Зарядное устройство на тиристоре ку202н. Тиристорное зарядное устройство на КУ202Н: схема, характеристики и применение

Основные элементы схемы:

• Тр — понижающий трансформатор
• VD1-VD4 — диодный мост
• VS1 — тиристор КУ202Н
• Схема управления на транзисторах
• Ограничитель напряжения

Схема управления формирует импульсы для открытия тиристора VS1. Ограничитель напряжения контролирует напряжение на аккумуляторе и отключает зарядку при достижении заданного уровня.

Характеристики тиристора КУ202Н

Тиристор КУ202Н является ключевым элементом схемы. Рассмотрим его основные характеристики:

• Максимальное обратное напряжение: 400 В
• Максимальный средний ток в открытом состоянии: 10 А
• Отпирающий ток управления: не более 150 мА
• Отпирающее напряжение управления: не более 3 В
• Время выключения: не более 25 мкс

Благодаря этим параметрам, КУ202Н отлично подходит для применения в зарядных устройствах средней мощности.

Сборка тиристорного зарядного устройства

Для сборки тиристорного зарядного устройства на КУ202Н потребуются следующие компоненты:

• Понижающий трансформатор с вторичной обмоткой 18-24 В
• Диодный мост на ток 10-15 А
• Тиристор КУ202Н
• Транзисторы КТ315 или аналоги — 3-4 шт
• Резисторы, конденсаторы, потенциометр
• Печатная плата или макетная плата
• Радиатор для тиристора
• Корпус, выключатель, индикаторы

Сборку устройства рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Изготовить печатную плату по схеме
2. Установить и припаять все компоненты
3. Установить тиристор на радиатор
4. Собрать конструкцию в корпусе
5. Подключить трансформатор и выходные клеммы
6. Выполнить настройку и проверку работы

Настройка и проверка работы зарядного устройства

После сборки необходимо выполнить настройку и проверку работы тиристорного зарядного устройства:

1. Подключить к выходу лампу накаливания 12В в качестве нагрузки
2. Включить устройство в сеть и проверить наличие выходного напряжения
3. Отрегулировать ток заряда с помощью потенциометра
4. Проверить работу ограничителя напряжения
5. Убедиться в отсутствии нагрева компонентов
6. Проверить работу защиты от КЗ и переполюсовки

При успешном прохождении всех проверок, зарядное устройство готово к эксплуатации. Рекомендуется начинать использование с заряда аккумулятора небольшой емкости.

Меры безопасности при работе с зарядным устройством

При эксплуатации тиристорного зарядного устройства необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Использовать устройство только в сухом помещении
• Не допускать попадания влаги на компоненты схемы
• Обеспечить хорошую вентиляцию во время заряда
• Не оставлять работающее устройство без присмотра
• Соблюдать полярность при подключении аккумулятора
• Не превышать максимальный ток заряда аккумулятора
• При появлении запаха или дыма немедленно отключить от сети

Соблюдение этих простых правил обеспечит безопасную и долговременную эксплуатацию зарядного устройства.

Характеристики и схема включения тиристора КУ202Н — Домашний уют

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это самый простой пример описываемого устройства и как оно работает. Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойное полупроводниковое устройство, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень схож с ректификационным диодом (выпрямительные приборы переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто такое же — это считается аналог выпрямителя.

Фото — Cхема гирлянды бегущий огонь

Бывают:

• ABB запираемые тиристоры (GTO),
• стандартные SEMIKRON,
• мощные лавинные типа ТЛ-171,
• оптронные (скажем, ТО 142-12,5-600 или модуль МТОТО 80),
• симметричные ТС-106-10,
• низкочастотные МТТ,
• симистор BTA 16-600B или ВТ для стиральных машин,
• частотные ТБЧ,
• зарубежные TPS 08,
• TYN 208.

Но в это же время для высоковольтных аппаратов (печей, станков, прочей автоматики производства) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Фото — Тиристор

Но, в отличие от диода, который является двухслойным (PN) трехслойного транзистора (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN) и этот полупроводниковый прибор содержит три p-n перехода. В таком случае, диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно почитать книгу автора Замятин).

Тиристор – это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но в отличие от диода, устройство может быть сделано для работы в качестве коммутатора разомкнутой цепи или в виде ректификационного диода постоянного электротока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме коммутации и не могут быть использованы как приборы амплификации. Ключ на тиристоре не способен сам перейти в закрытое положение.

Кремниевый управляемый выпрямитель является одним из нескольких силовых полупроводниковых приборов вместе с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, большую роль здесь играет класс прибора.

Вступление.

Я много лет тому назад изготовил подобный регулятор, когда приходилось подрабатывать ремонтом р/а на дому у заказчика. Регулятор оказался настолько удобным, что со временем я изготовил ещё один экземпляр, так как первый образец постоянно обосновался в качестве регулятора оборотов вытяжного вентилятора. https://oldoctober.com/

Кстати, вентилятор этот из серии Know How, так как снабжён воздушным запорным клапаном моей собственной конструкции. Описание конструкции >>> Материал может пригодиться жителям, проживающим на последних этажах многоэтажек и обладающих хорошим обонянием.

Мощность подключаемой нагрузки зависит от применяемого тиристора и условий его охлаждения. Если используется крупный тиристор или симистор типа КУ208Г, то можно смело подключать нагрузку в 200… 300 Ватт. При использовании мелкого тиристора, типа B169D мощность будет ограничена 100 Ваттами.

Аналоги тиристора КУ 202

Зарубежными аналогами тиристора КУ202Н являются ВТХ32S100, h30T15CN, 1N4202. Зарубежные производители не выпускают устройств таких же геометрических размеров, что и КУ202Н, поэтому нужно будет изменить место под монтаж устройства. Следует также учитывать, что их параметры могут незначительно отличаться от рассматриваемого тиристора, например, средний ток может быть равен 7,5 А.

Кроме иностранных устройств можно использовать российский аналог — Т112-10. Как и КУ202Н он имеет металлический корпус и анодный выход под резьбу. Однако его размеры меньше, поэтому монтажное место все равно придется изменить.

Конструкция

Конструктивно тиристор КУ202Н и вся серия выполнены в металлическом корпусе из медного сплава с покрытием, который имеет выводы под резьбу и два вывода под пайку различной толщины и высоты. Размер резьбового отвода или анода (А) составляет М6 под гайку. Выводы выполнены жесткими путем заливки эпоксидной смолой, но при выполнении монтажа не следует применять усилия более 0,98 Н.

При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм , так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Как проверить тиристор мультиметром

Можно также проверить тиристор с помощью мультиметра. Для этого собираем его по этой схемке:

Так как на щупах мультиметра в режиме прозвонки имеется напряжение, то подаем его на УЭ. Для этого замыкаем между собой анод и УЭ и сопротивление через Анод-Катод тиристора резко падает. На мультике мы видим 112 милливольт падение напряжения. Это значит, что он открылся.

Характеристики

Постоянное отпирающее напряжение и отпирающий ток управляющего электрода

Отпирающее напряжение КУ201 (2У201) не более 6 В, КУ202 (2У202) не более 7 В. У этого параметра довольно большой технологический разброс. Как показывает опыт, обычно это напряжение в разы меньше, может быть 2 В или даже 1 В. При проектировании схем рассчитывать на какое-то определенное значение этого параметра не стоит.

Отпирающий ток КУ201 (2У201) не более 100 мА, КУ202 (2У202) не более 200 мА.

Напряжение в открытом состоянии при максимально допустимом токе

КУ201 (2У201) — 2.5 В, КУ202 (2У202) — 2 В. Этот параметр очень важен, так как позволяет оценить рассеиваемую мощность при заданном токе нагрузки в схемах коммутации, где переключения происходят достаточно редко и при небольшом токе (без учета потерь в переходных процессах).

[Рассеиваемая мощность, Вт

]

Максимальная сила тока и мощность

Постоянный ток в открытом состоянии КУ201 (2У201) — 2 А, КУ202 (2У202) — 10 А.

Производитель рекомендует включать между катодом и управляющим электродом резистор 51 Ом. Мы на своем опыте убедились, что при подвешенном управляющем электроде (отключенном от каких-либо цепей) эти тиристоры работают нестабильно. Происходят самопроизвольные открывания. В типичных схемах управления, когда нужно, чтобы тиристор был закрыт, на его управляющий электрод просто не подают отпирающее напряжение, но не обеспечивают замыкание между управляющим электродом и катодом. В таких схемах шунтирующий резистор необходим. Производители распространенных оптопар, предназначенных для управления тиристорами (например, MOC3061, MOC3062, MOC3063), рекомендуют применять свои оптроны с большими номиналами шунтирующего резистора. Однако, наши эксперименты показали, что эти оптопары прекрасно работают с шунтирующими резисторами от 150 Ом, а рассматриваемые тринисторы устойчиво запираются при сопротивлении резистора между катодом и управляющим электродом вплоть до 500 Ом при условии, что температура корпуса тиристора не превышает 50 градусов Цельсия. Получается интервал значений, допустимых и для оптрона, и для тиристора, от 150 Ом до 500 Ом. Так что можно подобрать нужные номиналы, при которых будет нормально работать и оптрон и тиристор. Исходить нужно их температуры, при которой будет работать тиристор. Если он будет сильно нагружен или плохо охлаждаться, то лучше выбрать резистор поменьше (150 — 250 Ом). При этом оптрон будет повышенная, но вполне допустимая, нагрузка на оптрон. Если нагрузка небольшая, то лучше использовать резистор 400 — 500 Ом.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите! Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк. Как самому собрать свето-музыку. Оригинальная конструкция свето-музыкальной сист.

Проверка дросселя, катушки индуктивности, трансформатора, обмотки, эле. Как проверить дроссель, обмотки трансформатора, катушки индуктивности, электрома.

Проверка электронных элементов, радиодеталей. Проверить исправность, р. Как проверить исправность детали. Методика испытаний. Какие детали можно использ.

Все своими руками

С 11.11 по 12.11 самая большая распрадажа от AliExpress, 3 дня товары со скидкой до 70%. Успейте купить все дешевле в трое. Все что нужно в мастерской, найдете тут

——>

Здравствуйте. Сегодня буду рассказывать о давно используемой мной схемой тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, которое я буду использовать как зарядное устройство для свинцовых аккумуляторных батарей Я уже как то писал о зарядке на тиристоре. Это зарядное на много лучше. Начну описание зарядного на тиристоре ку202 с преимуществ: — Зарядное легко выдерживает ток до 10А(зависит от тиристора, в данном случае КУ202) — Ток заряда импульсный, что по мнению многих радиолюбителей, поможет со сроком службы АКБ — Схема состоит из легкодоступных деталей, можно собрать чуть ли не из хлама Схема зарядного легко повторима и ее сможет собрать даже новичок, ли ж бы паять умел — И последнее преимущество,что к этой схеме не требуется никаких примочек. Схема уже снабжена всем необходимо, что бы рукожопые не сожгли ни аккумулятор, ни схему. В схеме зарядного есть защита от короткого замыкания, защита от переполюсовки, а так же ограничитель напряжения зарядки. Ограничение напряжения зарядки дает возможность не следить за окончанием зарядки, а оставлять зарядку без контроля на долгое время, схема сама все отключит

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202

Правая часть схема это защита аккумулятора. На транзисторе Q1Q4 собранны защита от перенапряжение, защита от КЗ и защита от переполюсовки. Включается схема только когда на выход зарядки подключен АКБ. Через делитель R3R6 идет ток, открывая транзистор Q1 и запитывает фазоимпульсный регулятор тока. Защита от переполюсовки работает так. Когда клемы не правильно подключены, ток идущий через тот же делитель запирает транзистор, соответственно ток на регулятор мощности не идет. Отсекатель зарядки работает достаточно просто, когда напряжение окончания зарядки достигает 14.4В, напряжение на делителе R8R11 становиться достаточным для пробоя стабилитрона, транзистор Q4 открывается, закрывая собой Q1 И самое главное в схеме, это трансформатор. Питается схема от трансформатора с напряжением 18-25В. В моем случае на время испытаний питал зарядное от Регулируемого источника переменного тока. Печатная плата тиристорного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

На выходе на плате установлены два светодиода для индикации подключения АКБ. Зеленый сигнализирует правильно подключенный аккумулятор, красный- полярность нарушена или переполюсовка. Так же на выход не плохо поставить предохранитель, ну на всякий случай

Теперь об испытания. Схема спаянна и собранна, диодный мост и тиристор установлены на радиаторы, выходные провода припаяны.

Благодаря читателю удалось узнать автора доработки схемой автоматического отключения, автор master144, а обсуждение на форуме тут

Хотите такое же устройство?Напишите мне на внутреннюю почту Вконтакте. А так же подписывайтесь на обновления в группе, кнопки вверху сайта, и всегда будете в курсе последних обновлений С ув. Эдуард

Проверка в режиме коммутации

Чтобы убедиться в работоспособности тиристора, достаточно собрать небольшую схему включения, состоящую из следующих компонентов:

1. лампочки или светодиода с соответствующим резистором, если подключается к питанию 12В;
2. источник малого напряжения, например, пальчиковая батарейка типа АА;
3. несколько проводников и источник напряжения 12 В.

Для осуществления проверки выполняем следующие шаги:

1. Подключаем нагрузку в цепь источник питания 12 В и А-К тиристора.
2. Подаем отрицательное напряжение на выводы УЭ и А (+ батарейки должен подключаться к А) на мгновенье.

После чего лампочка или светодиод загорится. Чтобы он потух, необходимо отключить коммутируемую цепь или сменить полярность управляющего напряжения. Такой режим считается нормальным для работы и может применяться при любых постоянных напряжениях коммутации в разрешенных пределах. В случае с тиристором КУ202Н оно не должно превышать 400 В.

Практические примеры для повторения

Наибольшей популярностью среди радиолюбителей пользуются схемы, предназначенные для управления яркостью светильника и изменения мощности паяльника. Такие схемы просты для повторения и могут собираться без использования печатных плат простым навесным монтажом.

Схемы, выполненные самостоятельно, ничем не уступают по работоспособности заводским, так как не требуют настроек и при исправных радиодеталях сразу готовы к использованию. В случае отсутствия возможности или желания изготовить прибор своими руками с «нуля», можно приобрести наборы для самостоятельного изготовления. Такие комплекты содержат все необходимые радиоэлементы, печатную плату и схему с инструкцией по сборке.

Доминирующая схема

Такой прибор проще всего собрать на тиристоре. Работа схемы основана на способности открывания тиристора при прохождении входной синусоиды через ноль, в результате чего сигнал обрезается, и величина напряжения на нагрузке изменяется.

Схема для повторения тиристорного регулятора мощности построена на использовании тиристора VS1, в качестве которого используется КУ202Н. Это радиоэлемент изготавливается из кремния и имеет структуру p-n-p типа. Применяется в качестве симметричного переключателя сигналов средней мощности и коммутации силовых цепей на переменном токе.

Комментарии (50)

Страниц: « 1 2 3 4 [5] Показать все

Паяльник греется (но не трещит), мультиметр исправен на резисторах известной величины. =)

Алексей

Чудес не бывает, как доказал наш профессор Преображенский. Фото в студию всего всего, о чём говорите. Можно мне на почту, я выложу. Не такие проблемы решали!

Не понял, каких именно фоток. Вот измерение сопротивления паяльника (снимал вчера). Фотика пока нет, какие фотки нужны — скажите, сделаю. https://minus.com/mxXoUBWoj

Алексей

Посмотрите инструкцию от этого паяльника.

Скорее всего, у вас паяльник с терморегулятором. Основой таких паяльников и не только пальников, являются твёрдотельные объёмные нагревательные элементы с нелинейной характеристикой.

Сопротивление такого элемента зависит от температуры. При достижении какой-то определённой температуры, сопротивление элемента начинает расти и температура стабилизируется.

Конструктивно такой элемент, обычно имеет форму бруска или цилиндра, в который либо запрессованы выводы, либо плотно прижаты специальными пружинами. Известная проблема таких элементов – нарушение контакта.

Я часто видел, как подобные терморезисторы сначала начинали искрить под действием сетевого напряжения и лишь потом греться. Если это так, то, вполне возможно, что жить ему осталось не так уж и долго.

Можно попробовать постучать пальником по чему-нибудь твёрдому. Если это отразится на измеряемом сопротивлении, то там твёрдотельный нагреватель. Если нет, то возможно, там примитивный терморегулятор на активном элементе, который расположен в ручке.

Конечно, всё это предположения, так как конкретно ваш паяльник я в руках не держал.

Почему паяльник, основанный на твёрдотельном нелинейном элементе или на активном регуляторе не работает в данной схеме?

Для отпирания тиристора или симистора необходим определённый минимальный ток, называемый током удержания. Для КУ208Н, это 150мА. И хотя у реальных симисторов этот ток может быть в два-три раза меньше, всё равно 5мОм никак не может создать ток даже близкий по значению.

Попробуйте всё же подключить паяльник параллельно лампочке накаливания ватт на 40-60. Третий раз Вас прошу. Если не заработает, переверните вилку паяльника (на случай активного терморегулятора). Ну, что у Вас дома тройника нет, в самом деле.

Если там твёрдотельный элемент (терморезистор), то управлять температурой такого паяльника при помощи симисторного регулятора будет сложнее, чем обычным паяльником с нагревателем на нихромовой спирали (сузится диапазон). Хотя, всё равно работать должно. Если внутри ещё один активный регулятор, то непредсказуемо.

Я же писал, что параллельно лампе работает (в смысле, регулируется освещение лампы). Мощность на паяльнике (или ток/напряжение) измерить пока не могу, позже соберу для измерения произвольных форматов тока конструкцию =) Работает при любых положениях вилки. В общем, поработаю, если увижу какие-либо изменения мощности, то будет все хорошо, и напишу, если нет — возьму другой паяльник, попробую с ним. =)

Прозвонка динистора

При необходимости можно провести проверку динистора. К ключевым моментам относятся следующие моменты:

1. Для проведения теста требуется источник питания с высоким напряжением, показатель которого выше, чем у динистора.
2. Ограничить ток можно при подключении резистора с показателем сопротивления от 100 до 1000 Ом.
3. Плюсовой провод подключается к аноду, а катод к клемме ограничительного резистора. Свободный конец сопротивления соединяется с минусом блока питания.

Применяемый измерительный прибор в соответствующем режиме через специальные щупы соединяется с анодом и катодом. Тестер должен лежать в пределе милливольта, после чего динистор открывается.

Проверка на исправность

Проверить тиристор ку202н на исправность можно мультиметром, начать ее следует с проверки n-p перехода между анодом и управляющим электродом. Он должен прозваниваться так же, как обычный диод, то есть при прямом подключении (положительное напряжение на управляющий электрод, а отрицательное на катод) сопротивление перехода должно быть небольшим, а при обратном подключении большим.

Для более детальной проверки требуется выполнить такие действия:

• Переключаем мультиметр в положение для измерения сопротивления до 2 кОм. На щупы прибора должно подаваться напряжение от источника питания.
• Теперь нужно подключить щупы мультиметра к аноду и катоду тиристора. При этом прибор должен показывать большое сопротивление, близкое к бесконечности.
• При помощи перемычки соединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление между анодом и катодом, показываемое мультиметром, должно упасть.
• Разъединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно вырасти.

Можно также проверить тиристор при помощи лампочки и блока питания постоянного тока. Лампочка должна быть рассчитана на то напряжение, которое выдает блок питания. Подключаем положительный полюс блока питания на анод, а отрицательный на катод проверяемого тиристора.

При помощи батарейки, или щупов мультиметра включенного в режиме омметра, подаем отпирающее напряжение на управляющий электрод. Для этого подключаем положительное напряжение к аноду, а отрицательное к управляющему электроду. Если тиристор исправен, лампочка должна зажечься.

Если убрать напряжение между анодом и управляющим электродом лампочка должна продолжать гореть.

Существует способ проверить тиристор ку202н, не выпаивая его из схемы. Для этого нужно:

• Отключите плату, на которой находится тиристор, от питания.
• Отключаем от схемы управляющий электрод.
• Один тестер, настроенный на измерение постоянного напряжения, подключаем к аноду и катоду тиристора.
• Второй мультиметр включаем между анодом и управляющим электродом.
• Первый тестер должен показывать небольшое напряжение (десятки милливольт).

Выбор мультиметра

Для тестирования различного электрического оборудования требуется специальный измерительный прибор, который называют мультиметром. Основные критерии выбора:

1. При выборе практически всегда уделяется внимание степени функциональности устройства.
2. Практически все устройства можно разделить на две основные категории: стрелочные и цифровые. Сегодня стрелочные практически не применяются, так как они отображают небольшое количество информации, точность данных может быть невысокой.
3. Показатель погрешности может варьировать в довольно большом диапазоне. Качественные модели имеют погрешность не более 3%. Лучше выбирать мультиметр с наименьшим значением погрешности, однако они обходятся дорого.
4. Степень комфорта при использовании конструкции. Измерительное устройство может иметь самые различные размеры и форму. Если оно будет некомфортным в применении, то могут возникнуть серьезные проблемы.
5. Уделяется внимание и степени защиты от пыли, влаги, ударных нагрузок. При изготовлении измерительного устройства могут использоваться самые различные материалы, некоторые из них характеризуются высокой защитой от воздействия влаги и пыли.
6. Класс электробезопасности. По этому показателю устройства классифицируются согласно установленным стандартам.
7. Популярность бренда. Хорошие производители цифровых тестеров неоднократно проверяют надежность и качество выпускаемой продукции.

Рассматривая то, как проверить тиристор ку202н мультиметром, следует учитывать, что все подобные измерительные приборы разделяются на несколько классов:

1. CAT 1 — устройства, подходящие для работы с низковольтными сетями.
2. CAT 11 — класс устройства, подходящего к сети питания.
3. CAT 111 — класс, предназначенный для работы внутри сооружений.
4. CAT 1 V — для работы с цепью, которая расположена вне здания. Устройства этого класса имеют высокую защиту от воздействия окружающей среды.

После выбора измерительного инструмента можно приступить к тестам. Полученная информация может записываться в блокнот или сохраняться в память устройства, если у него есть соответствующая функция.

Зарядное устройство на тиристоре для автомобиля

Использование зарядных устройств на тиристорах оправдано – восстановление работоспособности аккумуляторов происходит намного быстрее и «правильнее». Поддерживается оптимальное значение тока зарядки, напряжение, поэтому навредить аккумулятору вряд ли получится. Ведь от перенапряжения может выкипать электролит, разрушаться пластины из свинца. А это все приводит к выходу из строя аккумуляторной батареи. Но нужно помнить о том, что современные свинцовые АКБ способны выдерживать не более 60 циклов полного разряда и заряда.

Общее описание схемы зарядчика

Изготовить своими руками зарядные устройства на тиристорах сможет каждый, если имеются познания в электротехнике. Но чтобы сделать правильно все работы, нужно иметь под рукой хотя бы простейший измерительный прибор – мультиметр.

Он позволяет провести замеры напряжения, тока, сопротивления, проверить работоспособность транзисторов. А в схеме зарядного устройства имеются такие функциональные блоки:

1. Понижающее устройство – в самом простом случае это обычный трансформатор.
2. Блок выпрямителя состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью удается получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
3. Блок фильтров – это один или несколько электролитических конденсатора. С их помощью отсекается вся переменная составляющая в выходном токе.
4. Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов – стабилитронов.
5. Амперметром и вольтметром происходит контроль тока и напряжения соответственно.
6. Регулировка параметров выходного тока производится устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.

Основной элемент – трансформатор

Без него просто никуда, изготовить зарядное устройство с регулировкой на тиристоре без использования трансформатора не получится. Цель применения трансформатора – снижение напряжения с 220 В до 18-20 В. Именно столько нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:

1. Магнитопровод из стальных пластин.
2. Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока 220 В.
3. Вторичная обмотка соединяется с основной платой зарядного устройства.

В некоторых конструкциях могут применяться две вторичные обмотки, включенные последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, применяется трансформатор, у которого одна первичная и столько же вторичных обмоток.

Грубый расчет обмоток трансформатора

Желательно в конструкции зарядного устройства на тиристорах использовать трансформатор с уже имеющейся первичной обмоткой. Но если нет первичной обмотки, нужно вычислить ее. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью свыше 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (кв. см), можно вычислить число витков на каждый 1 В напряжения:

N = 50 / S (кв. см).

Чтобы вычислить количество витков в первичной обмотке, нужно 220 умножить на N. Аналогичным образом считается и вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскакивать вплоть до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.

Намотка и сборка трансформатора

Прежде чем начинать намотку, нужно вычислить диаметр провода, который потребуется использовать. Для этого нужно воспользоваться простой формулой:

d = 0,02×√I (обмотки).

Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток обмотки — в миллиамперах. Если нужно производить зарядку током 6 А, то подставляете под корень значение 6000 мА.

Вычислив все параметры трансформатора, начинаете намотку. Укладываете виток к витку равномерно, чтобы в окне поместилась обмотка. Начало и конец фиксируете – желательно припаивать их к свободным контактам (если имеются таковые). Как только будет готова обмотка, можно собирать пластины из трансформаторной стали. Обязательно после завершения намотки покройте провода лаком, это позволит избавиться от гудения при работе. Клеевым раствором можно обработать и пластины сердечника после сборки.

Изготовление печатной платы

Чтобы самостоятельно изготовить печатную плату зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре, вам нужно иметь такие материалы и инструменты:

1. Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
2. Припой и олово.
3. Фольгированный текстолит (гетинакс достать сложнее).
4. Маленькая дрель и сверла 1-1,5 мм.
5. Хлорное железо. Использовать этот реактив намного лучше, так как с его помощью излишки меди уходят намного быстрее.
6. Маркер.
7. Лазерный принтер.
8. Утюг.

Прежде чем начинать монтаж, необходимо нарисовать дорожки. Сделать это лучше всего на компьютере, затем распечатать рисунок на принтере (обязательно лазерном).

Распечатку нужно проводить на листе из любого глянцевого журнала. Переводится рисунок очень просто – прогревается лист горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, затем некоторое время остывает. Но можно и от руки маркером нарисовать дорожки, после чего поместить текстолит в раствор хлорного железа на несколько минут.

Назначение элементов ЗУ

Выполняется устройство на основе фазоимпульсного регулятора на тиристоре. В нем нет дефицитных компонентов, поэтому при условии, если будете монтировать исправные детали, вся схема сможет работать без настройки. В конструкции имеются такие элементы:

1. Диоды VD1-VD4 – это мостовой выпрямитель. Предназначены они для преобразования переменного тока в постоянный.
2. Управляющий узел собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
3. Время зарядки конденсатора С2 можно регулировать переменным сопротивлением R1. Если его ротор сместить в крайнее правое положение, то ток зарядки будет наивысшим.
4. VD5 – это диод, предназначенный для защиты цепи управления тиристора от обратного напряжения, которое возникает при включении.

У такой схемы имеется один большой недостаток – большие колебания тока зарядки, если в сети нестабильное напряжение. Но это не помеха, если в доме используется стабилизатор напряжения. Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах – оно будет более стабильное, но сложнее реализовать эту конструкцию.

Монтаж элементов на печатной плате

Диоды и тиристор желательно монтировать на отдельных радиаторах, причем их обязательно изолируйте от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатной плате.

Использовать навесной монтаж нежелательно – слишком это некрасиво смотрится, да и опасно. Чтобы разместить элементы на плате, нужно:

1. Просверлить тонким сверлом отверстия под ножки.
2. Залудить все печатные дорожки.
3. Покрыть дорожки тонким слоем олова, это обеспечит надежность монтажа.
4. Установить все элементы и пропаять их.

После окончания монтажа можно покрыть дорожки эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, которые идут к аккумулятору.

Окончательная сборка устройства

После окончания монтажа зарядного устройства на тиристоре КУ202Н нужно найти для него подходящий корпус. Если нет ничего подходящего, изготовьте его самостоятельно. Можно воспользоваться тонким металлом или даже фанерой. Расположите в удобном месте трансформатор и радиаторы с диодами, тиристором. Нужно, чтобы они хорошо охлаждались. Для этой цели можете установить кулер в задней стенке.

Можно даже вместо предохранителя установить автоматический выключатель (если позволяют габариты прибора). На передней панели нужно разместить амперметр и переменный резистор. Скомпоновав все элементы, приступаете к испытанию прибора и его эксплуатации.

Простой регулятор температуры паяльника

Для приличного качества паяльных работ домашнему мастеру, а тем более радиолюбителю пригодится простой и удобный терморегулятор для жала паяльника. Впервые схему устройства я увидел в журнале «Юный техник» в начале 80-х, и, собрав несколько экземпляров, пользуюсь ими до сих пор.

Для сборки устройства потребуются:
Диод 1N4007 или любой другой, с допустимым током 1А и напряжением 400 — 600В.
тиристор КУ101Г.
— Конденсатор электролитический 4,7 мкФ с рабочим напряжением 50 — 100В.

Для простоты и наглядности нарисовал размещение и взаимосвязь деталей.

Перед сборкой необходимо изолировать и сформировать выводы деталей. На выводы тиристора надеваем изолирующие трубки длиной 20 мм, на выводы диода и резистора 5 мм. Для наглядности можно использовать цветную изоляцию из ПВХ, снятую с подходящих проводов, или сесть в термоусадочную пленку. Стараясь не повредить изоляцию, сгибаем жилы, руководствуясь чертежом и фотографиями.

Все детали крепятся на выводы переменного резистора, соединяясь в схему четырьмя точками пайки. Заводим проводники компонентов в отверстия на выводах переменного резистора, все обрезаем и припаиваем. Укорачиваем выводы радиоэлементов. Положительный вывод конденсатора, управляющий электрод тиристора, вывод сопротивления соединяются между собой и фиксируются пайкой. Корпус тиристора является анодом, для безопасности его изолируем.

Для придания конструкции законченного вида удобно использовать корпус от блока питания с сетевой вилкой.

На верхней кромке корпуса сверлим отверстие диаметром 10 мм. Вставляем резьбовую часть переменного резистора в отверстие и фиксируем гайкой.

Для подключения нагрузки использовал два разъема с отверстиями под штыри диаметром 4 мм. На корпусе размечаем центры отверстий, с расстоянием между ними 19 мм. В просверлены отверстия диаметром 10 мм. вставьте разъемы, зафиксируйте гайками. Подключаем штекер на корпус, выходные разъемы и собранную схему, места пайки можно защитить термоусадкой. Для переменного резистора необходимо подобрать ручку из изоляционного материала такой формы и размера, чтобы закрыть ось и гайку. Собираем корпус, надежно фиксируем ручку.

Проверяем регулятор, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 20 — 40 ватт. Поворачивая ручку, убеждаемся в плавном изменении яркости лампы, от половинной яркости до полного накала.

При работе с мягкими припоями (например, ПОС-61) паяльника ЭПСН 25 достаточно 75% мощности (положение ручки регулятора примерно на середине хода). Важно: на всех элементах схемы присутствует напряжение питания 220 вольт! Соблюдайте меры электробезопасности.

Автор: Сергей Лаврентьев

Общие — Архив | OT: Выпрямители/тиристоры зарядных устройств для чайников? | Практик-механик

Джон в Массачусетсе

Титан

• 5 июля 2006 г.

• #1

Вы уж извините за глупые вопросы, но я привык к вещам, которые либо ведут, либо нет. Я был потерян с тех пор, как они выпустили этот «полу» материал.

У меня осталось много старых аккуратных зарядных устройств. Наверное, это слабость, когда я вижу бедняжек, сидящих на обочине дороги. Теперь у меня есть еще двое, которые нуждаются в любви.

Первое зарядное устройство для аккумуляторов — винтажный 10-амперный Шумахер 80-х без выхода. Выход с одной стороны идет через два больших выпрямительных диода, с другой стороны через тиристор. Клемма затвора тиристора подключается к небольшой схеме с парой маленьких диодов, резистором и потенциометром. Я предполагаю, что это какой-то регулятор напряжения. Вопрос: Два силовых диода проверяются, но проводящая ветвь тиристора открыта в обе стороны. Я правильно понимаю, что виноват тиристор, или я что-то упускаю?

Второе зарядное устройство намного веселее. Только сегодня нашел, правда. Это модель Exide 6/12V 100/50A 50-х годов с великолепным художественным корпусом. Даже есть механический таймер. Выход, кажется, работает, но он на несколько вольт ниже и электрически шумный. Я не доволен этим, и я считаю, что это связано с стеком селенового выпрямителя. От вторичной обмотки трансформатора имеется три выхода. Один из них (центральный?) идет на минус. Свинец. Остальные два подключаются к трем выпрямителям параллельно, всего шесть. Все выходы выпрямителя соединены вместе с поз. Свинец.

Хочу заменить выпрямители. Во-первых, можно ли заменить их по частям на диоды? Я слышал, что вы не должны их распараллеливать, но стандартный конфиг делает три одновременно. Во-вторых, какую ценную замену я ищу? Я предполагаю, что шесть токовых равномерно распределяют нагрузку в 100 А? В-третьих, есть ли дешевые источники для мощных выпрямительных диодов, которые я должен проверить?

Заранее спасибо. Я постараюсь сделать фотографии семьи, как только все уладится.

сч

Горячекатаный

• 6 июля 2006 г.

• #2

www.digikey.com является коммерческим источником. Найдите диоды и выберите 100, 120 или 150 ампер в зависимости от того, насколько консервативным вы хотите быть с напряжениями в диапазоне 100+ для безопасности. Один диод заменит три селеновых, поэтому вам понадобится два диода. Стандартный рекавери здесь подходит. Перегоревший SCR можно легко заменить, хотя большинство из них в настоящее время в диапазоне 10-20 ампер упакованы в пластик, поэтому в обоих случаях вам придется установить радиатор, а для диодов, в зависимости от упаковки, электроизолирующее крепление. к теплоотводу. Если диоды и другие детали в цепи управления SCR электрически целы и ничего не выглядит сгоревшим, цепь должна работать. Digikey не «низкая цена», но по сравнению с прогулкой по городским магазинам это будет намного дешевле. Я уверен, что избыточные сайты с диодами высокого усилителя есть, но Digikey есть, и цены не убийственные для пары диодов и SCR (30-40 долларов США +/-)
Стив

Дж.

Рэндалл

Нержавеющая сталь

• 6 июля 2006 г.

• #3

Джон, однажды я украл диоды, радиаторы и все остальное из пары генераторов Ford для большого зарядного устройства Sears. Кажется, это был 100-амперный наддув. Работал хорошо. Джеймс

 

Дэррил

Горячекатаный

• 6 июля 2006 г.

• #4

Почти всегда можно запараллелить диоды, если они идентичны по артикулу. Однако может случиться так, что если у одного из них плохое соединение, другие должны взять на себя нагрузку. В этом случае вы можете сжечь их всех.

Заменив селеновые диоды (выпрямители) современного типа, вы получите меньшее падение напряжения, что обычно означает более высокий выходной ток. Это может не быть проблемой, но может быть, если трансформатор перегревается или номинальный ток диода превышается более чем на короткое время. Тепло убивает длительные перегрузки, поэтому вам, возможно, придется следить за вещами после перехода на кремниевые диоды.

Что касается тиристора в зарядном устройстве для батареи, то это будет «умное» зарядное устройство, означающее, что оно ожидает достаточного количества напряжения от подключенной батареи, прежде чем включить питание. Обычно он хочет видеть не менее 10 вольт от 12-вольтовой батареи, прежде чем он включит зарядку. Я видел, как люди выбрасывали зарядные устройства, потому что они либо не могли получить показания напряжения на выходе, либо подключали разряженную батарею и ожидали, что зарядное устройство зарядит ее «грубой силой», даже если батарея может быть закорочена. Зарядное устройство защищает себя. У вас может быть такой тип зарядного устройства, и поэтому вам необходимо подключить к нему заведомо исправный аккумулятор, затем следить за током зарядки или проверять повышение измеряемого напряжения аккумулятора при включенном зарядном устройстве (или должно быть включено).

 

Джон в Массачусетсе

Титан

• 6 июля 2006 г.

• #5

Что касается тиристорного зарядного устройства, я подключил его к автомобильному аккумулятору с напряжением 11,95 В и не присел. Диоды в цепи управления, кажется, проверяются. Что-нибудь еще проверить? Штатный тиристор, по-видимому, по-прежнему является доступным компонентом Motorola.