ТИРИСТОРНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО 12В
Целью проекта было создание выпрямителя для зарядки больших свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В с током 15 А. Но схема настолько универсальна, что в принципе может использоваться даже для управления сварочным током и т. д. Величина тока здесь зависит от мощности трансформатора, тиристоров и выпрямительных диодов. Мощность также может быть 100 A на 24 В и так далее. Вообще идея самостоятельного изготовления ЗУ возникла из-за того, что в наличии были самые дорогие элементы с разборки:
- неизвестный огромный трансформатор 380 / 24 В 20 A (который при подключении к 220V дает 18,5 В на выходе)
- 2 тиристора 50 A 1200 В
- 3 диода 40 A 300 В
- 2 больших радиатора
- вентилятор от ПК
- амперметр, вольтметр
- предохранитель на 25 А.
Схема зарядного на 12 вольт 20 ампер
Схема управления питается от той же обмотки трансформатора, что и заряжаемая батарея. Транзистор Q1 является детектором пересечения нуля и управляет моностабильным триггером U1B, задачей которого является генерация импульса длительности, регулируемого потенциометром P1.
Импульсный трансформатор выполняет здесь две функции: гальваническое разделение управляющих электродов и катодов обоих тиристоров друг от друга и гальваническое разделение схемы управления от тиристоров. Благодаря этому оба тиристора могут быть установлены на одном и том же радиаторе без изолирующих прокладок, и схема управления может питаться тем же напряжением, что и тиристоры. Кроме того, 3 силовых выпрямительных диода также могут быть привинчены к обычному радиатору без изолирующих прокладок. Это значительно упростило сборку и уменьшило количество радиаторов до двух. А транзистор Q2, управляемый короткими импульсами, даже не нагревается – радиатор который установили оказался ненужным.
Трансформатор имеет 3×200 витков 0,3 мм на ферритовом сердечнике.
Количество катушек и толщина провода не особенно критичны и могут зависеть от напряжения и типа тиристоров.
Количество катушек и толщина провода не особенно критичны и могут зависеть от напряжения и типа тиристоров. От схемы контроллера перейдем к общей схеме зарядки:
Поскольку тиристоры имеют монтажный винт на аноде и диоды на катоде, они могут быть привинчены к соединительным радиаторам без изолирующих прокладок (то есть диоды к одному, тиристоры к другому).
Диод D3 и L1 не являются обязательными элементами, но настоятельно рекомендуется их поставить. Если используем дроссель, также должны использовать диод D3. Он закрывает поток индуцированного тока и позволяет отключать тиристоры. D3 и L1 здесь выполняют ту же роль, что и в понижающем преобразователе, в котором тиристор является ключевым элементом.
Дроссель был намотан на сердечник старого трансформатора сетевого мощностью около 150 Вт проводом 2 мм, намотано до заполнения. Он должен иметь воздушный зазор 0,5-1 мм, который легко внедрить, потому что это сердечник в форме 2U. Как правило, этот дроссель не является обязательным элементом, и вы можете не ставить его вообще.
Но если что, у него должен быть зазор, вот как на картинке у трансформатора мощностью 100 Вт:
Сердечник разобрать, намотать проволоку диаметром около 2 мм. Затем, где есть красные линии, сунуть прокладку из пластика толщиной 2 мм между элементами сердечника. Затем прикрутить винты там, где зеленая отметка.
Теперь корпус самого зарядного устройства – он был сделано из негорючих пластиковых пластин, скрученных с помощью уголков и болтов. Естественно там должны быть предохранители. Как предохранитель на вторичной стороне, так и классический сетевой предохранитель.
Другие варианты схем ЗУ на тиристорах
Вот ещё три варианта аналогичных схем, которые возможно кому-то более подойдут для повторения. Все они вполне достойно работают и рекомендуются для сборки даже малоопытными радиолюбителями в силу своей простоты. Плюс можете заглянуть ещё по теме тиристорных ЗУ сюда.
Тесты зарядного устройства в работе
Это зарядное устройство после нескольких месяцев использования (как правило зимой, чтобы помочь запускать автомобили в холодное время года) удостоилось очень хороших оценок от пользователей.
Даже несмотря на полностью разряженную батарею, стартер хорошо включился и зарядное устройство не было повреждено. Похоже можно получить от него гораздо больше тока и оно достаточно устойчиво к экстремальным условиям работы. Скачать файлы и платы
Форум по зарядному устройству
Зарядное устройство с регулировкой первичной обмотки трансформатора
У любого опытного автовладельца почти наверняка в гараже или дома имеется зарядное устройство (ЗУ). Наиболее качественная их разновидность подразумевает плавное регулирование силы тока и выходного напряжения. Осуществить подобное ступенчатыми переключателями не получится, лучший вариант – применение электронной схемы, где главную роль играет тиристор – компонент, изменяющий U и I в нагрузке. Однако магазинные аппараты стоят довольно дорого, а при наличии навыков работы с паяльником и знаний в сфере радиотехники зарядное устройство на тиристоре можно сконструировать самостоятельно, что обойдётся на порядок дешевле.
Особенности регуляторов для первички трансформаторов
Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.
Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.
В разных моделях аппаратов она производится разными способами:
- Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
- Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
- Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.
Схема и назначение тиристорного регулятора напряжения для трансформатора
Ток, протекающий при зарядке через аккумуляторную батарею, определяется внутренним сопротивлением аккумулятора, его ЭДС и напряжением на выходе зарядного устройства.
Для его изменения, кроме других способов, можно регулировать напряжение на первичной обмотке. Самый удобный способ — использование тиристорного регулятора.
Модели для зарядки аккумуляторов
Зарядные устройства делятся на три группы:
- Пусковые. Предназначены для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Использовать для зарядки батареи не рекомендуется — недостаточное напряжение и отсутствие регулировок.
- Зарядные. Предназначены для заряда аккумуляторов. Имеют ручную или автоматическую регулировку.
- Пуско-зарядные. Могут выполнять обе функции.
Недостатки ЗУ на тиристорах
У простой схемы есть существенный минус – отсутствие электронной защиты от переполюсовки, КЗ и перегрузок. Отчасти эту функцию выполняет плавкий предохранитель, что не очень удобно. При желании и достаточном опыте можно собрать дополнительную схему защиты и подключить её отдельно.
Второй недостаток – гальваническая связь настроечного блока с сетью.
Его можно устранить, если использовать регулировочное сопротивление с пластиковой осью.
И ещё один минус – необходимость установки охлаждающих радиаторов (лучше использовать ребристые алюминиевые изделия). Частично проблема решается использованием схемы с включением регулирующего модуля в обмотку I питающего трансформатора.
Подводя итог, скажем, что тиристорное зарядное устройство своими руками собрать не так сложно, как может показаться с первого взгляда. Упорство и затраченное время будут вознаграждены недорогим качественным ЗУ с плавной регулировкой силы тока, продлевающей жизнь аккумулятору.
Принцип действия тиристорного регулятора
Тиристор имеет два состояния — открытый, в котором он пропускает электрический ток и закрытый. Открывается этот элемент при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока через тиристор идет ток. Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепи нагрузки, открывается в определенный момент полуволны.
Это называется «угол открытия». В результате этого через электроприбор ток протекает не все время, а только после перехода элемента в открытое состояние. Это меняет действующее значение напряжения на нагрузке.
Важно! Вольтметр измеряет действующее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, которое больше в 1,4 раз. Для бытовой сети это 308В.
Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора
Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:
- Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода «+» и «-«. Вывода «~» подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.
- Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.
Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:
- Переменным сопротивлением, включенным между анодом и управляющим электродом. В течении первой половины полуволны напряжение и ток управления растут и при достижении его определенной величины, зависящей от марки элемента. Недостаток этой схемы в ограниченном диапазоне регулировки 110-220В, но этого достаточно для управления трансформатором зарядного устройства.
- Управление импульсами, которые подает отдельная схема на управляющий электрод в определенный момент полуволны синусоиды. Допустимый ток и напряжение тиристорного регулятора зависят в первую очередь от установленных тиристоров. Самые распространенные — тиристоры серии КУ 202, но в некоторых случаях допускается применение других элементов:
- КУ 202Н — 400В, 30А. Крепятся на резьбе М6. При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.
- КУ 201л — 300В, 30А, крепление- резьба М6. Допускается использовать в первичной обмотке.
- КУ 201а — 25В, 30А, крепление — резьба М6. Можно использовать только с радиаторами при регулировке после трансформатора.
- КУ 101г — 80В, 1А. Похож на транзистор. В силовых цепях зарядных устройствах не используются, только в схемах управления.
- КУ 104а — 6В, 3А. Так же в силовых цепях не применяются.
При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.Что представляет собой симистор
У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока — он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.
Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.
Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.
Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.
Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.
Импульсное зарядное устройство на КУ202Н
Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности уже давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.
Узнай время зарядки своего аккумулятора
Зарядка на КУ202Н позволяет:
Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202Н
- добиться зарядного тока до 10А;
- выдавать импульсный ток, благоприятно влияющий на продолжительность жизни АКБ;
- собрать устройство своими руками из недорогих деталей, доступных в любом магазине радиоэлектроники;
- повторить принципиальную схему даже новичку, поверхностно знакомому с теорией.
Условно, представленную схему можно разделить на:
- Понижающее устройство – трансформатор с двумя обмотками, превращающий 220В из сети в 18-22В, необходимых для работы прибора.
- Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собирается из 4-х диодов или реализуется с помощью диодного моста.
- Фильтры – электролитические конденсаторы, отсекающие переменные составляющие выходного тока.
- Стабилизация осуществляется за счет стабилитронов.
- Регулятор тока производится компонентом, строящимся на транзисторах, тиристорах и переменном сопротивлении.
- Контроль выходных параметров реализуется с помощью амперметра и вольтметра.
Принцип работы
Схема зарядного устройства с тиристором
Цепь из транзисторов VT1 и VT2 контролирует электрод тиристора. Ток проходит через VD2, защищающий от возвратных импульсов. Оптимальный ток зарядки контролируется компонентом R5. В нашем случае, он должен быть равен 10% от емкости аккумулятора.
Чтобы контролировать регулятор тока, данный параметр перед клеммами подключения необходимо установить амперметр.
Питание данной схемы осуществляется трансформатором с выходным напряжением от 18 до 22 В. Обязательно необходимо расположить диодный мост, а также управляющий тиристор на радиаторах, для отвода избытка тепла. Оптимальный размер радиатора должен превышать 100см2. При использовании диодов Д242-Д245, КД203- в обязательном порядке изолируйте их от корпуса устройства.
Данная схема зарядного устройства на тиристорах обязательно должна комплектоваться предохранителем для выходного напряжения. Его параметры подбираются согласно собственных нужд. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранителя на 7.3 А будет вполне достаточно.
Особенности сборки и эксплуатации
Схема проверки теристора
Собранное по представленной схеме зарядное устройство в дальнейшем можно дополнять автоматическими защитными системами (от переполюсовки, короткого замыкания и др).
Особенно полезным, в нашем случае будет установка системы отключения подачи тока при заряде батареи, что убережет ее от перезаряда и перегрева.
Другие защитные системы желательно комплектовать светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.
Внимательно следите за выходным током, так как он может изменяться из-за колебаний в сети.
Как и аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, собранное по представленной схеме зарядное устройство создает помехи радиоприему, поэтому желательно предусмотреть LC-фильтр для сети.
Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичными КУ202В, КУ 202Г или КУ202Е. Также можно использовать и более производительные Т-160 или Т-250.
Другие простые варианты регулировки напряжения в первичке
Кроме тиристорных и симисторных регуляторов есть другие способы управления зарядным током в первичной обмотке трансформатора:
- Переключением выводов первичной обмотки. Недостаток в том, что эти вывода необходимо делать при намотке катушек.
- Подключением зарядного аппарата после ЛАТРА (лабораторного автотрансформатора). Его мощность должна быть не менее 160Вт.
- Переменным сопротивлением, подключаемым последовательно с трансформатором. Его параметры приблизительно 50-100Ом, мощностью 50Вт и зависят от конкретного зарядного.
Несмотря на появление современных зарядных устройств, аппараты с обычными трансформаторами есть у многих владельцев автомобилей, и регулировка аппарата по первичной обмотке позволяет обойтись без мощных тиристоров или добавочных сопротивлений.
Тиристорное зарядное устройство своими руками
Тиристор самодельный
Для собственноручной сборки представленной схемы понадобится минимум времени и сил, вместе с невысокими затратами на компоненты. Большую часть составляющих можно легко заменить на аналоги. Часть деталей можно позаимствовать у вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием, компоненты следует проверить, благодаря этому собранное даже из б/у деталей зарядное устройство, будет работать сразу после сборки.
В отличие от представленных на рынке моделей, работоспособность собранного своими руками зарядного сохраняется в большем диапазоне. Вы можете зарядить автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Это и возможность регулировать выходной ток, давая батарее большой ампераж, позволяет за короткое время компенсировать батарее заряд, достаточный для поворота стартером мотора.
Тиристорные зарядные устройства имеют место в гаражах автолюбителей, благодаря их возможностям безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема данного прибора позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радио рынка. Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату в разы меньшую, чем стоимость магазинного зарядного устройства, смогут собрать вам аппарат по предоставленной им схеме.
Зарядное устройствос использованием SCR
Зарядное устройство с использованием SCRПоделиться ссылкой: Код для вставки:
Описание отсутствует.
Аккумулятор можно зарядить небольшим напряжением переменного или постоянного тока. Это простая схема, которая может заряжать аккумулятор с помощью SCR и LM311. Здесь SCR действует как выпрямитель, а также как переключатель, позволяющий подавать выпрямленное напряжение постоянного тока на батарею, в то время как компаратор используется для определения напряжения заряда батареи по отношению к опорному напряжению, чтобы управлять переключением SCR. .
Когда схема питается от источника переменного тока 230 В, а уровень заряда батареи ниже порогового напряжения, схема выполняет задачу зарядки батареи. Принцип схемы заключается в управлении тиристором на основе зарядки и разрядки аккумулятора. Первоначально тринистор запускается напряжением на выводе затвора через резистор R1 и диод D1. Затем он выпрямляет напряжение переменного тока от трансформатора (трансформатор 230/12 В). Когда постоянный ток начинает течь к батарее через резистор R2, батарея заряжается.
Схема может использоваться для зарядки аккумуляторов, используемых для игрушек. Его также можно использовать в качестве автоматического зарядного устройства, особенно во время вождения, поскольку это портативная схема, которую можно носить с собой куда угодно.
Недостатком схемы является то, что в ней используется только однополупериодный выпрямитель, что делает зарядку и разрядку довольно медленными.
Компоненты:
Теги:
- Батарея
- Зарядное устройство
- Зарядное устройство
- СКВ
Применение:
- Бытовая электроника
Тип:
- Аналоговый
Поддержка документов:
— нет
Индивидуальные промышленные зарядные устройства с тиристорным управлением серии uXcel, Поставщики промышленных зарядных устройств с тиристорным управлением серии uXcel
|
|
|
Большой ЖК-дисплей
Удобное управление с большим ЖК-дисплеем, опциональный сенсорный экран с выбором из 8 языков обеспечивает простоту обслуживания и эксплуатации. |
|
|
Ведущая технология — тиристорная технология с 6 или 12 импульсами
Встроенный микрокомпьютерный контроллер обрабатывает сигналы в 10 раз быстрее, чем стандартные аналоговые методы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изолирующий трансформатор Фильтрация более 3 гармоник в электросети вмешательство в системное оборудование, усиливая работу безопасность системы. |
|
|
Высокая надежность и высокая наработка на отказ
Точная регулируемая температурная компенсация, прочная и уникальная конструкция позволяют зарядному устройству непрерывно работать при температуре окружающей среды 40°C при полной нагрузке. |
|
|
|
|
|
|
|
Естественная вентиляция и охлаждение доступны в большинстве случаев.
|
>Гибкое техническое обслуживание и сокращение времени наработки на отказ- Конструкция упрощает доступ спереди ко всем жизненно важным модулям модулей зарядного устройства. > Универсальные режимы зарядки постоянным напряжением и постоянным током > Интеллектуальная связь и удаленный мониторинг через изолированные RS232, RS485, Ethernet. Полная регистрация данных |
|
>Длительный расчетный срок службы до 20+ лет- расчетный срок службы системы до 20+ лет при непрерывной эксплуатации при условии надлежащего технического обслуживания > Повышенная надежность — Механическая конструкция, выдерживающая вертикальное и горизонтальное ускорение до 0,5g в стандартной комплектации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкая настройка |
|
Решения повышенной прочности |
|
Комплексные решения по защите электропитания |
|
силовые решения, идеально отвечающие специфическим требованиям промышленного применения заказчика. |
|
выдерживать суровые условия, экстремальные температуры, влажность, пыль, вибрации и т. д. Степень защиты до IP55. |
|
включая распределительное устройство, распределение постоянного тока, комплект мониторинга. |
Применение решения для питания постоянного тока:
Линейка выпрямителей-зарядных устройств EverExceed uXcel подходит для всех приложений постоянного тока, требующих большой резервной батареи:
передача и распределение электроэнергии; Непрерывные технологические процессы; Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность; Транспорт (ж/д, метро, трамвай).
