных элемента в пакете 7S / 4P (28 ячеек). Сверху и снизу этих четырех ячеек имеется полноразмерная электрически соединяющая металлическая полоса (шина).Четыре параллельные ячейки могут иметь любую форму, но их прямая линия - самое простое введение в понимание этого.

P-count определяет емкость батареи в Ампер-часах (Ач), а также определяет количество тока , которое батарея сможет произвести, измеренное в амперах. В этом примере мы будем использовать мой любимый аккумулятор для электровелосипеда, Samsung 30Q. По заводским настройкам он имеет емкость 3000 мАч (миллиампер-час), что соответствует 3-ампер-часам (3-Ач).Если у вас есть четыре параллельно, готовая батарея может быть оценена как диапазон 12-Ач (4P X 3-Ач = 12-Ач).

Теперь мы подошли к количеству мощности, которую батарея может безопасно выдать. 30Q - это элемент с горячим стержнем (наряду с HG2 и 25R), и он рассчитан на заводе на постоянный ток 15 ампер. Тем не менее, почти все модели ячеек нагреваются, если вы действительно используете их непрерывно с указанным рейтингом. Я рекомендую никому не допускать, чтобы их рюкзак становился горячее, чем 140F (60C) ни при каких условиях. Это приведет к очень короткому сроку службы упаковки.

К счастью, электровелосипеды обычно потребляют пиковый ток только в течение нескольких секунд при ускорении. Как только вы достигнете крейсерской фазы, постоянный ток, потребляемый контроллером и двигателем, будет НАМНОГО ниже, когда вы просто поддерживаете свою скорость. Если мы будем использовать значение 15А в качестве максимальных значений усилителя, то аккумулятор немного нагреется, а это значит, что он прослужит очень долго. Четыре параллельно подключенных элемента 30Q, рассчитанные на ток 15А, означают, что мы можем рассчитывать на получение 60А из этого блока без повреждений (4P X 15A = 60A).


Ячейки в серии, количество S

Когда вы соединяете элементы вместе в серии , это не меняет ни ампер, ни емкость, а только увеличивает напряжение батареи. Соединение их последовательно означает, что вы подключаете положительный конец одной ячейки (или P-группы) к отрицательному концу другой.

Для наиболее популярных цилиндрических элементов формата 18650 (диаметр 18 мм, длина 65 мм) используется химия лития-NCA или лития-NCM (в катоде используется никель-кобальт-алюминий… или… никель-кобальт-марганец. ).Эти химические элементы имеют номинальное (среднее) напряжение 3,7 В ... и для того, чтобы получить максимально возможный срок службы батареи, используйте 3,3 В на последовательный элемент в качестве отсечки низкого напряжения (LVC) и 4,1 В как полностью -заряженная мишень.

Семь последовательно соединенных ячеек в блоке 7S / 4P, номинальное напряжение 24 В. Это 28,7 В при полной зарядке до 4,1 В на элемент.

Обычно максимальный заряд составляет 4,2 В на элемент, но когда элементы находятся в состоянии покоя (в течение любого периода времени) при таком высоком напряжении, это значительно сокращает их срок службы.Зарядите батарею до 4,1 В раз по серийного номера.


BMS, как подключить?

BMS - это система управления батареями. Он выполняет несколько функций. Два толстых провода (красный и черный) от зарядного устройства будут «заряжать» батарею до тех пор, пока она не приблизится к полному, а затем зарядное устройство переключится на использование очень низкой скорости зарядки по мере приближения к полной зарядке. Уровень заряда 3А или 5А (непрерывный) очень распространен для объемного заряда.

Этот профиль зарядки называется CC / CV, для постоянного тока / постоянного напряжения. Это простой и недорогой способ достичь тонкой цели.

Нам всем нужен доступный аккумулятор, поэтому… мы покупаем элементы массового производства. Это означает, что всегда будут очень незначительные различия во внутреннем сопротивлении каждой ячейки. Чтобы использовать приведенный выше пример нашего теоретического блока 7S / 4P… каждая группа ячеек 4P «воспринимается» зарядным устройством и контроллером как одна большая ячейка. Параллельно соединяющая металлическая полоса гарантирует, что все они постоянно уравновешиваются друг с другом, поэтому мы должны обсуждать их, как если бы они были фактически одной большой ячейкой.

Их семь последовательно подключены для получения 24 В. Затем мы устанавливаем наш основной источник постоянного тока в качестве зарядного устройства на 3 А (без BMS) и используем (7S X 4,1 В =) 28,7 В в качестве нашей цели для полной зарядки. Это работает как мечта. Однако на самом деле только пять из P-групп имеют напряжение 4,1 В. Одна P-группа имеет 3,9 В из-за высокого внутреннего сопротивления, а другая P-группа находится при 4,3 В из-за низкого внутреннего сопротивления. Поскольку наше глупое зарядное устройство считывает только 28,7 В собранной батареи, когда оно отключается, оно не имеет представления о назревающей проблеме…

Ячейки с высоким сопротивлением

нагреваются сильнее, чем ячейки со «средним сопротивлением», но для этого обсуждения давайте просто предположим, что они никогда не становятся «слишком горячими», чтобы вызвать проблемы (более 140F / 60C).К тому же… ячейки, расположенные в центре упаковки, нагреваются сильнее, чем ячейки на краю, так как ячейки, расположенные на краях, отдают «некоторое» тепло внешней оболочке упаковки.

Остается рассмотреть элемент с низким сопротивлением. Он будет сбрасывать токи быстрее, чем другие элементы (при ускорении), а также быстрее глотать заряд. На самом деле он будет работать холоднее, чем другие элементы со «средним сопротивлением», но ... зарядное устройство для большой емкости перезарядит его. Если оставить батарею на ночь при 4,2 В на элемент, срок ее службы сократится вдвое (по сравнению с 4.1 В на ячейку), тогда… что будет, если позволить одной ячейке оставаться на ночь при 4,3 В? Он быстро потеряет емкость.

И это означает, что одна неисправная ячейка вызовет падение напряжения во всей Р-группе ближе к концу поездки, а затем ... эта одна низкая Р-группа вызовет падение напряжения во всей батарее. А это означает, что… на долю секунды при ускорении LVC «подумает», что весь пакет слишком мал, и отключит ВСЕ питание, чтобы «спасти» пакет (одна из его самых важных задач).

Пакет по-прежнему будет «работать», но… дни ускорения прошли. Возможно, вы планировали купить новый пакет через три года (или более), но из-за одной «немного» плохой ячейки весь пакет теперь бесполезен для вас всего через несколько месяцев. Вот почему фаза объемного заряда (CC / постоянный ток) увеличивает напряжение батареи примерно до 4,0 В на элемент. Для остальной части подзарядки фаза постоянного напряжения / CV достигается при низких значениях тока с добавлением некоторых чувствительных электронных компонентов…

Жгут BMS.14 проводов указывают на то, что это сделано для блока 13S, что составляет 48 В. Обратите внимание, что один провод черный (или, по крайней мере, другого цвета, чем остальные). Некоторые жгуты BMS имеют разный цвет для каждой P-группы, но… это действительно будет работать нормально, если вы будете следовать общему шаблону.

В BMS есть одна безумная «электроника вуду». Количество малых балансировочных проводов будет… «порядковый номер плюс один». Итак, в нашем теоретическом пакете 7S будет восемь балансировочных проводов.Это звучит просто безумно. Каждый, кто начинает изучать батареи, ЗНАЕТ, что есть два полюса (для каждой ячейки или P-группы). Красный положительный и черный отрицательный. Вы могли бы подумать, что для балансировки заряда при низких амперах во время последней фазы CV заряда ... вам понадобится 14 проводов вместо восьми, когда вы вносите незначительные изменения в семь P-групп (помните, каждая P-группа будет действовать как одна большая ячейка).

Базовая схема подключения BMS для блока 7S. Как только вы поймете узор, вы можете расширить его до любого размера пачки.

Посмотрите внимательно на картинку выше. Белый штекер подключает тупой жгут к интеллектуальной BMS. Вы можете видеть, что для BMS, чтобы получить доступ к положительному и отрицательному концам первой ячейки (и подключенной первой P-группы), она использует провода номер 1 и номер 2. Однако при перемещении по второй ячейке?… BMS использует провода №2 и №3. Провод номер два иногда используется как положительный к ячейке с номером 1, а иногда используется как отрицательный к ячейке с номером 2 (и «так далее» вниз по строке, пока вы не дойдете до всех P -группы в строке серии).

Это устраняет 45% возможных жгутов проводов BMS, но .. это также затрудняет правильное расположение соединений для начинающих строителей. Даже если вы все еще немного запутались, просто внимательно следуйте инструкциям BMS.

Боковое примечание: Если ваш аккумулятор внезапно умирает без очевидной причины, это обычно происходит из-за отказа какого-либо компонента в BMS, что приводит к полному разряду аккумулятора до нуля или ... большому перезаряду выше 4,2 В. Вот почему их иногда называют подозреваемыми в убийстве батареи .


Другие варианты химии?

Стандартный химический состав NCA / NCM обеспечивает лучший баланс между емкостью в небольшом корпусе и полезным количеством ампер. Однако есть и другие химические вещества, которые могут быть вариантом для определенных приложений. «Номинальное» напряжение NCA / NCM обычно считается равным 3,7 В, на элемент и… для максимально возможного срока службы , я бы использовал 3,3 В, на элемент в качестве LVC и 4.1V как полная зарядка.

LiFePO4 / LFP обычно называют «фосфатом железа», и он имеет номинальное напряжение 3,2 В, на элемент. Это означает, что для изготовления блока 48 В и требуется 16 ячеек LiFePO4, а для NCA / NCM требуется только 13 элементов для 48 В. Тем не менее, LiFePO4 считается наиболее пожаробезопасным (иногда используется в качестве стартерной батареи на небольших самолетах), и они также обычно служат примерно в два раза дольше, чем обычные блоки 18650-ячеек NCA / NCM.

Комплект LFP 4S является наиболее распространенной заменой свинцово-кислотному аккумулятору 12 В (4P X 3,2 В = 12,8 В номинал).

При этом NCA / NCM в ячейках формата 18650 имеют гораздо лучший выбор и обеспечивают высокую мощность и большую дальность действия в небольшом корпусе, который доступен по цене благодаря массовому производству. LFP можно найти в плоских ячейках-пакетах, 26650 (26 мм X 65 мм) и больших цилиндрических ячейках 38120 (огромных! 38 мм X 120 мм, от Headway, см. Ниже). Я действительно нашел LiFePO4 в формате 18650, но… емкость была ОЧЕНЬ низкой.

Ячейки

Headway LFP имеют резьбу на концах, что упрощает сборку в пакет. Однако самая маленькая из них размером примерно с два одноразовых D-элемента.

Еще один малоизвестный химический состав - это оксид лития-титаната ( LTO ). Он имеет еще более низкое номинальное напряжение 2,4 В, на элемент. Он может прослужить в десять раз дольше, чем NCA / NCM, и он также хорошо работает в очень холодную погоду (наряду с обеспечением высокого тока). Однако я нашел их только в плоских ячейках-мешочках, их трудно найти, они дороги и имеют несколько вариантов размера.

Химический состав NCA / NCM также можно найти в немного более крупных цилиндрических ячейках формата 21700. Они были разработаны Panasonic в партнерстве с электромобилями Tesla. Однако в настоящее время они дороги, и большая часть заводского производства идет на Tesla Model-3, а также на силовые экраны (домашнюю систему резервного питания).

Вот четыре плоских ячейки пакета LFP, последовательно соединенные (4S). В то время как ячейки формата 18650 имеют вокруг себя стальной цилиндр, обеспечивающий сжатие и физическую защиту, ячейки мешка должны быть добавлены при сборке упаковки.(обратите внимание, что жгут BMS имеет четыре черных провода и один красный). 3,2 В X 4S = номинальное значение 12,8 В для замены свинцово-кислотной батареи на 12 В.

Варианты ЕСТЬ, но… после любого глубокого исследования почти каждый ebiker возвращается к ячейкам формата 18650 в химии NCA или NCM.


Соты сладкие

В приведенном выше примере пакета (7S / 4P) ячейки выровнены в прямые строки и столбцы, которые я мог бы обозначить как «рядовые» (как марширующие солдаты).Однако следующая по популярности компоновка состоит в том, чтобы вкладывать ячейки одного ряда в впадины следующего, что многие стали называть ... сотовой компоновкой. Мне это нравится, но у каждого варианта есть свои преимущества и недостатки.

Вот пластиковые заглушки, которые помогают разместить ячейки в сотовой структуре.

Использование сотовой компоновки математически является наиболее компактным способом организации ячеек. При этом обычная система рядовых элементов оставляет «ровно достаточно» пространства между четырьмя соседними ячейками, чтобы позволить тонкому болту пройти от одной боковой пластины к другой (как показано ниже), а соты нет.

Пластиковые держатели ячеек на торцевых крышках - важная функция безопасности для упаковки DIY. При обычном квадратном макете ячейки обычно располагаются так, чтобы они почти касались друг друга. Это означает, что циркуляции воздуха практически не будет, и это приводит к тому, что клетки в центре рюкзака постепенно нагреваются к концу поездки.

Если у вас достаточно большой аккумулятор, и элементы могут обеспечивать большой ток, то… слаботочная поездка даже не согреет их. На другом конце шкалы небольшой пакет слаботочных элементов, которые забивают во время поездки, определенно нагревается.Самым горячим местом всегда будут положительные катодные наконечники на элементах в центре пакета.

Пластиковые монтажные крышки 18650 от Ann Power. Латунные вставки с резьбой полностью открыты. Болты для крепления обоих концов вместе можно заказать из пластика, если стандартная сталь болта вызывает беспокойство.

На рисунке ниже вы можете видеть, что при использовании сотовой структуры боковой угол уложенных друг на друга ячеек составляет около 30 градусов от углов в 90 градусов в обычной прямоугольной упаковке.Это делает его естественным вписывающимся в нижнюю часть пространства треугольника рамки. Лучше всего разместить рюкзак в центре рамы, чтобы его можно было разместить так, чтобы велосипед хорошо управлялся.

Это изображение взято с российского веб-сайта, посвященного дизайну аккумуляторных батарей, и оно поможет вам определить, сколько ячеек поместится в вашем корпусе.

Российскую программу-конфигуратор аккумуляторных батарей можно найти здесь. Не стесняйтесь экспериментировать со всеми возможными настройками, чтобы увидеть, что делают окна настроек.


Пачки треугольников и необычные формы

Самая простая в изготовлении упаковка - это прямоугольник (как показано выше). Однако, как на картинке ниже, иногда полезно сделать рюкзак треугольником или другой необычной формой. На приведенном ниже рисунке конструктор пытается выполнить «сухую» подгонку, чтобы увидеть, как будут работать показанные 100 ячеек, а также как организовать параллельные группы 5P, которые теперь находятся в кластерах нечетной формы (вместо того, чтобы быть встроенными).

Так выглядят 100 ячеек в формате 18650 в треугольнике рамы велосипеда.Этот конкретный пакет будет 20S / 5P.

Вместо использования никелевой ленты для последовательного и параллельного подключения вы можете использовать плоскую пластину для выполнения всех функций электрической шины. Эта батарея 21S имеет группы 12P для ОГРОМНОЙ батареи из 252 ячеек…

Показанный выше огромный аккумуляторный блок от Mark’s Cromotor Phatrod, который можно найти, нажав здесь.


Какое напряжение выбрать?

Фактические точные напряжения являются приблизительными, но ... вот наиболее распространенные значения серийного отсчета ячеек 18650 и номинальные напряжения.

24В… 7S _____________ 52В… 14S

36В… 10С ____________ 60В… 16С

44В… 12С ____________ 72В… 20С

48V… 13S ____________ 88V… 24S (100V при полной зарядке)

Для больших ампер и хорошего диапазона мне нравится 30Q, который обеспечивает 3000 мАч, и 15A . Если вам нужен 20A на ячейку, обратите внимание на Sony VTC6, LG HG2 и Samsung 25R

.

Если ваша батарея достаточно велика, и вам не нужны высокие усилители 30Q, вы можете получить больший диапазон, выбрав одну из популярных ячеек 10A , которые обычно рассчитаны на около 3400 мАч.Три примера: Samsung 35E, LG MJ1, Panasonic GA (через несколько месяцев после публикации любой статьи может появиться еще больше вариантов для сравнения, так что сделайте свою домашнюю работу перед покупкой)

Мне нравятся 48В и 52В по разным причинам. Если вы перешли на более высокое напряжение, для повышения напряжения в последовательную цепочку потребовалось бы добавить больше параллельных групп. Легко было бы быстро получить большой, тяжелый и дорогой дизайн. Несколько лет назад было мало вариантов, когда дело дошло до того, сколько ампер могут выдавать элементы 18650, поэтому единственным вариантом для высокой производительности было высокое напряжение.

При этом ... чем больше вольт вы используете, тем меньше ампер вам нужно будет вытащить из аккумулятора, чтобы получить производительность, необходимую для вашего газа.

Теперь… есть ячейки формата 18650, которые могут выдавать 20 А, но они дорогие, а 30Q популярен не зря. Он может выдавать 15 А, поэтому относительно небольшой блок 4P может выдавать 60 А. Блок 13S / 48V, использующий 4P, будет состоять всего из 52 ячеек и будет иметь диапазон 12 Ач. Эффективные системы среднего привода могут достигать 2 миль на Ач, поэтому 12-Ач может обеспечить дальность действия более 24 миль.

Что касается напряжения ниже 48 В / 52 В, то если вы живете там, где оно довольно ровное, вы можете получить приемлемую производительность от 36 В (10S). Пакет 4P из 10S всего 40 ячеек! (очень легко устанавливается). Конечно, даже если вам не нужно много вольт или много энергии, если у вас есть бюджет и место в раме для установки батареи большего размера, тогда аккумулятор будет работать меньше. Если охладить батарею, она прослужит как можно дольше.

И последнее замечание: аккумулятор для электровелосипеда - один из самых больших аккумуляторных блоков, которые вы, вероятно, когда-либо купите в своей жизни.Если вы можете достичь своих целей с помощью блока питания на 48 В или 52 В, любой из них может запитать инвертор в случае бедствия, чтобы обеспечить дом 120 В переменного тока. Если вы используете 4P обычных ячеек на 10 А (40 А), а батарея на 52 В, то… 40 А X 52 В = 2100 Вт. Этой мощности достаточно, чтобы надолго проработать холодильник и телевизор. И чем больше упаковка, тем дольше может работать ваша техника…


Зачем столько хлопот?

На картинке ниже член ES Кеплер построил крошечный пакет 14S / 4P (52 ячейки), который идеально подходит для его любимой рамы электровелосипеда, в которой используется средний привод Bafang BBS02.В интересах полного раскрытия информации, в моем любимом электровелосипеде используется большой пакет на 52 В, который я купил в Luna Cycle.

Kepler's «Super Commuter» с самодельной аккумуляторной батареей из 18650 элементов.

Часть-2

После того, как вы определились с напряжением, размером и формой, я расскажу о многих вещах в части 2 (нажмите здесь), и среди них есть все популярные методы соединения ячеек друг с другом, такие как точечная сварка и сварка проволокой (добавьте ссылку на часть 2 здесь)…

Если вам понравилась эта статья, возможно, вам понравится…

«Что внутри ячейки 18650 и почему это важно»

«BMS, что, черт возьми, они делают?»

«Аккумулятор для электромобилей домашнего производства из 18650 ячеек»

Присылайте предложения, исправления и угрозы смертью по адресу: Заключенный № 41, исправительное учреждение штата Канзас для душевнобольных преступников.


Написано Роном / spinningmagnets, февраль 2019

РЕГУЛИРУЕМАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ НАГРУЗКА DIY ПРОЕКТ