Как работают тиристорные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Какие преимущества дает использование тиристоров в зарядных устройствах. Какие схемы тиристорных зарядных устройств наиболее эффективны и просты в изготовлении. Какие особенности нужно учитывать при сборке и эксплуатации тиристорных зарядных устройств.
Принцип работы тиристорных зарядных устройств
Тиристорные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов работают по принципу фазоимпульсного регулирования мощности. Основными элементами таких устройств являются:
- Понижающий трансформатор
- Выпрямительный блок на диодах
- Фильтрующие конденсаторы
- Тиристор в качестве регулирующего элемента
- Схема управления тиристором
Принцип действия заключается в следующем:
- Напряжение сети понижается трансформатором до 18-24 В
- Выпрямляется диодным мостом
- Сглаживается конденсаторами
- Подается на анод тиристора
- Тиристор открывается управляющими импульсами в нужный момент каждого полупериода
- Изменяя момент открытия тиристора, регулируется выходное напряжение и ток заряда
Такой способ регулирования обеспечивает высокий КПД и позволяет плавно регулировать параметры заряда аккумулятора.
Преимущества тиристорных зарядных устройств
Использование тиристоров в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов дает ряд важных преимуществ:
- Высокий КПД за счет ключевого режима работы
- Плавная регулировка тока заряда
- Возможность реализации импульсного режима заряда
- Простота схемотехники
- Высокая надежность
- Возможность заряда при низких температурах
- Низкая стоимость компонентов
Благодаря этим преимуществам, тиристорные зарядные устройства остаются популярными среди автолюбителей и профессионалов, несмотря на появление более современных импульсных схем.
Популярные схемы тиристорных зарядных устройств
Рассмотрим несколько распространенных и эффективных схем тиристорных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов:
1. Простая схема на КУ202Н
Это классическая схема тиристорного зарядного устройства, обеспечивающая ток заряда до 10А. Основные элементы:
- Тиристор КУ202Н
- Транзисторы КТ315 в схеме управления
- Трансформатор на 18-22В
- Диодный мост
Преимущества данной схемы:
- Простота сборки
- Доступные компоненты
- Надежность работы
2. Автоматическое зарядное устройство
Более сложная схема с автоматическим контролем заряда:
- Операционный усилитель в качестве компаратора напряжения
- Реле для коммутации
- Автоматическое включение при разряде до 11.5В
- Отключение при достижении 14В
Подходит для длительного хранения аккумуляторов в заряженном состоянии.
3. Зарядное устройство на LM317
Простая схема на интегральном стабилизаторе LM317:
- Максимальный ток 1.5А
- Плавная регулировка тока
- Автоматическое снижение тока по мере заряда
Отличается компактностью и простотой реализации.
Особенности сборки тиристорных зарядных устройств
При самостоятельной сборке тиристорного зарядного устройства следует учитывать несколько важных моментов:
- Тиристор и силовые диоды необходимо устанавливать на радиаторы площадью не менее 100 см²
- Силовые цепи должны быть выполнены проводом соответствующего сечения
- Обязательно наличие предохранителя в выходной цепи
- Желательно предусмотреть защиту от короткого замыкания и переполюсовки
- Следует использовать качественные компоненты, особенно тиристор
- Необходима тщательная настройка порогов срабатывания схемы управления
При соблюдении этих правил самодельное зарядное устройство будет работать надежно и безопасно.
Эксплуатация тиристорных зарядных устройств
При использовании тиристорных зарядных устройств важно учитывать следующие особенности:
- Необходим периодический контроль выходного тока, так как он может меняться из-за колебаний напряжения сети
- Желательно использовать амперметр для контроля тока заряда
- Следует избегать длительной работы на максимальном токе
- При появлении нехарактерных шумов или запахов нужно немедленно отключить устройство
- Необходимо соблюдать полярность при подключении к аккумулятору
- Заряд следует производить в хорошо проветриваемом помещении
Соблюдение этих правил обеспечит долгую и безопасную эксплуатацию зарядного устройства.
Модификация и улучшение базовых схем
Базовые схемы тиристорных зарядных устройств можно улучшить, добавив следующие элементы:
- Электронный таймер для автоматического отключения
- Схему температурной компенсации для корректировки напряжения заряда
- Индикацию режимов работы на светодиодах
- Схему десульфатации для восстановления старых аккумуляторов
- Возможность выбора режима заряда (быстрый/медленный)
Эти доработки позволят сделать зарядное устройство более функциональным и удобным в использовании.
Сравнение с современными импульсными зарядными устройствами
Хотя тиристорные зарядные устройства во многом уступают современным импульсным, у них есть ряд преимуществ:
- Более высокая надежность за счет простоты конструкции
- Возможность работы в сложных условиях (низкие температуры, пыль)
- Простота ремонта и обслуживания
- Низкая стоимость компонентов
- Малая чувствительность к качеству питающей сети
Это делает тиристорные зарядные устройства хорошим выбором для гаражного использования и в автосервисах.
Заключение
Тиристорные зарядные устройства, несмотря на свою кажущуюся простоту, остаются эффективным инструментом для заряда автомобильных аккумуляторов. Их главные преимущества — надежность, ремонтопригодность и низкая стоимость — делают их популярными среди автолюбителей. При правильной сборке и эксплуатации такие устройства способны служить долгие годы, обеспечивая качественный заряд аккумуляторных батарей.Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ
Всем привет, ранее я показывал схему мощного, тиристорного, зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, а простая схема, хотя и обладала высокой надёжностью, но была лишена систем защит, наподобие защиты от обратной полярности и короткого замыкания.
Сегодня речь пойдет о тиристорном, зарядном устройстве, но в ней уже имеются вышеупомянутые системы и защиты, таким образом представленная схема практически не убиваемая, одним словом надежная, как автомат Калашникова.
Вообще, зарядные устройства бывают линейными и импульсными.
Линейные, как правило, обладают малым кпд, поэтому силовой элемент — транзистор нуждается в большом радиаторе и дополнительном, активном охлаждении.
Если нужно зарядное устройство на большой ток, либо пуско-зарядное, то нужно смотреть в сторону импульсных схем. Импульсные, зарядные устройства можно разделить на 2 группы, схемы с шим-регулировкой тока заряда и фаза-импульсным способом.
Первый вариант, конечно же хорош, там регулировка мощности производится шим-сигналом, чем больше длительность импульсов, которые управляют силовым ключом, тем больше ток и наоборот.
Но подобные схемы сложны, поскольку в них должен иметься шим-контроллер, узел управления силовыми ключами и мощная выходная часть, также немаловажным фактором является стоимость комплектующих, хорошие, оригинальные, силовые транзисторы стоят дорого, то же самое можно сказать о силовых диодах, которые имеются в таких источниках питания.
Чем мощнее схема, тем больше и затраты, а если планируете собрать пуско-зарядное устройство с большим выходным током, то она здорово ударит по карману, взамен такие схемы могут дать возможность полной регулировки или стабилизации, как выходного напряжения, так и тока, что даст возможность построить универсальные зарядки абсолютно для любых аккумуляторов.
КПД у импульсных схем высокая, за счёт ключевого режима работы силового ключа, он либо открыт, либо закрыт.
Фаза-импульсные регуляторы также являются разновидностью импульсных регуляторов, тот же принцип только управление силового элемента производится низшим сигналом, а путем изменения частоты управляющих импульсов. Такой способ регулировки применим к тиристорам и симисторам, метод регулировки мощности заключается в обрезании начального, синусоидального сигнала.
Фаза-импульсные регуляторы мощности, обладают предельно высокой надежностью, если всё сделано правильно, тут нет шим контроллера, на его месте простой, релаксационный генератор способный вырабатывать управляющие импульсы с регулировкой частоты.
Такие генераторы очень просты и могут быть собраны из подручных компонентов, достоинством таких зарядных устройств являются высокое кпд и то, что они «резиновые», поставили более мощный трансформатор, тиристоры и ВСЁ, мощность схемы может быть любой.
Теперь, что касается нашей схемы…
Это схема промышленного, зарядного устройства Барс-8а,
ничего я не менял, только перевёл схему на импортную, элементную базу, с вашего разрешения будем рассматривать именно её.
Обратите внимание на толстые линии, это силовые, сильноточные цепи, провод для этих линий нужен с большим сечением в зависимости от расчетного тока. В схеме допускается разброс номиналов компонентов на 20%, на работу это особо не повлияет.
Несмотря на то, что вся вторичная цепь низковольтная, напряжение там безопасное. Питается зарядка от сетевого напряжения, поэтому соблюдайте бдительность и правила безопасности при работе с сетевым напряжением.
Первый запуск схемы, осуществляется через страховочную, сетевую лампу накаливания на 40-60 ватт, которая подключается на место предохранителя.
Схема управления собрана на компактной, печатной плате, её можете скачать в конце статьи.
В схеме имеем простой, релаксационный генератор, построенный на двух транзисторах, ещё один транзистор является усилительным. Помимо этих, в схеме имеем ещё два транзистора.
Давайте разберёмся, как это работает…
При подключении устройства в сети ничего не произойдёт, схема не будет работать пока на выходе не подключим заряжаемый аккумулятор. При подключении аккумулятора масса или минус от него поступит на эмиттер первого транзистора, а на базу через светодиод и ограничительный резистор, поступит положительное напряжение, что приведёт к отпиранию транзистора.
В этом случае напряжение появится и на делителе, который состоит из переменного и постоянного резистора, вращением переменного резистора у нас появляется возможность плавно открывать или закрывать второй транзистор, чем сильнее приоткрыт этот транзистор, тем быстрее будет заряжаться конденсатор, именно от скорости заряда этого конденсатора зависит частота импульсов вырабатываемых релаксационным генератором.
Таким образом вращение переменного резистора приводит к изменению частоты импульсов, эти импульсы в свою очередь через диоды поступают на управляющие выводы мощных, силовых тиристоров.
В данной части схемы построен мостовой выпрямитель,
только регулируемый, так как пара диодов выпрямителя заменены тиристорами, остальные два диода обычные, выпрямительные.
Выходное напряжение с этого зарядного устройства — пульсирующие, одни говорят, что это даже хорошо для аккумуляторов и способствует их восстановлению. Коротких замыканий устройство не боится, сугубо по той причине, что без аккумулятора оно не будет включаться вообще, если же аккумулятор включен неправильно, то есть «переполюсовка», то светодиод окажется подключенной анодом к массе и питание попросту не поступит на схему, если всё подключено правильно светодиод светится.
Заработает ли устройство, если заряжаемый аккумулятор сильно разряжен? Заработает, для запуска схемы достаточно и 6 вольт, так что дохлый аккумулятор не помеха.
Теперь о комплектующих.
Все диоды примененные в схеме выбираются с током 1-1.5 ампера, кроме конечно же силовых, но о них поговорим попозже. Первые 4 транзистора можно любые, маломощные с напряжением коллектор-эмиттер желательно от 40 вольт, хотя первый транзистор я поставил более мощный, но в этом нет необходимости.
Управляющий транзистор в ходе работы будет нагреваться, поэтому его необходимо установить на небольшой теплоотвод.
Указанный резистор, необходим с мощностью 1-2 ватта, в ходе работы будет нагреваться, у меня стоит 2-х ватный.
Силовая часть состоит из 2-х диодов и 2-х тиристоров, тут я отдал предпочтение советским компонентам.
Диоды, вот такие ДЧ135-50, в моём случае военная приёмка с индексом 2Ч, идеальный вариант для этих целей, они на 50 ампер.
Корпус у этих диодов отлично отводит тепло и по идее они могут работать на более больших токах.
Тиристоры 2Т142-80 на 80 ампер, также военная приёмка. Напряжение диодов и тиристоров в принципе можно от 40 вольт, но у меня стоят с многократным запасом, тиристоры на 700 вольт, диоды на 600 и в этом нет необходимости, просто такие компоненты были в наличии.
Как вы могли заметить несмотря на компактные размеры и тиристоры, и диоды, очень мощные — это довольно необычно, поскольку мощные, советские радиокомпоненты, как правило, очень громоздкие.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
По поводу охлаждения.
Диоды должны быть установлены на массивный радиатор, а вот для тиристоров радиатор можно поменьше, так как они работают в импульсном режиме, хотя всё зависит от того на какой ток рассчитана ваша схема и какой в целом трансформатор.
Да, и еще не забываем мазать термопасту.
Резисторы на 100 Ом установлены не на плате управления, а припаяны непосредственно на тиристорах.
Силовой трансформатор необходим с напряжением вторичной обмотке не менее 18-20 вольт, этого хватит для зарядки любых автомобильных 12-вольтовых аккумуляторов.
Ток обмотки уже будет зависеть от ваших нужд, 6 ампер хватит для зарядки аккумуляторов с номинальной емкостью 60 ампер-часов, но схема с таким раскладом может обеспечить выходной ток в десятки ампер и всё зависит от трансформатора и силового выпрямителя. Получить можно и сотню ампер, и даже больше, всё зависит от вашей фантазии.
Регулировка зарядного тока очень плавная.
По поводу недостатков, то что схема надежная вы поняли, но она не имеет стабилизации, как и большинство схем на основе тиристора, то есть скачки и перепады сетевого напряжения приведут к увеличению или уменьшению выходного напряжения, поэтому устройство нуждается в некотором зрительном контроле.
Амперметр и вольтметр, вам покажут значение тока заряда и напряжения на аккумуляторе, и определиться нужно именно исходя из показаний приборов, например — если ток заряда 0, но напряжение на аккумуляторе меньше того значения, которое должно быть в полностью заряженном состоянии, то увеличиваем ток вращением регулятора.
Безусловно я согласен, что это неудобно, но поверьте на практике вам не придётся очень часто регулировать ток, если вы заряжаете один и тот же аккумулятор.
Архив к статье скачать…
Автор; АКА Касьян
ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА
Известно, что в процессе эксплуатации аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, что приводит к выходу аккумулятора из строя. Если производить заряд импульсным ассиметричным током, то возможно восстановление таких батарей и продление срока их службы, при этом токи заряда и разряда должны быть установлены 10 : 1. Мной изготовлено зарядное устройство, которое может работать в 2х режимах. Первый режим обеспечивает обычный заряд аккумуляторов постоянным током до 10 А. Величина зарядного тока устанавливается тиристорными регуляторами. Второй режим (Вк 1 выключен, Вк 2 включён) обеспечивает импульсный ток заряда 5А и ток разряда 0,5А. Работа схемы ЗУ во втором режиме (Вк1 – выключен; Вк2 – включен). Выключенный Вк1 обрывает цепь управления тиристора D3, при этом он остается постоянно закрыт. В работе остаётся один тиристор D2, который выпрямляет только один полупериод и выдает импульс заряда во время одного полупериода. Во время холостого второго полупериода происходит разряд аккумулятора через включённый Вк2. Нагрузкой служит лампочка накаливания 24В х 24 Вт или 26В х 24Вт (при напряжение на ней 12В она потребляет ток 0.5 А). Лампочка выведена наружу за корпус, чтобы не нагревать конструкцию. Значение зарядного тока устанавливается регулятором R3 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает через нагрузку Л1(10%). То показания амперметра должны соответствовать 1,8А (для импульсного зарядного тока 5А). так как амперметр имеет инертность и показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.
Форум по зарядным устройствам
Форум по обсуждению материала ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА
Зарядные устройства на тиристорах для автомобильного аккумулятора
Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора обладает рядом преимуществ. Такая схема позволяет безопасно зарядить любую автомобильную батарею на 12 В, без риска закипания.
Дополнительно приборы данного типа подходят для восстановления свинцово-кислотных батарей. Достигается это за счет контроля параметров зарядки, а значит возможности имитировать восстановительные режимы.
Содержание статьи:
Импульсное зарядное устройство на КУ202Н
Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности уже давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.
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.
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.
Заметки для мастера — Зарядные устройства для АКБ
Компактное зарядное устройство на тиристоре
На рис.1 показана схема простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.
Рис.1
При достижении некоторого значения напряжения (задается цепью R2,V1,V2), зарядное уст-во на тринисторе отключает его от аккумулятора. Образцовое напряжение на аккумулятора сравнивается при каждом положительном полупериоде пока тиристор закрыт. Когда аккумулятор разряжен тиристор открывается в моменты каждого положительного полупериода с некоторой задержкой, но только как аккумулятор будет близок к полной зарядке тиристор будет открывать с большей задержкой и при достижении определенного значения когда аккумулятор полностью зарядится, тиристор перестанет открываться. Сравнение напряжений происходит в цепи управляющего электрода тиристора.
Напряжение на выходе тиристора зависит от его параметров, поэтому возможно подборка тиристора если напряжение 13,5В окажется немного заниженным.
Трансформатор любой на напряжение во вторичной обмотке 20В исходя из значения зарядного тока.
Борноволоков Э.П.,Флоров В.В. Радиолюбительские схемы — 3-е издание, перераб. и доп. — К.:Технiка, 1985
На рисунке 2, показана схема автоматического зарядного уст-ва, которое позволяет заряжать автомобильный аккумулятор при разряде и прекращать зарядку при полном заряде аккумулятора. Такое уст-во желательно использовать для аккумуляторов которые находятся при длительном хранении.
Переключение в режим заряда производится путем измерения напряжения на клеммах аккумулятора. Заряд начинается когда напряжение на клеммах аккумулятора становится ниже 11,5 В и прекращается при достижении 14 В.
ОУ в схеме служит как прецизионный компаратор напряжения, который контролирует уровень напряжения батареи. Его инвертирующий вход получает опорное напряжение 1,8 В, а на неинвертирующий вход через делитель подается напряжение аккумулятора около 2В (при полном заряде аккумулятора). В этом случае реле отключено, так как выход ОУ имеет высокий уровень напряжения. При падении напряжения на клеммах аккумулятора, напряжение на неинвертирующем входе ОУ становится 1,8 В, компаратор переключается, это приводит к включению реле, аккумулятор начинает заряжаться.
После сборки зарядного уст-ва его необходимо отрегулировать:
1. Разрядите аккумулятор до напряжения 11,5 В
2. Подключите зарядное уст-во к аккумулятору
3. Отрегулируйте R6 до срабатывания реле
4. При заряде аккумулятора проведите замеры напряжения на его клеммах, при достижении 14 В отрегулируйте потенциометр R5 до отключения реле
При необходимости повторите процесс настройки
На основе стабилизатора LM317 можно сделать простое и эффективное зарядное уст-во. Предложенное уст-во предназначено для зарядки аккумуляторов 12 В. Максимальный ток зарядки 1,5А. Ток зарядки можно регулировать при помощи потенциометра R5. По мере зарядки аккумулятора зарядное уст-во снижает ток зарядки. Стабилизатор LM317 должен быть установлен на радиатор.
Узел индикации тока заряда
Если зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов не имеет амперметра, трудно гарантировать их надежную зарядку. Возможно ухудшение (пропадание) контакта на батареи, обнаружить которое достаточно трудно. Вместо амперметра на рис.4 предлагается простой индикатор. Он включается в разрыв «плюсового» провода от зарядного устройства к АКБ.
Рис.4
Схема представляет собой транзисторный ключ VT1, включающий светодиод HL1, когда через R1 протекает зарядный ток. В этом случае падение напряжения на резисторе R1 (более 0,6В) достаточно для открывания транзистора VT1 для зажигания HL1. Для конкретного аккумулятора номинал R1 подбирается так, чтобы светодиод зажигался при требуемом зарядном токе. По яркости его свечения можно приблизительно оценить зарядный ток. Резистор R1 – проволочный, изготавливается из 6…12 витков обмоточного провода диаметром 1мм. Можно использовать проволоку с высоким удельным сопротивлением (нихром) или резистор промышленного изготовления, например, ПЭВР-10.
Зарядное устройство с автомобильным регулятором напряжения
Простое зарядное устройство, показанное на рис.5, послужит для зарядки аккумулятора, и его долгосрочным хранением в рабочем состоянии.
Рис.5
Со вторичной обмотки трансформатора Т1, ток в которой ограничен включением последовательно с первичной обмоткой балластного конденсатора (С1 или С1+С2), ток подается на диодно – тиристорный мост, нагрузкой которого является аккумуляторная батарея (GB1). В качестве регулирующего элемента применен автомобильный регулятор напряжения генератора (РНГ) на 14 В любого типа, предназначенный для генераторов с заземленной щеткой. Таким образом на аккумуляторной батарее поддерживается напряжение 14 В при зарядном токе, определяемом емкостью конденсатора С2, которая ориентировочно рассчитывается по формуле:
3200 .Iз .U2
С (мкФ) = ———————— ,
U1 2
где Iз – зарядный ток (А), U2 – напряжение вторичной обмотки при «нормальном»включении трансформатора (В), U1 – напряжение сети.
Настройки устройство практически не требует. Возможно, придется уточнить емкость конденсатора, контролируя ток амперметром. При этом необходимо замкнуть накоротко выводы 15 и 67 (Б, В и Ш).
Из ж.(РЛ 5-99)
Реверсирующая приставка к зарядному устройству
Эта приставка, схема которого показана на рис.6, выполнена на мощном составном транзисторе и предназначена для зарядки автомобильной аккумуляторной батареи напряжением 12В переменным асимметричным током. При этом обеспечивается автоматическая тренировка батареи, что уменьшает склонность ее к сульфатации и продляет срок службы. Приставка может работать совместно практически с любым двуполупериодным импульсным зарядным устройством, обеспечивающим необходимый ток зарядки.
Рис.6
При соединении выхода приставки с батареей (зарядное устройство не подключено), когда конденсатор С1 еще разряжен, начинает течь начальный зарядный ток конденсатора через резистор R1, эмиттерный переход транзистора VT1 и резистор R2. Транзистор VT1 открывается, и через него протекает значительный разрядный ток батареи, быстро заряжающий конденсатор С1.С увеличением напряжения на конденсаторе ток разрядки батареи уменьшается практически до нуля.
После подключения зарядного устройства к входу приставки появляется зарядный ток батареи, а также небольшой ток через резистор R1 и диод VD1. При этом транзистор VT1 закрыт, поскольку падения напряжения на открытом диоде VD1 недостаточно для открывания транзистора. Диод VD3 также закрыт, так как к нему через диод VD2 приложено обратное напряжение заряжаемого конденсатора С1.
В начале полупериода выходное напряжение зарядного устройства складывается с напряжением на конденсаторе, и зарядка батареи происходит через диод VD2, что приводит к возврату энергии, накопленной конденсатором, в батарею. Далее конденсатор полностью разряжается и открывается диод VD3, через который теперь продолжается зарядка батареи. Снижение выходного напряжения зарядного устройства в конце полупериода до уровня ЭДС батареи и ниже приводит к смене полярности напряжения на диоде VD3, его закрыванию и прекращению зарядного тока.
При этом вновь открывается транзистор VT1 и происходит новый импульс разрядки батареи и зарядки конденсатора. С началом нового полупериода выходного напряжения зарядного устройства начинается очередной цикл зарядки батареи.
Амплитуда и длительность разрядного импульса батареи зависят от номиналов резистора R2 и конденсатора С1. Они выбраны в соответствии с рекомендациями.
Транзистор и диоды размещают на отдельных теплоотводах площадью не менее 120 см2 каждый.
Кроме указанного на схеме транзистора КТ827А, можно использовать КТ827Б, КТ827В. В приставке могут быть применены транзисторы КТ825Г – КТ825Е и диоды КД206А, но при этом полярность включения диодов, конденсатора, а также входных и выходных зажимов приставки нужно изменить на противоположную.
Фомин.В
г. Нижний Новгород
Простое автоматическое зарядное устройство
Обычное зарядное устройство для зарядки стартерных батарей состоит из трансформатора, обмотка которого имеет отводы, диодного однополупериодного выпрямителя и амперметра, измеряющего зарядный ток. Такое зарядное устройство не может контролировать процесс зарядки и не умеет восстанавливать засульфатированные аккумуляторы.
Рис.7
Если на выходе такого зарядного устройства включить узел, схема которого показана на рис.7, то устройство станет автоматическим и научится восстанавливать аккумуляторы тренировочным током.
При подключении аккумулятора тиристор открывается только на положительных полупериодах пульсирующего напряжения. На отрицательных (когда выпрямительный диод ЗУ закрыт) тиристор закрыт и происходит тренировочная разрядка аккумулятора через резистор R3.
В начале каждого полупериода, еще до открывания тиристора, происходит измерение напряжения на аккумуляторе. Если это напряжение полностью заряженного аккумулятора (13,5 В), то стабилитрон открывается и не дает открываться тиристору.
По мере заряда батареи открывание тиристора происходит ближе к вершине пульсирующего напряжения. Закрывание тиристора происходит на спаде полуволны пульсирующего напряжения, когда это напряжение становится ниже напряжения на аккумуляторе.
Каравкин В.
Литература:
Васильев В.
«Зарядное устройство»
ж. Радио №3 1976 г.
Устройство дозарядки аккумулятора автомобиля
В том случае, если автомобиль длительное время простаивает без движения, происходит постепенный разряд его аккумулятора. Особенно это ощущается при хранении автомобиля в неотапливаемых гаражах в зимнее время – при отрицательных температурах. Запуск двигателя сопряжен с поисками пускового устройства у знакомых автолюбителей или попыткой получить от них заряженный аккумулятор во временное пользование. Избежать эту проблему помогает устройство дозарядки аккумулятора автомобиля. Простота схемы и отсутствие дефицитных радиокомпонентов делают ее доступной для повторения.
Общеизвестно, что все химические источники тока подвержены саморазряду. Степень саморазряда зависит от ряда причин. Причины обусловленные конструктивными особенностями аккумуляторов, в данной статье не рассматриваются – автомобилистам приходится эксплуатировать те аккумуляторы, которые имеются на их транспортных средствах. Технологическая (для автомобилей) причина разряда аккумулятора обусловлена условиями хранения аккумулятора. От этого будет зависеть как срок службы аккумулятора, так и степень его готовности к работе в электрооборудовании автомобиля.
Ток саморазряда автомобильных аккумуляторов во многом зависит от «возраста» аккумулятора. Приблизительно можно считать, что ток саморазряда аккумулятора при хранении в неотапливаемом помещении или на открытом воздухе составляет до 180 мА. Приблизительно такой ток подзаряда аккумулятора обеспечит его постоянную готовность к работе.
В схеме (рис.8) маломощный трансформатор TR1 понижает напряжение 220 В примерно до 12 В.
Рис.8
Переменное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем D1 и через резистор R3 подается на выход «OUT». Возможно использовать автомобильный штекер XR1, который можно вставить в гнездо прикуривателя автомобиля. При подаче питания на схему зажигается зеленый (GREEN) светодиод D2.
При протекании тока подзаряда аккумулятора автомобиля на резисторе R3 создается падение напряжения. Будучи приложенным к базе транзистора Т1 через резистор R4 это напряжение вызывает насыщение транзистора и зажигание светодиода D3 (RED).
Яковлев Е.Л.
г. Ужгород
(«Радиоаматор» №12, 2009)
Зарядное устройство для АКБ
При отсутствии полноценного зарядного устройства довольно простой выпрямитель можно изготовить по простой схеме на рис.9.
Рис.9
Заменить полноценное зарядное устройство он не может, так как сила зарядного тока составляет всего 0,4 … 0,5 А, но вполне пригоден для того, чтобы, например, за 2…3 суток довести аккумуляторную батарею до того работоспособного состояния, которое было утрачено за месяцы зимнего бездействия. Выпрямитель собран на четырех кремниевых диодах. Последовательно с ними включена лампа на 220В мощностью 70…100 Вт, ограничивающая зарядный ток. В схеме могут быть использованы диоды, имеющие максимально допустимое обратное напряжение не менее 400 В и средний выпрямительный ток не менее 0,4 А. Подходят диоды Д7Ж, Д226, Д226Д, Д237Б, Д231, Д231Б, Д232 или другие с аналогичными характеристиками.
При работе с выпрямителем следует соблюдать осторожность, так как все его детали через лампу соединены непосредственно с электросетью и поэтому прикосновение к ним опасно. Если выпрямитель подключен к сети, то не следует прикасаться даже к корпусу аккумуляторной батареи, так как он может быть покрыт тончайшей пленкой электролита – проводника электрического тока. При необходимости измерить напряжение или плотность электролита в аккумуляторной батарее выпрямитель обязательно следует отключить от сети.
Горнушкин Ю.
«Практические советы владельцу автомобиля»
Простое подзарядное устройство
Схема представляет собой простой безтрансформаторный источник питания, выдающий постоянное напряжение 14,4 В, при токе до 0,4 А. (рис.10)
Рис.10
Конструкция простая и используется для подзарядки аккумуляторной батареи, которая хранилась длительное время.
Как показывает практика для восстановления требуется небольшой ток, около 0,1- 0,3 А (для 6СТ-55). Если хранящийся аккумулятор, периодически, примерно раз в месяц, ставить на такую подзарядку на 2-3 дня, то можно быть уверенным в том, что в любой момент будет готов к эксплуатации, даже через несколько лет такого хранения (проверенно практически).
Источник построен по схеме параметрического стабилизатора с емкостным балластным сопротивлением. Напряжение от электросети поступает на мостовой выпрямитель VD1…VD4 через конденсатор C1. На выходе выпрямителя включен стабилитрон VD5 на 14,4 В. Конденсатор C1 гасит избыток напряжения и ограничивает ток до величины не более 0,4 А. Конденсатор C2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Аккумуляторная батарея подключается параллельно VD5 .
Устройство работает следующим образом. При саморазрядке батареи до напряжения ниже 14,4 В начинается её «мягкая» зарядка слабым током, причем величина этого тока находиться в обратной зависимости от напряжения на аккумуляторе. Но в любом случае (даже, при коротком замыкании) не привышает 0,4 А. При зарядке батареи до напряжения 14,4 В зарядный ток прекращается вовсе.
В устройстве использованы: конденсатор C1 – бумажный БМТ или любой неполярный на 3…5 мкф и напряжение не ниже 300 В, С2 – К50-3 или любой электролитический на 100…500 мкф, на напряжение не ниже 25 В; диоды выпрямителя VD1…VD4 – Д226, КД105, КД208, КД209 и т.п.; стабитрон Д815Е или другие на напряжение 14 -14,5 В при токе не ниже 0,7 А. Смонтировать стабилитрон желательно на теплоотводящей пластине.
При эксплуатации устройств подобного типа необходимо соблюдать правила безопасности при работе с электроустановками.
Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202
Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202
Эдуард Орлов Просмотров 4 190
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
Рассмотрим схему зарядного устройства. Слева на транзисторах Q2Q3 собранна схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, о том что это такое в интернете полно информации. Регулировка фазы открытия и соответственно тока зарядки регулируется переменным резистором R4. Транзисторы Q2Q3 это аналог однопереходного транзистора, который можно заменить на КТ117 для облегчения схемы. Силовой тиристор использую КУ202,он у нас доступен и достаточно мощный, что бы заряжать автомобильные аккумуляторы достаточным током. Кстати ток зарядки выставляется на 1\10 от емкости.
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
Скачать печатную плату
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.
Печатная плата использовалась от старых зарядных и подготовлена под мощные резисторы. Но так как я пересчитал номиналы, то теперь все резисторы можно использовать на 0,25Вт. Так же транзисторы использовал типа КТ315 КТ361, старые но надежные. Можно использовать КТ3102 КТ3107 КТ814 КТ815 КТ816 КТ817
Испытания проведу на гелевом акб, влень с машины снимать нормальную акуму! На этой фото я намеренно подключил зарядку неправильно, но кроме загоревшегося красного светодиода ничего не произошло. Так и должно быть
А теперь правильно подключил и ток побежал. На фото минимальные показания тока, но можно сделать меньше увеличив номинал R4, допустим до 33кОм. Я оставил минимальный ток в 2А, так как меньше ток нет смысла ставить для автомобильного АКБ
А здесь максимальный ток в 8А. Этот показатель регулируется резистором R2. Чем меньше резистор, тем выше максимальный ток. Но гнаться за током не стоит, так как КУ202 больше 10А не вытянет, да и тока 10А вполне достаточно для зарядки АКБ емкостью в 120А.ч.
На фото почти заряженный аккумулятор и пришло время сделать всего одну настройку, это выставить максимальное напряжение. Для этого нужно подождать пока акума зарядиться до 14,4В и переменным резистором R8 выставить момент что бы напряжение выше не поднималось.
И все схема собранна, зарядка заряжает защиты работают. На этом пока остановлючь, эта схема была собрана что бы пересчитать номиналы резисторов, рассказать вам о принципе работы и что я с ней буду дальше делать расскажу в статье про пуско зарядное устройство, а пока все.
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
Схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Доброго времени суток всем автолюбителям! Если у вас есть свой автомобиль, значит, есть и аккумулятор. А если есть аккумулятор, значит, его нужно заряжать. Большинство автолюбителей используют заводские зарядные устройства. Но ведь его можно изготовить и самому. Для этого нужна схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, инструмент и желание его сделать.
Содержание
Какие бывают зарядные для аккумуляторов
Как вы знаете, генератор заряжает АКБ на 85-90%. И чтобы не допустить потери емкости, его нужно периодически подзаряжать. Например, вы определяетесь, какой аккумулятор лучше купить, и выбор падает на кальциевый. В этом случае, стоит знать, что его рекомендуется заряжать каждые 2-3 месяца. А если этого не делать – через год батарея пойдет на свалку. Т.е. без зарядного устройства обойтись не получится.
Давайте разберемся, какие вообще существуют зарядные устройства, в чем их основные отличия, достоинства и недостатки.
По типу, они делятся на 2 большие группы:
- импульсные зарядные устройства;
- трансформаторные.
В свою очередь, они также могут быть разных видов. Давайте их рассмотрим.
Импульсные зарядные устройства
Принцип работы импульсного устройства заключается в зарядке аккумулятора на малых токах. Поэтому, отпадает необходимость использования большого трансформатора. А следовательно, они обладают компактными размерами и малым весом. Кроме того, многие модели оснащены функцией десульфатации восстанавливающей емкость аккумулятора.
Из недостатков, стоит отметить сложность ремонта. Принципиальная схема импульсных зарядных устройств, довольно сложная, поэтому без соответствующих знаний с ней будет сложно разобраться.
Трансформаторные устройства
В основе работы лежит трансформатор, который преобразовывает высокое напряжение в низкое. Отсюда большой вес и немалые габариты. Электрическая схема таких устройств, довольно простая, поэтому их легко ремонтировать и при желании можно собрать самостоятельно, воспользовавшись заводской схемой.
Основное различие этих приборов в реализации регулировки тока:
- тиристорная регулировка – сейчас используется редко, т.к. есть более совершенные аналоги;
- транзисторная – эта схема очень популярна, в ее основе лежит использование шим контроллеров;
- ступенчатая – регулировка напряжения делается механически, за счет добавления или уменьшения обмоток трансформатора.
Большое преимущество трансформаторных устройств в их простоте и надежности.
Десульфатирующее устройство
Большой плюс, когда зарядное устройство для автомобильного аккумулятора умеет работать в режиме десульфатации. Если вы не знаете – это разрушение сульфатов серной кислоты, которые образуются на свинцовых пластинах после глубоких разрядов АКБ.
Принцип работы десульфатирующего устройства довольно прост. В первый период, когда диоды открыты, аккумулятор заряжается, а во второй разряжается малым током. Например, ток заряда 10А, а для разряда – 1А. При желании, можно сделать его своими руками.
Для этого понадобятся:
- трансформатор мощностью от 200 Вт;
- реле для защиты АКБ от разрядки;
- диоды;
- переменный резистор для регулировки напряжения;
- амперметр;
- стабилитроны.
В этой схеме нужно предусмотреть радиаторы для охлаждения транзисторов.
Самодельные устройства
В интернете можно найти множество схем для изготовления зарядных для АКБ своими руками. Давайте сделаем небольшой обзор самых популярных и простых вариантов.
Популярные способы:
- самодельные зарядные из компьютерного блока питания. Один из самых простых вариантов. Для его изготовления потребуется минимум запчастей, т.к. он делается на базе готовой платы. На выходе можно получить регулируемое и мощное устройство;
- на диодах. Самая простая схема, включает диод, проводящий ток в одну сторону и обычную электролампу. Конечно, ее можно использовать лишь в экстренных случаях. Более совершенное устройство можно получить, используя понижающий трансформатор и выпрямительный диод на ток от 20 ампер;
- любительские устройства для аккумуляторов, основанные на использовании трансформаторов.
Браться за собственноручное изготовление зарядного устройства для аккумулятора, имеет смысл лишь в том случае, если у вас есть соответствующие знания. Иначе можно получить неожиданные результаты.
Если вы все же решите делать его самостоятельно, стоит учесть несколько деталей:
- прибор должен быть регулируемым;
- его электрическая схема должна включать стабилизатор зарядного тока. Она нужна для того, чтобы ограничивать подаваемый на АКБ ток по мере его зарядки;
- для мощного зарядного, необходимо предусмотреть систему принудительной вентиляции. Обычных радиаторов может не хватить.
Давайте рассмотрим несколько примеров изготовления альтернативы заводским приборам.
Зарядное из блока компьютерного блока питания
Один из доступных способов изготовления зарядного устройства своими руками – сделать его на базе компьютерного блока питания. Давайте разберемся, как его изготовить.
Понадобится:
- блок питания;
- переменный резистор на 33 и 68 кОм;
- предохранитель на 10А;
- два крокодила и провода для их подсоединения к плате;
- паяльник;
Мощность блока питания должна быть не меньше 150Вт, иначе он просто не сможет выдать достаточного напряжения для автомобильных аккумуляторов.
Подготовка
Самое главное, найти подходящий блок питания. Это определяется по шим-контроллеру, установленному на плате. Чтобы сделать самодельное зарядное устройство, подойдут:
- TL494;
- KA7500;
- TL495;
- MB3759;
- UTC51494;
Либо их аналоги. Кстати, в обозначении микросхемы важны цифры – буквы могут быть другими. Если шим-контроллер подходящий, нужно проверить исправность блока питания. Для этого нужно взять основной разъем блока и замкнуть зеленый провод с любым черным. Блок должен запуститься без компьютера.
Переделка платы
Когда вы достанете плату, первым делом нужно избавиться от всех лишних проводов. Легче всего их выпаять мощным паяльником. Для этого, нужно расплавлять припой с обратной стороны платы и аккуратно вытягивать проводки.
Максимальное напряжение, которое может выдать компьютерный блок питания – 12В. А этого для зарядки мало, т.к. нужно 14,5В. Поэтому потребуется отключить на плате защиту от повышения напряжения.
Для этого:
- находится 13, 14 и 15 ноги шим контроллера TL494;
- тестером определяется +5В, которые к ним подходят;
- дорожка перерезается.
После этого, нужно отпаять от первой ноги два резистора и впаять переменные резисторы на 33 и 68 кОм. К резистору на 33 кОм подключается регулятор.
Теперь нужно сделать выводы для подключения платы к АКБ. Для этого подойдет кабель с сечением в 2,5 мм2. Меньше брать не стоит. На плате находится вывод 12 В и земля, к которым нужно припаять эти провода. С другой стороны, к ним присоединяются крокодилы. Для защиты от замыкания, на плюсовую клемму желательно установить предохранитель на 10А.
После этого, блок собирается. Таким образом, можно своими руками сделать простейшее регулируемое зарядное для автомобильных батарей. Его можно усовершенствовать, добавив к электросхеме блок автоматического понижения выходящего тока и вольтметр.
Простое зарядное на диодах
Как уже писалось выше – заряжать аккумулятор таким способом, стоит лишь в экстренных случаях. Для изготовления понадобится:
- автомобильная лампа на 12В;
- зарядное от ноутбука – используется как диод;
- провода.
Последовательность подключения к батарее:
- плюс от зарядки подключается к плюсовой клемме напрямую;
- минус, подключается через лампу.
И все – такая вот схема простого зарядного устройства. Заряжаться аккумулятор будет 6-8 часов. При подключении, важно не перепутать плюс с минусом.
Таким образом, при желании, можно самому сделать полноценное зарядное для машины. Пусть даже и самое простое. Самое главное, что им можно зарядить свой аккумулятор. Но если вы сомневаетесь в своих силах – лучше приобрести заводской прибор. Тем более цена на них не такая уж и высокая.
Простые схемы автомобильных зарядных устройств. Зарядные устройства для аккумулятора своими руками
Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.
Вот эти компоненты:
Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в ), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.
Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.
Сборка зарядного устройства
Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.
Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:
- Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
- Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).
Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.
Настройка выходного напряжения и зарядного тока
На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.
Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.
Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.
Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.
Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.
Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.
Как заряжать аккумулятор
Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.
Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.
Ни для кого не ново, если скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Конечно, его можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, пришел к выводу, заведомо не очень хорошее устройство по приемлемой цене брать не хочется. Встречаются такие, у которых ток заряда регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая зарядный ток, при этом прибор контроля тока в принципе отсутствует. Это наверно самый дешевый вариант зарядника заводского исполнения, ну а толковый девайс стоит не так уж и дешево, цена прямо-таки кусается, поэтому решил найти схему в интернете, и собрать ее самому. Критерии выбора были такие:
Простая схема, без лишних наворотов;
— доступность радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
— желательно чтобы это была схема зарядно-тренировочного устройства;
— не сложная наладка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал данную схему).
Поискав в интернете, наткнулся на промышленную схему зарядного устройства с регулирующими тиристорами.
Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры в качестве ключей (VD11, VD12), узел контроля заряда. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:
На этой схеме нет узла контроля заряда, а остальное – почти то же самое: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Обратите внимание, что в схеме стоит тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому чтобы не допустить пробоя импульсами большого тока его необходимо установить на радиатор. Трансформатор — ватт на 150, а можно использовать ТС-180 от старого лампового телевизора.
Регулируемое зарядное устройство с током заряда 10А на тиристоре КУ202.
И еще одно устройство, не содержащее дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Оно представляет собой простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.
Узел управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, за которое конденсатор С1 будет заряжаться до переключения транзистора, выставляется переменным резистором R7, которым, собственно, и выставляется величина зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты управляющей цепи тиристора от обратного напряжения. Тиристор, также как и в предыдущих схемах, ставится на хороший радиатор, или на небольшой с охлаждающим вентилятором. Печатная плата узла управления выглядит следующим образом:
Схема не плохая, но в ней есть некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебанию зарядного тока;
— нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
— устройство дает помехи в сеть (лечится с помощью LC-фильтра).
Зарядно-восстанавливающее устройство для аккумуляторных батарей.
Это импульсное устройство может заряжать и восстанавливать практически любые типы аккумуляторов. Время заряда зависит от состояния батареи и колеблется в пределах 4 — 6 часов. За счет импульсного зарядного тока происходит десульфатация пластин аккумулятора. Смотрим схему ниже.
В этой схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает более стабильную его работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006ВИ1 . Если кому не нравится КРЕН142 по питанию таймера, так ее можно заменить обычным параметрическим стабилизатором, т.е. резистором и стабилитроном с нужным напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшить до 200 Ом . Транзистор VT1 — на радиатор в обязательном порядке, греется сильно. В схеме применен трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диодов типа Д242 . Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно применить вентилятор от компьютерного блока питания или охлаждения системного блока.
Восстановление и зарядка аккумулятора.
В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.
Рис. 1. Электрическая схема зарядного устройства
На рис. 1 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.
Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.
В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.
Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0…5 А (0…3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.
В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000…18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.
Рис. 2. Электрическая схема зарядного устройства
Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.
Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.
Какой провод лучше использовать от зарядного устройства до аккумулятора.
Конечно, лучше брать гибкий медный многожильный, ну а сечение нужно выбрать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим табличку:
Если вас интересует схемотехника импульсных зарядно-восстановительных устройств с применением таймера 1006ВИ1 в задающем генераторе — прочтите эту статью:
Неуклонная тенденция развития портативной электроники практически ежедневно заставляет рядового пользователя сталкиваться с зарядкой аккумуляторов своих мобильных устройств. Будь вы владельцем мобильного телефона, планшета, ноутбука или даже автомобиля, так или иначе вам неоднократно придётся столкнуться с зарядкой аккумуляторов этих устройств. На сегодняшний день рынок выбора зарядных устройств настолько обширен и велик, что в этом многообразии довольно тяжело сделать грамотный и правильный выбор зарядного устройства, подходящего к типу используемого аккумулятора. К тому же, сегодня существуют более 20-и типов аккумуляторов с различным химическим составом и основой. Каждый из них имеет свою специфику работы заряда и разряда. В силу экономической выгоды современное производство в этой сфере сейчас сконцентрировано преимущественно на выпуске свинцово-кислотных (гелевых) (Pb), никель – металл — гидридных (NiMH), никель – кадмиевых (NiCd) аккумуляторов и аккумуляторов на основе лития – литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-polymer). Последние из указанных, кстати, активно используются в питании портативных мобильных устройств. Главным образом литиевые аккумуляторы заслужили популярность за счёт применения относительно недорогих химических компонентов, большого количества циклов перезаряда (до 1000), высокой удельной энергии, низкой степени саморазряда, а так же способности удерживать ёмкость при отрицательных значениях температуры.
Электрическая схема зарядного устройства литиевых аккумуляторов, применяемых в мобильных гаджетах сводится к обеспечению их в процессе заряда постоянным напряжением, превышающим на 10 – 15 % номинальное. К примеру, если для питания мобильного телефона используется литий-ионная батарея на 3,7 В., то для её заряда необходим стабилизированный источник питания достаточной мощности для поддержания напряжения заряда не выше 4,2В – 5В. Именно поэтому большинство портативных зарядных устройств, идущих в комплекте с устройством, выпускают на номинальное напряжение 5В, обусловленное максимальным напряжением питания процессора и заряда батареи с учётом встроенного стабилизатора.
Конечно, не стоит забывать и о контроллере заряда, который берёт на себя основной алгоритм заряда батареи, а так же опрос её состояния. Современные литиевые аккумуляторы, выпускаемые для мобильных устройств с малыми токами потребления, уже идут со встроенным контроллером. Контроллер выполняет функцию ограничения тока заряда в зависимости от текущей ёмкости аккумулятора, отключает подачу напряжения устройству в случае критического разряда батареи, защищает батарею в случае короткого замыкания нагрузки (литиевые батареи очень чувствительны к большому току нагрузки и имеют свойство сильно нагреваться и даже взрываться). С целью унификации и взаимозаменяемости литий-ионных аккумуляторов ещё в 1997 году компании Duracell и Intel разработали управляющую шину опроса состояния контроллера, его работы и заряда с названием SMBus. Под эту шину были написаны драйвера и протоколы. Современные контроллеры и сейчас используют основы алгоритма заряда, прописанные этим протоколом. В плане технической реализации существует множество микросхем, способных реализовать контроль заряда литиевых аккумуляторов. Среди них выделяется серия MCP738xx, MAX1555 от MAXIM, STBC08 или STC4054 с уже встроенным защитным n-канальным MOSFET транзистором, резистором определения тока заряда и диапазоном напряжения питания контроллера от 4,25 до 6,5 Вольт. При этом у последних микросхем от STMicroelectronics значение напряжения заряда аккумулятора 4,2 В. имеет разброс всего +/- 1%, а зарядный ток может достигать 800 мА, что позволит реализовать зарядку аккумуляторов ёмкостью до 5000 мА/ч.
Рассматривая алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов стоит сказать, что это один из немногих типов, предусматривающих паспортную возможность зарядки током до 1С (100% ёмкости аккумулятора). Таким образом, аккумулятор ёмкостью в 3000 ма/ч может заряжаться током до 3А. Однако, частая зарядка большим «ударным» током хоть и существенно сократит её время, но в то же время довольно быстро снизит ёмкость аккумулятора и приведёт его в негодность. Из опыта проектирования электрических схем зарядных устройств скажем, что оптимальным значением зарядки литий-инного (полимерного) аккумулятора является значение 0,4С – 0,5С от его ёмкости.
Значение тока в 1С допускается лишь в момент начального заряда батареи, когда ёмкость аккумулятора достигает приблизительно 70% своей максимальной величины. Примером может стать работа зарядки смартфона или планшета, когда первоначальное восстановление ёмкости происходит за короткое время, а оставшиеся проценты набираются медленно.
На практике довольно часто случается эффект глубокого разряда литиевого аккумулятора, когда его напряжение опускается ниже 5% его ёмкости. В этом случае контроллер не в состоянии обеспечить достаточный пусковой ток для набора начальной ёмкости заряда. (Именно поэтому не рекомендуется разряжать такие аккумуляторы ниже 10%). Для решения таких ситуаций необходимо аккуратно разобрать аккумулятор и отключить встроенный контроллер заряда. Далее необходимо к выводам аккумулятора подсоединить внешний источник заряда, способный выдать ток не менее 0,4С ёмкости аккумулятора и напряжение не выше 4,3В (для аккумуляторов на 3,7В.). Электрическая схема зарядного устройства для начальной стадии зарядки таких аккумуляторов может примениться из примера ниже.
Данная схема состоит из стабилизатора тока в 1А. (задаётся резистором R5) на параметрическом стабилизаторе LM317D2T и импульсном регуляторе напряжения LM2576S-adj. Напряжение стабилизации, определяется обратной связью на 4-ю ногу стабилизатора напряжения, то есть соотношением сопротивлений R6 и R7, которыми на холостом ходу выставляется максимальное напряжение зарядки аккумулятора. Трансформатор должен на вторичной обмотке выдавать 4,2 – 5,2 В переменного напряжения. Тогда после стабилизации мы получим 4,2 – 5В постоянного напряжения, достаточного для заряда вышеупомянутого аккумулятора.
Никель – металл — гидридные аккумуляторы (NiMH) чаще всего можно встретить в исполнении корпусов стандартных батареек – это формфактор ААА (R03), АА (R6), D, С, 6F22 9В. Электрическая схема зарядного устройства для NiMH и NiCd аккумуляторов должна в себя включать нижеперечисленные функциональные возможности, связанные со спецификой алгоритма заряда этого типа аккумуляторов.
У различных аккумуляторов (даже с одинаковыми параметрами) со временем меняются химические и емкостные характеристики. В итоге возникает необходимость организовывать алгоритм заряда каждого экземпляра индивидуально, поскольку в процессе зарядки (особенно большими токами, что допускают никелевые аккумуляторы) избыточный перезаряд влияет на быстрый перегрев аккумулятора. Температура в процессе заряда выше 50 градусов из-за химически необратимых процессов распада никеля полностью погубит аккумулятор. Таким образом, электрическая схема зарядного устройства должна иметь функцию контроля температуры аккумулятора. Для увеличения срока службы и количества циклов перезаряда никелевого аккумулятора желательно каждую его банку разрядить до напряжения не ниже 0,9В. током порядка 0,3С от его ёмкости. К примеру, аккумулятор с 2500 – 2700 мА/ч. разрядить на активную нагрузку током в 1А. Так же зарядное устройство должно поддерживать зарядку с «тренировкой», когда в течении нескольких часов происходит циклический разряд до 0,9В с последующим зарядом током 0,3 – 0,4С. Исходя из практики таким образом можно оживить до 30% убитых никелевых аккумуляторов, причём никель-кадмиевые аккумуляторы «реанимации» поддаются гораздо охотнее. По времени заряда электрические схемы зарядных устройств могут делиться на «ускоренные» (ток заряда до 0,7С с временем полного заряда 2 – 2,5ч.), «средней длительности» (0,3 – 0,4С – заряд за 5 – 6ч.) и «классические» (ток 0,1С – время заряда 12 – 15ч.). Конструируя зарядное устройство для NiMH или NiCd аккумулятора, так же можно воспользоваться общепринятой формулой расчёта времени заряда в часах:
T = (E/I) ∙ 1.5
где Е – ёмкость аккумулятора, мА/ч.,
I – ток заряда, мА,
1,5 – коэффициент для компенсации КПД во момент зарядки.
К примеру, время заряда аккумулятора ёмкостью 1200 мА/ч. током 120 мА (0,1С) будет:
(1200/120)*1,5 = 15 часов.
Из опыта эксплуатации зарядных устройств для никелевых аккумуляторов стоит отметить, что чем ниже зарядный ток, тем больше циклов перезаряда перенесёт элемент. Паспортные циклы, как правило, производитель указывает при зарядке аккумулятора током 0,1С с наиболее длительным временем заряда. Степень заряженности банок зарядное устройство может определять через измерение внутреннего сопротивления за счёт разницы падения напряжения в момент заряда и разряда определённым током (метод ∆U).
Итак, учитывая всё вышеизложенное, одним из наиболее простых решений для самостоятельной сборки электрической схемы зарядного устройства и в то же время обладающей высокой эффективностью является схема Виталия Спорыша, описание которой без труда можно найти в сети.
Основными преимуществами данной схемы является возможность зарядки как одного, так и двух последовательно соединённых аккумуляторов, термоконтроль заряда цифровым термометром DS18B20, контроль и измерение тока в процессе заряда и разряда, автоотключение по завершению зарядки, возможность зарядки аккумулятора в «ускоренном» режиме. Кроме того, с помощью специально написанного программного обеспечения и дополнительной платы на микросхеме — преобразователе TTL уровней MAX232 возможен вариант контроля зарядки на ПК и дальнейшей её визуализации в виде графика. К недостаткам стоит отнести необходимость наличия независимого двухуровневого питания.
Аккумуляторы на основе свинца (Pb) довольно часто можно встретить в устройствах с большим потреблением тока: автомобилях, электромобилях, бесперебойниках, в качестве источников питания различного электроинструмента. Нет смысла перечислять их достоинства и недостатки, которые можно разыскать на многих сайтах на просторах сети. В процессе реализации электрической схемы зарядного устройства для таких аккумуляторов следует различать два режима зарядки: буферный и циклический.
Буферный режим зарядки предусматривает одновременное подключение к аккумулятору и зарядного устройства, и нагрузки. Такое подключение можно наблюдать в блоках бесперебойного питания, автомобилях, ветряных и солнечных энергосистемах. При этом, во время подзаряда устройство является ограничителем тока, а когда аккумулятор набирает свою ёмкость – переходит в режим ограничения напряжения для компенсации саморазряда. В этом режиме аккумулятор выступает в роли суперконденсатора. Циклический режим предусматривает отключение зарядного устройства по завершению зарядки и его повторное подключение в случае разряда батареи.
Схемных решений по зарядке данных аккумуляторов в Интернете достаточно много, поэтому рассмотрим некоторые из них. Для начинающего радиолюбителя для реализации простого зарядного устройства «на коленках» отлично подойдёт электрическая схема зарядного устройства на микросхеме L200C от STMicroelectronics. Микросхема представляет собой АНАЛОГОВЫЙ регулятор тока с возможностью стабилизации напряжения. Из всех преимуществ, которые имеет эта микросхема – это простота схемотехники. Пожалуй, на этом все плюсы и заканчиваются. Согласно даташиту на эту микросхему, максимальный ток заряда может достигать 2А, что теоретически позволит зарядить аккумулятор ёмкостью до 20 А/ч напряжением
(регулируемым) от 8 до 18В. Однако, как оказалось на практике, минусов у этой микросхемы гораздо больше, чем плюсов. Уже при зарядке 12 амперного cвинцово-гелевого SLA аккумулятора током 1,2А микросхема требует радиатор площадью не менее 600 кв. мм. Хорошо подходит радиатор с вентилятором от старого процессора. Согласно документации к микросхеме, к ней можно
прикладывать напряжение до 40В. На самом деле, если подать по входу напряжение более 33В. – микросхема сгорает. Данное зарядное требует довольно мощный источник питания,
способный выдать ток не менее 2А. Согласно приведённой схеме вторичная обмотка трансформатора должна выдавать не более 15 – 17В. переменного напряжения.
Значение выходного напряжения, при котором зарядное устройство определяет, что аккумулятор набрал свою ёмкость, определяется значением Uref на 4-й ножке
микросхемы и задаётся резистивным делителем R7 и R1. Сопротивления R2 – R6 создают обратную связь, определяя граничное значение зарядного тока аккумулятора.
Резистор R2 в то же время определяет его минимальное значение. При реализации устройства не стоит пренебрегать значением мощности сопротивлений обратной связи и лучше применять такие номиналы, какие указаны в схеме. Для реализации переключения зарядного тока лучшим вариантом станет применение релейного переключателя, к которому подключаются сопротивления R3 – R6. От использования низкоомного реостата лучше отказаться. Данное зарядное устройство способно заряжать аккумуляторы на свинцовой основе ёмкостью до 15 А/ч. при условии хорошего охлаждения микросхемы.
Существенно уменьшить габариты зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой ёмкости (до 20 А/ч.) поможет электрическая схема зарядного устройства на импульсном 3А. стабилизаторе тока с регулировкой напряжения LM2576-ADJ.
Для зарядки свинцово-кислотных или гелевых аккумуляторных батарей ёмкостью до 80А/ч. (к примеру, автомобильных). Отлично подойдёт импульсная электрическая схема зарядного устройства универсального типа представленная ниже.
Схема была успешно реализована автором этой статьи в корпусе от компьютерного блока питания ATX. В основе её элементной базы лежат радиоэлементы, большей частью взятые из разобранного компьютерного блока питания. Зарядное устройство работает как стабилизатор тока до 8А. с регулируемым напряжением отсечки заряда. Переменное сопротивление R5 устанавливает значение максимального тока заряда, а резистор R31 устанавливает его граничное напряжение. В качестве датчика тока используется шунт на R33. Реле K1 необходимо для защиты устройства от изменения полярности подключения к клеммам аккумулятора. Импульсные трансформаторы T1 и Т21 в готовом виде были так же взяты из компьютерного блока питания. Работает электрическая схема зарядного устройства следующим образом:
1. включаем зарядное устройство с отключённой батареей (клеммы зарядки откинуты)
2. выставляем переменным сопротивлением R31(на фото верхнее) напряжение заряда. Для свинцового 12В. аккумулятора оно не должно превышать 13,8 – 14,0 В.
3. При правильном подключении зарядных клемм слышим, как щёлкает реле, и на нижнем индикаторе видим значение тока заряда, которое выставляем нижним переменным сопротивлением (R5 по схеме).
4. Алгоритм заряда спроектирован таким образом, что устройство заряжает аккумулятор постоянным заданным током. По мере накопления ёмкости значение зарядного тока стремится к минимальному значению, а «дозаряд» происходит за счёт выставленного ранее напряжения.
Полностью посаженый свинцовый аккумулятор не включит реле, как и собственно саму зарядку. Поэтому важно предусмотреть принудительную кнопку подачи мгновенного напряжения от внутреннего источника питания зарядного устройства на управляющую обмотку реле К1. При этом следует помнить, что в момент нажатой кнопки защита от переполюсовки будет отключена, поэтому нужно перед принудительным пуском обратить особое внимание на правильность подключения клемм зарядного устройства к аккумулятору. Как вариант, возможен запуск зарядки от заряженного аккумулятора, а уж потом перебрасываем клеммы зарядки на требуемый посаженный аккумулятор. Разработчика схемы можно найти под ником Falconist на различных радиоэлектронных форумах.
Для реализации индикатора напряжения и тока была применена схема на pic-контроллере PIC16F690 и «супердоступных деталях», прошивку и описание работы которой можно найти в сети.
Данная электрическая схема зарядного устройства, конечно же, не претендует на звание «эталонной», но она в полной мере способна заменить дорогостоящие зарядные устройства промышленного производства, а по функциональности может даже значительно превзойти многие из них. В окончании стоит сказать, что последняя схема универсального зарядного устройства рассчитана главным образом на человека, подготовленного в радиоконструировании. Если же вы только начинаете, то лучше в мощном зарядном устройстве применить гораздо более простые схемы на обычном мощном трансформаторе, тиристоре и системе его управления на нескольких транзисторах. Пример электрической схемы такого зарядного устройства приведён на фото ниже.
Смотрите также схемы.
Существуют огромное число схем и конструкций, которые позволят нам зарядить автомобильный аккумулятор, в данной статье рассмотрим лишь некоторые из них, но наиболее интересные и максимально простые
За основу этого зарядника для авто возьмем одну из самых простых схем которые я смог откопать в просторах интернета, мне в первую очередь понравился тот факт, что трансформатор можно позаимствовать из старого телевизора
Как уже сказал выше, самую дорогую часть зарядника я взял из блока питания телевизора Рекорд, им оказался силовой трансформатор ТС-160, что особо порадоволо на нем имелась табличка с отображением всех возможных напряжений и тока. Я выбрал сочетание с максимальным током, т.е со вторичной обмотки я взял 6,55 в на 7,5 А
Но как известно для зарядки автомобильного аккумулятора требуется 12 вольт, поэтому мы просто соеденяем две обмотки с одинаковыми параметрами последовательно (9 и 9″ и 10 и 10″). А на выходе получим 6.55 + 6.55 = 13.1 В. переменного напряжения. Для его выпрямления потребуется собирать диодный мост, но учитывая большую силу тока диоды должны быть не слабыми. (Их параметры вы можете посмотреть в ). Я взял рекомендованные схемой отечественные диоды Д242А
Из курса электротехники нам известно, что разряженный аккумулятор имеет низкое , которое по мере заряда возрастает. Исходя из сила тока в начале процесса зарядки будет весьма высокая. И через диоды будет протекать большой ток из-за чего диоды будут нагреваться. Поэтому, чтобы их не сжечь, нужноиспользовать радиатор. В качестве радиатора проще всего использовать корпус нерабочего блока питания от;компьютера. Ну и для понимания на какой стадии идет зарядка аккумулятора мы используем амперметр который включаем последовательно. Когда зарядный ток упадет до 1А считаем аккумулятор полностью заряженым. Не выкидывайте из схемы предохранитель, иначе при замыкании вторичной обмотки (что может иногда происходить при сгорании накоротко одного из диодов) у вас накроется силовой трансформатор
Рассмотренное ниже простое самодельное зарядное устройство обладает большими пределами регулирования зарядного тока до 10 А, и отлично справляется с зарядкой различных стартерных батарей аккумуляторов расчитанных на напряжение 12 В, т.е подходит для большинства современных автомобилей.
Схема зарядного устройства выполнена на симисторном регуляторе, с дополнительными диодным мостом и резисторами R3 и R5.
Работа устройства При подаче питания при положительном полупериоде по цепи R3 — VD1 — R1 и R2 — SA1 заряжается конденсатор С2. При минусовом полупериоде конденсатор C2 заряжается уже через диод VD2 изменяется только полярность зарядки. В момент достижения порогового уровня заряда на конденсаторе вспыхнет неоновая лампа, и конденсатор разряжается через нее и управляющий электрод сммистора VS1. При этом последний откроется на оставшееся время до конца полупериода. Описанный процесс цикличен и повторяется в каждый полупериод сети.
Резистор R6 используется для формирования импульсов разрядного тока, что увеличивает срок службы батареи. Трансформатор должен обеспечивать напряжение на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А. Симистор и диоды необходимо разместить на радиаторе. Резистор R1 регулирующий зарядный ток желательно разместить на передней панели.
При наладке схемы сначала устанавливают требуемый предел зарядного тока резистором R2. Амперметр на 10А вставляют в разрыв цепи, затем ручку переменного резистора R1 устанавливают в крайнее положение, а резистора R2 – в противоположное, и подключают устройство к сети. Двигая ручку R2, устанавливают требуемое значение максимального зарядного тока. В заключении калибруют шкалу резистора R1 в амперах. Необходимо помнить, что при зарядки батареи ток через нее уменьшаясь в среднем на 20% к концупроцесса. Поэтому перед началом операции следует установить начальный ток чуть больше номинального значения. Окончание процесса заряда определяют с помощью вольтметра – напряжение отключенной батареи должно быть 13,8 — 14,2 В.
Автомат для зарядного устройства автомобиля — Схема включает батарею на зарядку при понижении на ней напряжения до определенного уровня и отключает при достижении максимума. Максимальным напряжением для кислотных автомобильных аккумуляторов является величина 14,2…14,5 В, а минимально допустимое при разряде — 10,8 В
Автомат-переключатель полярности напряжения для зарядного устройства — предназначен для зарядки двенадцативольтных автомобильных аккумуляторных батареи. Главная его фича состоит в том, что оно допускает подключение батареи, при любой полярности.
Автоматическое зарядное устройство — Схема состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и ключевого транзистора VT2, управляющего работой реле К1
Восстановление и зарядка автомобильного аккумулятора — Способ востановления «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.
Способ восстановление кислотных аккумуляторов переменным током — Технология восстановления свинцовых аккумуляторов переменным током позволяет в кратчайшее время снизить внутреннее сопротивление до заводского значения, при незначительном нагреве электролита. Положительный полупериод тока используется полностью при зарядке аккумуляторов с незначительной рабочей сульфатацией, когда мощности зарядного импульса тока достаточно для восстановления пластин.
Если в вашем автомобиле появился гелиевый аккумулятор, то появится вопрос как его заряжать. Поэтому предлагаю эту несложную схему на микросхеме L200C, которая представляет собой обычный стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. R2-R6 — Токозадающие резисторы. Микросхему желательно разместить на радиаторе. Резистор R7 подстраивает выходное напряжение от 14 до 15 вольт.
Если использовать диоды в металлическом корпусе, то их можно не устанавливать на радиаторе. Трансформатор подбираем с выходным напряжение на вторичной обмотке 15 вольт.
Достаточно простая схема расчитанная на зарядный ток до десяти ампер, отлично справляется с аккумуляторами от автомобиля «Камаз»
Свинцовые аккумуляторы очень критичны к условиям эксплуатации. Одним из этих условий является заряд и разряд аккумулятора. Чрезмерный заряд приводит к выкипанию электролита и разрушительным процессам в положительных пластинах. Эти процессы усиливаются, если зарядный ток велик
Рассмотрено несколько простых схем для зарядки автомобильных аккумуляторов
Схема автоматического зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов описанная в данной статье, позволяет осуществлять зарядку аккумулятора в автомобиле в автоматическом режиме т.е схема автоматически отключит аккумулятор по окончанию процесса заряда.
Иногда возникает необходимость зарядки аккумулятора вдалеке от тихого и уютного гаража, а зарядки нет. Не беда, давайте попробуем слепить ее из того, что было. Например, для самой простой зарядки нам потребуется лампочка накаливания и диод.
Лампу накаливания можно взять любую, но на напряжение 220 вольт, а вот диод должен быть обязательно мощный рассчитанный на ток до 10 Ампер, поэтому его лучше всего установить на радиатор.
Чтоб увеличить ток заряда можно лампу можно заменить более мощной нагрузкой, например электрическим обогревателем.
Ниже дана схема чуть более сложная схема ЗУ, в качестве нагрузки которой используется кипятильник, электроплитка или т.п.
Диодный мост можно позаимствовать из старого компьютерного блока питания. Но не применяйте диоды Шотки хотя они и достаточно мощные, но их обратное напряжение порядка 50-60 Вольт, поэтому они сразу же сгорят.
У каждого автомобилиста рано или поздно возникают проблемы с аккумулятором. Не избежал этой участи и я. После 10 минут безуспешных попыток завести свой автомобиль решил, что необходимо приобрести или сделать самому зарядное устройство. Вечером сделав ревизию в гараже и найдя там подходящий трансформатор решил делать зарядку сам.
Там же среди ненужного барахла нашел и стабилизатор напряжения от старого телевизора, который по моему мнению чудесно подойдет в качестве корпуса.
Проштудировав бескрайние просторы Интернета и реально оценив свои силы выбрал наверное самую простую схему.
Распечатав схему пошел к соседу, увлекающемуся радиоэлектроникой. Он в течение 15 минут набрал мне необходимые детали, отрезал кусок фольгированного текстолита и дал маркер для рисования плат. Затратив около часа времени, я нарисовал приемлемую плату (монтаж просторный размеры корпуса позволяют). Как травить плату рассказывать не буду, об этом много информации. Я же отнес своё творение соседу, и он мне её протравил. В принципе можно было купить монтажную плату и все сделать на ней, но как говорят дареному коню ….
Просверлив все необходимые отверстия и выведя на экран монитора цоколевку транзисторов я взялся за паяльник и спустя примерно час у меня была готовая плата.
Диодный мостик можно купить на рынке, главное чтобы он был рассчитан на ток не менее 10 ампер. У меня нашлись диоды Д 242 их характеристики вполне подходят, и на кусочке текстолита я спаял диодный мост.
Тиристор необходимо устанавливать на радиатор, так как при работе он заметно греется.
Отдельно должен сказать про амперметр. Его пришлось покупать в магазине, там же продавец консультант подобрал и шунт. Схему решил немного доработать и добавить переключатель, чтобы можно было измерять напряжение на аккумуляторе. Здесь тоже понадобился шунт, но при измерении напряжения он подключается не параллельно, а последовательно. Формулу расчета можно найти в Интернете, от себя добавлю, что большое значение имеет мощность рассеивания резисторов шунта. По моим расчетам она должна была быть 2,25 ватт, но у меня грелся шунт мощностью 4 ватта. Причина мне неизвестна, не хватает опыта в подобных делах, но, решив, что в основном мне нужны показания амперметра, а не вольтметра я с этим смерился. Тем более что в режиме вольтметра шунт заметно нагревался секунд за 30-40. Итак, собрав все необходимое и проверив все на табуретке, я взялся за корпус. Полностью разобрав стабилизатор я вынул всю его начинку.
Разметив переднюю стенку я просверлил отверстия под переменный резистор и переключатель, потом сверлом маленького диаметра по окружности просверлил отверстия под амперметр. Острые края доработал напильником.
Немного поломав голову над расположением трансформатора и радиатора с тиристором, остановился на таком варианте.
Прикупил еще пару зажимов «крокодил» и все-зарядка готова. Особенностью данной схемы является то что она работает только под нагрузкой, поэтому собрав устройство и не найдя напряжения на выводах вольтметром не спешите меня ругать. Просто повесьте на выводы хотя бы автомобильную лампочку, и будет вам счастье.
Трансформатор берите с напряжением на вторичной обмотке 20-24 вольта. Стабилитрон Д 814. Все остальные элементы указанны на схеме.
Зарядное устройство12 В с использованием SCR
Эта схема зарядного устройства отличается от стандартной по ряду причин, и все это затрудняет понимание. По этой причине я не рекомендую его новичкам.
Ремонт неисправного зарядного устройства
Я начал с неисправного зарядного устройства на 12 ампер. В надежде отремонтировать его, я отследил схему, но то, что я обнаружил, не понравилось — плохая схема. Итак, с чего мне пришлось начать, это корпус, амперметр, прерыватель тепловой перегрузки и трансформатор с центральным отводом, предназначенные для зарядного устройства.
Поскольку максимальный ток, подаваемый блоком, является функцией внутреннего импеданса трансформатора, я рекомендую, чтобы считыватели использовали трансформатор того же типа. Если вы хороший вьючный крыс (как и я), возможно, у вас уже есть мертвое зарядное устройство, или вы можете искать его.
Схема зарядного устройства для аккумулятора12V SCR
SCR (тиристорные) выпрямители
Прежде всего, два SCR (кремниевые выпрямители или тиристоры) соединены с их заземленными анодами (шпилькой или язычком) — это обеспечивает отличную теплопередачу, поскольку не требуется изоляционного оборудования (если оно Допускается подключение отрицательной клеммы зарядного устройства непосредственно к стальному корпусу).Если вы не хотите заземлять эту точку, используйте изолирующее оборудование для электрической изоляции тиристоров. Это заставляет трансформатор отводить от центра положительный вывод. Причина такого размещения схемы заключается в простоте управления воротами SCR через положительное напряжение батареи — это очень необычно, поскольку я никогда раньше не видел, чтобы этот трюк выполнялся.
являются идеальным выбором для зарядного устройства, поскольку они могут как регулировать напряжение зарядки аккумулятора, так и предотвращать ток короткого замыкания при непреднамеренном подключении аккумулятора в обратном направлении.Я действительно подключил свой реверс и думал, что зарядное устройство не работает, пока не понял, что я сделал.
Выбор силового устройства
Я использовал два имеющихся у меня тиристора 2N690 на шпильках. Подойдет любое устройство из этой серии (от 2N683 до 2N690) — отличается только номинальное напряжение, и все, что выше 100 В, подходит для данного приложения. Другими более недорогими кандидатами TO-220 являются: STMicroelectronics TYN616, Teccor / Littlefuse S6015L (изолированный корпус), NXP 151-500C или ON Seimconductor 2N6403G.Избегайте чувствительных устройств ворот.
Общий контур цепи
Обычно в цепях используется отрицательный общий вывод — именно так, кажется, устроен мир, но в этом случае было удобнее сделать положительную шину общей точкой, и вся визуализация должна выполняться с использованием этого общего правила. разум. Единственное исключение — D7, который был установлен, чтобы предотвратить повреждение батареи при обратном подключении. Для визуализации просто закоротите D7. Обычный символ заземления используется для отрицательной шины.Это имеет тенденцию связывать ваш мозг узлами…
Опорное напряжение
Хорошее зарядное устройство постепенно сужается, когда напряжение аккумулятора превышает примерно 14 В. Для этого D6 представляет собой шунтирующий стабилитрон на 5,1 В, который выдает -5,1 В относительно положительной шины. Смещен через R8.
Генератор рампы
C1 и R4 образуют генератор рампы, который генерирует отрицательное идущее пилообразное напряжение (относительно положительной шины). Он сбрасывается на положительную шину через Q1 и Q2 при переходе сетевого напряжения через нуль.При переходе через ноль на анодах D3 и D4 нет напряжения (относительно положительной шины), Q1 выключен, Q2 включен, а C1 закорочен. Во всех остальных точках цикла линии переменного тока C1 заряжается. Моя линейная частота 60 Гц. Для 50 Гц увеличьте значение R4 до 82К.
Усилитель ошибки
U1A — это усилитель ошибки — он усиливает разницу между опорным напряжением -5,1 В и напряжением обратной связи на плече потенциометра V ADJ (R6). Он замедляется RC-фильтром (R10 и C2), пропорционально усиливается соотношением R14 / R9 и интегрируется через C3.Возможно, вы слышали о ПИД-регуляторе (пропорциональном, интегральном, производном) — он делает именно это, но не учитывает производный член, поскольку он обычно не требуется в большинстве приложений. Если усилитель ошибки не удовлетворяет требованиям, он продолжает интегрировать свое выходное напряжение до тех пор, пока напряжение обратной связи не станет равным опорному напряжению. Задача операционного усилителя — уравнять два входных напряжения.
Выбор устройства здесь — входной операционный усилитель J-FET LF442 (или TL082).Это жизненно важно в этой схеме, потому что диапазон синфазных напряжений дифференциальных входов должен доходить до положительной шины. Немногие операционные усилители могут это сделать (многие из них имеют дифференциальное напряжение, которое распространяется на отрицательную шину, но они не будут работать в этом приложении).
Фазовый компаратор
U1B — фазовый компаратор. Он сравнивает линейное напряжение с выходным сигналом усилителя ошибки. Это также называется техникой перехвата на рампе. Когда напряжение генератора пилообразного сигнала превышает сигнал напряжения ошибки (в отрицательном направлении), выход U1B переключается на отрицательный полюс и включает Q3, обеспечивая тем самым ток затвора для SCR, который смещен в прямом направлении.R13 — резистор, ограничивающий ток затвора.
Перепрошивка разряженной батареи
Батарея обеспечивает питание для начала работы схемы регулятора, поэтому, если батарея полностью разряжена, может потребоваться «прошить» клеммы батареи исправной батареей, чтобы запустить регулятор в работу.
Я играл с идеей установки кнопки «Flash», но это добавляет больше схем, и я не нашел в этом необходимости.
Простая схема зарядного устройства SCR
В сообщении объясняется простая, но точная схема зарядного устройства, запускаемая SCR, которую можно эффективно использовать для зарядки всех типов аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных аккумуляторов, батарей Ni-Cd, литий-ионных аккумуляторов и т. Д. и т.п.
Это зарядное устройство SCR можно увидеть в большинстве автомобильных гаражей, и оно очень популярно среди автомехаников из-за высокой надежности и низких эксплуатационных характеристик этого устройства.
Основные характеристики
Поскольку используются тиристоры, точка отсечки полного заряда является более четкой и точной, чем у транзисторных систем зарядных устройств.
В этой конструкции используются два SCR, один — это SCR высокой мощности, который заряжает батарею, подавая требуемый ток, а другой SCR малой мощности контролирует уровень напряжения батареи и отключает подачу питания на затвор. SCR, как только напряжение аккумулятора достигнет полного уровня заряда.
500 AMP SCR ImageПоскольку тиристоры доступны даже до 1000 ампер, зарядное устройство не имеет каких-либо ограничений по диапазону, и с этой схемой зарядного устройства можно использовать почти любую батарею с максимальным уровнем заряда.
Будучи полностью твердотельным по своей природе, зарядное устройство SCR не имеет никакого износа по сравнению с зарядными устройствами на основе реле, в контактах которых постоянно возникают искры и деградация, пока реле не изнашивается и не выходит из строя.Но нет таких проблем с системами SCR, поскольку эти устройства очень долговечны и могут использоваться бесконечно.
Преимущества зарядного устройства SCR
Как обсуждалось выше, конструкция на основе SCR может иметь следующие преимущества по сравнению с другими традиционными типами зарядных устройств для аккумуляторов:
- Практически не изнашиваются, поэтому доступны самые высокие срок службы. с экстремальными диапазонами тока, поэтому можно использовать любую батарею от 1000 мАч до 1000 Ач.
- Большой радиатор можно закрепить болтами для эффективной работы благодаря простому привинчиванию радиатора
- Может срабатывать при низком напряжении затвора до 2 В
- Дешевле и компактнее, чем полевые МОП-транзисторы и реле
- Надежный и бесконечный срок службы включения / выключения, из-за внутренних жестких характеристик
- Простота использования и настройки
Описание схемы
Ссылаясь на показанную ниже схему зарядного устройства батареи с тиристором высокой мощности, основные функции можно понять по следующим пунктам:
SCR1 = от 10 до 20 amp, SCR2 = C106 , R2 и R3 должны иметь номинальную мощность 10 Вт , D1, D2 = 6A4 и D3 = 1N4007 , ZD1 = 6 В 1 Вт стабилитронИспользуется центральный трансформатор ответвления как источник питания для зарядки аккумулятора.Он должен быть соответствующего номинала, чтобы выдерживать ток зарядки аккумулятора. Предпочтительно для свинцово-кислотных аккумуляторов текущая емкость трансформатора должна быть в 10-8 раз меньше, чем значение батареи в ампер-часах. Таким образом, для батареи 100 Ач трансформатор должен быть на 12 А, для батареи на 500 Ач он может быть рассчитан на 60 А и так далее. Пониженный переменный ток от батареи двухполупериодный выпрямляется с помощью диодов D1, D2.
Вы не можете увидеть конденсатор фильтра, используемый после диодов по двум причинам:
- Если используется чистый постоянный ток, то SCR1 будет постоянно заблокирован, и его нельзя отключить, сняв смещение затвора.
- Батарея обычно не требуется. плавный постоянный ток для зарядки, это нормально, пока зарядный ток является постоянным, с постоянным током и отключением полной зарядки.
При включении питания конденсатор C1 обеспечивает заземление затвора SCR2 и препятствует проводимости независимо от напряжения батареи.
При выключенном переключателе SCR2 постоянный ток от D1 / D2 легко достигает затвора SCR1 и запускает его.
SCR1 теперь начинает подавать зарядное напряжение и ток на подключенную батарею через катод и землю.
Теперь все напряжение питания от трансформатора падает и стабилизируется до уровня разряда батареи.Это происходит из-за того, что ток трансформатора в 10 раз меньше, чем значение батареи в ампер-часах, что заставляет его упасть до уровня разряда батареи. Таким образом, если начальный уровень разряда батареи составлял 11 В, постоянный ток от трансформатора также упадет до 11 В и будет медленно расти по мере постепенной зарядки батареи SCR1
Сеть резистивного делителя, построенная с использованием R1 / R5, теперь начинается мониторинг напряжение аккумулятора. C1 теперь действует как конденсатор фильтра для стабилизации входа затвора в SCR2 через вышеуказанный резистивный делитель.
Первоначально предустановка R1 настроена таким образом, что SCR2 просто включается, когда подключенная батарея достигает своего полного уровня заряда. Например, для батареи 12 В R1 можно настроить так, чтобы стабилитрон ZD1 на затворе SCR2 только начинал проводить, когда напряжение батареи достигло около 14,3 В, так что SCR2 может срабатывать при напряжении около 14,3 В, и отключите питание затвора SCR1.
Следовательно, когда батарея заряжается и достигает заданного значения, напряжение на C1 достаточно высокое, чтобы позволить стабилитрону ZD1 проводить.Это, в свою очередь, вызывает срабатывание SCR2, которое подтягивает напряжение затвора SCR1 к земле, препятствуя смещению затвора.
SCR2 переходит в режим постоянной фиксации, поскольку его затвор имеет фильтрующий конденсатор в форме C1, поэтому он может получать необходимый чистый постоянный ток для цели фиксации.
Вышеупомянутая ситуация приводит к отключению SCR1 и прекращению подачи тока зарядки в аккумулятор.
После этого из-за отсутствия зарядного напряжения напряжение аккумулятора начинает медленно падать, пока не достигнет стабильного состояния заряда (SoC), которое может быть около 12.От 6 В до 12,8 В для полностью заряженной батареи 12 В.
Поскольку SCR2 зафиксирован, падение напряжения батареи до уровня SoC не вызывает никакого различия в ситуации выключения зарядного устройства.
Цепь зарядного устройства SCR остается в этом состоянии бесконечно до тех пор, пока либо аккумулятор не будет извлечен, либо входное питание не будет отключено и снова включено для нового цикла.
Дизайн печатной платы
Полный дизайн печатной платы вместе с наложением компонентов можно увидеть на следующем изображении.
Как установить
Цепь зарядного устройства SCR может быть настроена на отключение полного заряда, как описано в следующих пунктах:
- Подключите частично разряженную батарею к цепи.
- Подключите амперметр соответствующего номинала к указанным точкам.
- Подключите вольтметр к батарее, установите соответствующий диапазон.
- Теперь включите питание, чтобы аккумулятор начал заряжаться через SCR1.
- Когда вы обнаружите, что показания амперметра почти равны нулю, а показания вольтметра почти достигают уровня полного заряда, начинайте регулировку предустановки R1 до тех пор, пока SCR1 не отключится.
- Для индикации КРАСНЫЙ светодиод может быть подключен последовательно с R4.
- При настройке, как только этот светодиод начинает светиться, можно предположить, что SCR2 включен, а SCR1 выключен.
- На этом настройка цепи зарядного устройства большой мощности SCR завершена.
- Теперь вы можете попробовать установить зарядное устройство с новой разряженной батареей и стать свидетелем процесса автоматического отключения при установленном пороговом уровне полного заряда батареи.
Зарядное устройство SCR с постоянным током
Следующая схема зарядного устройства на основе SCR — это зарядное устройство с постоянным током, в котором выходной ток падает по мере увеличения напряжения аккумулятора.Звучит неплохо, да? По мере того, как аккумулятор заряжается до максимального полного уровня заряда, скорость зарядки автоматически сводится к минимуму. Используйте трансформатор на 12,6 В, обеспечивающий от 3 до 5 ампер.
Пока батарея получает максимальный ток заряда, резистор R1 и диод D1 включают SCR1, чтобы он мог подавать полный ток на батарею. Вы можете обнаружить, что напряжение на R6 и R3 довольно низкое, что приводит к прекращению проводимости D2; выключение SCR2.
Напряжение, при котором SCR2 может срабатывать, определяется потенциометром R6.Когда D2 начинает передавать ток затвора на SCR2, он включается, в результате чего диод D1 становится смещенным в обратном направлении. Напряжение на D1, которое подтягивается с помощью R1, падает практически до нуля. Это предотвращает активацию SCR1. Результатом является низкая скорость тока, а угол срабатывания SCR1 сводится к минимуму при повышении напряжения на клеммах батареи.
Вы можете поэкспериментировать с ограничивающим резистором, чтобы изменить скорость зарядки
Как сделать схему зарядного устройства с помощью кремниевого управляемого выпрямителя (SCR)
Аккумулятор заряжается небольшим количеством переменного или постоянного напряжения.Поэтому, если вы хотите зарядить аккумулятор от источника переменного тока, выполните следующие действия: сначала нам нужно ограничить большое напряжение переменного тока, необходимо отфильтровать напряжение переменного тока, чтобы удалить шум, отрегулировать и получить постоянное напряжение, а затем подать полученное напряжение на аккумулятор для зарядки. После завершения зарядки цепь должна автоматически выключиться.
Блок-схема зарядного устройства с использованием SCR:
Источник переменного тока подается на понижающий трансформатор, который преобразует большой источник переменного тока в ограниченный источник переменного тока, фильтрует напряжение переменного тока и удаляет шум, а затем подает это напряжение на SCR, где он выпрямит переменный ток и подаст полученное напряжение на аккумулятор для зарядки.
Принципиальная схема зарядного устройства с тиристором
Принципиальная схема контура зарядного устройства с тиристором приведена ниже.
Пояснение к электрической схеме быть до 20 В прибл. понижающее напряжение подается на SCR для выпрямления, а SCR выпрямляет основное напряжение переменного тока. Это выпрямленное напряжение используется для зарядки аккумулятора.
Также прочтите сообщение: Цепь зарядного устройства свинцово-кислотной батареи
Цепь зарядного устройства батареи с использованием SCR и LM 311
Вот еще одно зарядное устройство, управляемое схемой, с использованием SCR и LM311. Сигнал переменного тока выпрямляется с помощью тиристора, а компаратор используется для определения напряжения заряда батареи относительно опорного напряжения, чтобы управлять переключением тиристора.
Принцип, лежащий в основе этой схемы
Принцип, лежащий в основе схемы, заключается в управлении переключением SCR на основе зарядки и разрядки батареи.Здесь SCR действует как выпрямитель, а также как переключатель, позволяющий подавать выпрямленное напряжение постоянного тока для зарядки аккумулятора. В случае, если аккумулятор полностью заряжен, эта ситуация обнаруживается с помощью схемы компаратора, и тиристор отключается.
Когда заряд аккумулятора падает ниже порогового уровня, на выходе компаратора включается SCR, и аккумулятор снова заряжается. Здесь компаратор сравнивает напряжение на батарее с опорным напряжением.
Принципиальная схема зарядного устройства батареи с использованием SCR и LM311
Принципиальная схема зарядного устройства напряжения батареи с использованием LM311 и SCR — ElectronicsHub.OrgПроектирование схемы зарядного устройства с использованием SCR и LM311:
Проектирование всей цепи зависит от типа батареи, которая используется для подзарядки. Предположим, мы используем 6-элементную никель-кадмиевую батарею на 9 В с номиналом 20 А · ч в ампер-часах и напряжением одной ячейки 1,5 В. Это установит необходимое оптимальное напряжение батареи около 9 В.
При напряжении 9 В на делителе потенциала напряжение на потенциометре и резисторе должно быть выше 5,2 В (уровень опорного напряжения).Для этой цели мы выбираем схему делителя потенциала, состоящую из резистора 22 кОм, резистора 40 кОм и потенциометра 20 кОм.
Выходной ток от LM311 составляет около 50 мА, и поскольку здесь мы используем транзистор BC547 с низким базовым током, нам потребуется резистор около 150 Ом. Используемый трансформатор — трансформатор 230 / 12В. Первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного тока 230 В, а вторичная обмотка подключена к выпрямителю.
Также прочтите сообщение — Цепь автоматического зарядного устройства батареи
Как работать со схемой зарядного устройства батареи?
Первоначально, когда на схему подается питание и уровень заряда батареи ниже порогового напряжения, схема выполняет задачу зарядки батареи.SCR запускается напряжением на выводе затвора через резистор R1 и диод D1. Затем он начинает выпрямлять напряжение переменного тока, но только на половину цикла. Когда постоянный ток начинает течь к батарее через резистор R2, батарея заряжается. Напряжение на делителе потенциала, состоящем из потенциометра RV1 и резистора R4, зависит от напряжения на батарее. Это напряжение подается на инвертирующий терминал OPAMP LM311.
Неинвертирующий терминал получает опорное напряжение 5.2В с использованием стабилитрона. Для нормального режима зарядки это опорное напряжение больше, чем напряжение на делителе потенциала, а выходной сигнал компаратора меньше порогового напряжения, необходимого для запуска NPN-транзистора в режим проводимости. Таким образом, транзистор и диод D3 остаются выключенными, а затвор SCR получает напряжение срабатывания через R1 и D1.
Теперь, когда аккумулятор начинает заряжаться и в определенный момент, когда он полностью заряжен, напряжение на делителе потенциала достигает значения выше опорного напряжения.Это означает, что напряжение на инвертирующем выводе меньше, чем напряжение на неинвертирующем выводе, а выходной сигнал компаратора больше, чем пороговое напряжение эмиттера базы для транзистора.
Это заставляет транзистор проводить, и он включается. В то время как диод D3 смещен в прямом направлении, он начинает проводить, и это блокирует запуск напряжения затвора тиристора, поскольку теперь он подключен к низкому потенциалу или земле. Таким образом, SCR отключается, и операция зарядки останавливается или приостанавливается.Опять же, когда заряд аккумулятора падает ниже порогового уровня, операция зарядки возобновляется, как описано выше. Резистор R7 и диод D4 должны обеспечивать небольшую непрерывную зарядку в случае, если тиристор находится в выключенном состоянии.
Примечание. Также прочтите сообщение — Схема зарядного устройства для мобильных телефонов
Применение схемы зарядного устройства с использованием SCR и LM311:
- Его можно использовать для зарядки аккумуляторов, используемых для игрушек.
- Это переносная схема, которую можно носить с собой куда угодно.
- Может использоваться как автоматическое зарядное устройство, особенно во время вождения.
Ограничения цепи зарядного устройства батареи:
- Преобразование переменного тока в постоянное здесь использует только выпрямитель и может содержать пульсации переменного тока, поскольку нет фильтра.
- Однополупериодный выпрямитель делает зарядку и разрядку довольно медленными.
- Эту схему нельзя использовать для батарей с более высоким номиналом в ампер-часах.
- Зарядка аккумулятора может длиться дольше.
Зарядное устройство на тиристоре для автомобильного аккумулятора. Зарядное устройство для аккумулятора. Цепь автоматического отключения при полной зарядке АКБ
Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора имеет ряд преимуществ. Такая схема позволяет безопасно заряжать любой автомобильный аккумулятор на 12 В, без риска выкипания.
Продвинутые устройства этого типа Подходит для восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов. Это достигается за счет управления параметрами зарядки, а значит, есть возможность имитировать восстановительные режимы.
Распространенная простая, но очень эффективная схема тиристорного фазо-импульсного регулятора мощности давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.
Узнайте время зарядки аккумулятора
Зарядка на КУ202Н позволяет:
- добиться зарядки ток. до 10а;
- выдают импульсный ток, что благоприятно сказывается на сроке службы АКБ;
- собрать прибор 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 — это трансформатор с двумя обмотками, который превращает 220В из сети в необходимые для работы устройства 18-22В.
- Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собранный из 4-х диодов или реализованный с помощью диодного моста.
- Фильтры — электролитические конденсаторы, отсекающие переменные выходного тока.
- Стабилизация осуществляется за счет Стабилианцев.
- Стабилизатор тока выполнен компонентным под транзисторы, тиристоры и переменное сопротивление.
- Контроль выходных параметров осуществляется с помощью амперметра и вольтметра.
Принцип действия
Цепочка транзисторов VT1 и VT2 управляет тиристорным электродом. Ток проходит через VD2, защищая от возвратных импульсов. Оптимальный зарядный ток контролируется компонентом R5. В нашем случае он должен составлять 10% емкости аккумулятора.Для контроля регулятора тока по этому параметру перед подключением клемм должен быть установлен амперметр.
Питание этой схемы осуществляется от трансформатора с выходным напряжением от 18 до 22 В. Для отвода избыточного тепла необходимо устраивать на радиаторах диодный мост, а также управляющий тиристор. Оптимальный размер Радиатор должен превышать 100 см2. При использовании диодов D242-D245, CD203- обязательно, изолируйте их от корпуса устройства.
Эта схема зарядного устройства на тиристорах должна быть снабжена предохранителем на выходное напряжение.Его параметры подбираются под собственные нужды. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранитель 7,3 и его будет вполне достаточно.
Особенности сборки и эксплуатации
Контрольная диаграмма Temporera
Зарядное устройство, собранное по схеме, в дальнейшем может быть дополнено системами автоматической защиты (от выкупа короткого замыкания и т. Д.). Особенно полезно, в нашем случае будет система настройки подачи тока при зарядке аккумулятора, что убережет его от перезарядки и перегрева.
Другие защитные системы предпочтительно оснащены светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.
Внимательно следите за выходным током, так как он может измениться из-за колебаний в сети.
Наряду с аналогичными тиристорными регуляторами фазовых импульсов, зарядное устройство, собранное по представленной схеме, создает помехи для радио, поэтому для сети желательно предусмотреть LC-фильтр.
Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичным КУ202В, КУ 202Г или CU202E.Также можно использовать более производительные Т-160 или Т-250.
Зарядное устройство тиристор своими руками
Для собственной сборки по представленной схеме вам понадобится минимум времени и сил при невысокой стоимости комплектующих. Большинство комплектующих легко заменяются аналогами. Часть деталей можно позаимствовать из вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием комплектующие следует проверить, благодаря этому собранный из б / у деталей зарядное устройство заработает сразу после сборки.
В отличие от представленных на рынке моделей, производительность собранного своими руками зарядного устройства сохраняется в большем диапазоне. Вы можете заряжать автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Именно возможность регулировки выходного тока, давая большой ампеж аккумулятор, позволяет в короткие сроки компенсировать аккумулятор, достаточный для вращения стартера двигателя.
Тиристорные зарядные устройства используются в гаражах автомобилистов благодаря их способности безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема Данное устройство позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радиорынка.Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату несколько меньше стоимости магазинного зарядного устройства, вы сможете собрать устройство по предоставленной ему схеме.
Я знаю, что уже обзавелся всякими разными зарядными устройствами, но не смог не повторить улучшенный экземпляр тиристорной зарядки для автомобильных аккумуляторов. Доработка данной схемы дает возможность больше не следить за состоянием зарядов аккумулятора, также обеспечивает защиту от кексов, а также сохраняет старые параметры
Слева в розовой рамке представлена давно известная схема фазоимпульсного регулятора тока, подробнее о преимуществах этой схемы читайте
В правой части схемы представлен ограничитель напряжения автомобильного аккумулятора.Смысл этого уточнения заключается в том, что при достижении напряжения 14,4 В на аккумуляторной батарее напряжение из этой части схемы блокирует поток импульсов к левой стороне схемы через транзистор Q3, и зарядка завершается.
Я выложил такие как нашел, лизание на pCB немного изменило рейтинг делителя с вороном
Вот такая печатная плата в проекте SprintLayout
На плате изменен делитель с быстрым выстрелом, как описано выше, а также добавлен еще один резистор для переключения напряжений между 14.4В-15,2В. Это напряжение составляет 15,2 В, необходимое для зарядки кальциевых автомобильных аккумуляторов
.На плате три светодиодных индикатора: питание, батарея подключена, разворот. Первые два рекомендуют поставить зеленый, третий светодиод красный. Переменный резистор регулятора тока установлен на печатной плате, тиристор и диодный мост вынесены на радиатор.
Выложу пару фоток собранных плат, но пока не по делу. Также нет тестов зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.Остальные фото выложу так как буду в гараже
Тоже начал рисовать лицевую панель в этом же приложении, но пока жду посылку из Китая, панель не начала заниматься
Так же нашел в интернете таблицу напряжений АКБ при разной степени заряда, может кому пригодится
Будет интересна статья про еще одно простое зарядное устройство
Чтобы не пропустить последние обновления в мастерской, подпишитесь на обновления в контакте с одноклассниками, вы также можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке спрей
Не хочу копаться в Рутинах Радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей.За вполне приемлемую цену можно купить зарядные устройства более высокого качества
Простое зарядное устройство со светодиодным индикатором Зарядка, зеленый аккумулятор заряжается, красный аккумулятор заряжен.
Есть защита от короткого замыкания, есть защита от тортов. Идеально подходит для зарядки Мото Акб емкостью до 20а \ час, Акб 9А \ час заряжается за 7 часов, 20а \ час — за 16 часов. Стоимость этого зарядного устройства всего 403 рубля, доставка бесплатно
Зарядное устройство данного типа позволяет автоматически заряжать практически любые типы автомобильных и мотоаккумуляторов от 12В до 80А \ ч.Он имеет уникальный способ зарядки в три этапа: 1. Зарядка постоянным током, 2. Зарядка постоянным напряжением, 3. Капельная зарядка до 100%.
На передней панели два индикатора, первый показывает напряжение и процент заряда, второй показывает ток заряда.
Довольно качественная бытовая техника, цена всего 781,96 руб, доставка бесплатная. На момент написания этих строк номер заказа 1392, оценка 4,8 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку.
Зарядное устройство для различных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10а и пиком 12а. Возможность зарядки гелиевого аккумулятора и са \ са. Технология зарядки как на предыдущих трех этапах. Зарядное устройство способно заряжать как автоматически, так и вручную. На панели есть ЖК-индикатор, индикатор напряжения, тока заряда и процента заряда.
Хороший аппарат если нужно заряжать все возможные типы акб любые баки, аж до 150а \ ч
Автомобильное зарядное устройство
Очень популярна тема зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, поэтому предлагаем вашему вниманию еще одну проверенную и отлично зарекомендовавшую себя схему зарядки.Трансформатор в этом устройстве был использован заводским изготовлением на 36 вольт в цепях управления. На его вторичной обмотке есть две обмотки по 18 вольт, подключенные к средней точке. На общем радиаторе с тиристором монтируются диоды на ток 30 А, добытые от автомобильного генератора (те, что были под рукой).
Сам тиристор от корпуса радиатора изолирован слюдяной прокладкой, а радиатор, в свою очередь, изолирован от корпуса. Получилось просто и компактно, и даже при максимальной нагрузке температура радиатора выше 40-45 градусов не поднималась.
Тиристоры пробовал разные, вся серия КУ202, но в итоге был приподнят Т25-ХХХ, надпись хорошо видна, но точно знаю, что это тиристор на ток 25 А.
Управление собрано на отдельной плате Амперметр используется на переменном токе, с полным отклонением 5 А, поэтому он включен на диоды.
Естественно можно поставить в эту автомобильную зарядку Стрелочный индикатор и на постоянный ток, и не обязательно амперметр, а даже вольтметр с шунтом от низкоуровневого резистора.
Пределы зарядного тока 0,7-5 А, при слишком малом токе возможна поломка генерации, (все тонкости настройки цепей генератора, и подбора тиристора) — кто хочет есть зарядный ток с нуля.
На лицевой стороне корпуса размещены блок включения питания, регулятор зарядного тока и амперметр для контроля процесса заряда АКБ. Задняя часть установлена на текстолитовой полосе клемм проводов для подключения АКБ.Вся коробка окрашена в черный цвет.
Устройство с электронным регулированием зарядного тока выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Он не содержит редких радиодеталей, при этом заведомо рабочие элементы не требуют установки. Зарядное устройство позволяет заряжать аккумулятор от 0 до 10 ампер, а также может быть регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто источника питания на все случаи жизни.
Зарядный ток близок к импульсному, что, как считается, способствует продлению срока службы батареи.
Устройство работает при температурах. температура окружающей среды от — 35 с до + 35 С.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с питанием от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI … VD4.
Все радиодетали в устройстве отечественные, но заменены на аналогичные зарубежные.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП. Транзистор
CT361A будет заменен на CT361B — CT361O, CT3107L, CT502B, KT502G, CT501G — KT50IK, а KT315L — на CT315B + CT315D CT312B, CT3102L, CT503B + KT503G, P307.Вместо КД105Б подойдут диоды CD105B, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Резистор переменный R1 — СП-1, СПЗ-30А или СПО-1.
Ампметр РА1 — любой постоянный ток со шкалой 10 ампер. Это можно сделать самостоятельно от любого миллиамперметра, сняв шунт на образцовый амперметр.
Предохранитель F1 является плавким, но его удобно подать на тот же ток 10-амперным или автомобильным биметаллическим элементом. Диоды
VD1 … VP4 могут находиться где угодно на постоянном токе 10 ампер и обратном напряжении не менее 50 вольт (серии D242, D243, D245, KD203, CD210, CD213).
Выпрямительные диоды и тиристоры поставлены на алюминиевые радиаторы, площадь охлаждения от 120 кв.м. Для улучшения теплового контакта приборов с радиаторами обязательно смазывайте теплопроводными пастами.
Тиристор КУ202Б будет заменен на КУ202Г — CU202E; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
В приборе используется готовый сетевой понижающий трансформатор соответствующей мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 вольт.
Если напряжение трансформатора на вторичной обмотке выше 18 вольт, резистор R5 желательно поменять на другое, наибольшее сопротивление (например, на 24-6 вольт сопротивление резистора до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или имеется две монотонных обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпроводной схеме на 2 диодах. .
При напряжении вторичной обмотки 28 х 36 вольт вообще можно отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — одиночно-неоднородное).Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом подключить делительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, ТУ 202).
К описываемому устройству подходит унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть подключены последовательно, при этом они способны отдавать до 8 ампер.
Не содержит дефицитных деталей, при этом заведомо рабочие детали не требуют установления. Зарядное устройство
позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может быть регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток близок к импульсному, что, как считается, способствует продлению срока службы батареи.
Устройство работает при температуре окружающей среды от –35 ° C до + 35 ° C.
Схема прибора представлена на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с питанием от обмотки II. понижающий трансформатор Т1 через диодемоктвди + VD4.
Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопроходного транзистора ВТИ, VT2. Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается перед переключением однопроходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1.В крайнем правом положении, в зависимости от положения, зарядный ток двигателя станет максимальным, и наоборот. Цепь управления тиристором
DiodeVD5 защищает VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.
Зарядное устройство может быть дополнительно дополнено различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения аккумулятора при его длительном хранении, сигнализация о верной полярности подключения аккумулятора, защита от замыкания вывода и т. Д.).
К устройствам устройства можно отнести — колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электрической сети.
Как и все аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи для радио. Для борьбы с ними следует снабдить networkLC — фильтром, аналогичным используемому в импульсных блоках питания.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
ТРАНЗИСТОР KT361A Заменить на CT361B — KT361O, CT3107L, CT502B, KT502G, CT501G — KT50ik, а KT315L — на CT315B + CT315D KT312B, CT3102L, KT503V + KT503G, P307.Вместо КД105Б подойдут диоды CD105B, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор Р1 — СП-1, СПЗ-30А или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подобрав шунт под образцовый амперметр.
ProtectorF1 — плавкий, но его удобно применять сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на тот же ток.
VD1 + VP4 могут быть любым постоянным током 10 А и обратным напряжением не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, CD210, CD213).
Выпрямительные диоды и тиристоры поставлены на радиаторы, каждая полезная площадь около 100 см *. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами лучше использовать теплопроводные пасты.
Комнатный тиристор КУ202Б подходит КУ202Г — КУ202Е; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует отметить, что возможно применение непосредственно железной стенки корпуса в качестве радиатора тиристора. Тогда же на корпусе будет отрицательный вывод прибора, что вообще нежелательно из-за угрозы неуказанного замыкания вывода плюсового провода на корпусе.Если тиристор укрепить через слюнную прокладку, угрозы замыканий не будет, но ухудшится отдача тепла.
В приборе можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если трансформатор имеет напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить с другой — наибольшее сопротивление (например, при 24 * 26 сопротивление резистора надо увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или имеется две монотонных обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпроводной схеме на 2 диодах. .
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В от него можно полностью отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямляющий -Opacepheriode). Для такого варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5).Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, ТУ 202).
К описываемому устройству подходит унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть соединены последовательно, при этом они способны давать ток до 8 А.
Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 + VD4. выпрямитель, переменный резистор R1, FUCE FU1 и тиристор VS1, смонтированные на печатной плате из фольгированного волокна толщиной 1.5 мм.
Чертеж доски представлен в журнале Радио № 11 за 2001 год.
Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов и ремонт
Зарядные устройства для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов очень распространены в автомастерских, однако некоторые зарядные устройства время от времени требуют обслуживания из-за неисправности. Вот несколько примеров и принципиальных схем.
1, простая пусковая схема зарядного устройства батареи
Одна из основных пусковых схем зарядного устройства батареи изображена на следующей диаграмме.Преобразователь имеет два выхода, центральный провод — земля, а два выхода (~ 11,8 В) — источник питания переменного тока; один из них напрямую подключен к диоду, другой — к переключателю для контроля высокого и низкого зарядного тока. Выпрямитель MB 40A, который может выдерживать максимальный ток 40A. Предохранитель цепи перегрузки 20A подключается последовательно, чтобы действовать как защита.
MB40 используется только наполовину, что делает это устройство пригодным для обслуживания, мы можем использовать два других диода на стороне земли, если цепь положительного смещения диодов разомкнута.Токовую защиту от перегрузки можно заменить использованием тех же или аналогичных продуктов.
2, Запуск зарядного устройства со световыми индикаторами
Принцип действия зарядного устройства такой же, как и у базового, на выходе имеется защита от перегрузки по току 10А. Разница в том, что для индикации используются 3 светодиода:
светодиод 3 для включения питания, D4 — это простой выпрямитель, а R6 — для ограничения тока.
Светодиод 2 индикатора зарядки аккумулятора. Во время зарядки или подключения аккумулятора Q2 имеет положительное смещение и включается, поскольку R4 имеет высокое сопротивление, а напряжение базы Q2 низкое.Когда аккумулятор полностью заряжен, Q1 включен, R4 закорочен, следовательно, напряжение Q2 высокое, и он выключен — тогда светодиод 2 выключен.
Светодиод 1 для индикации состояния аккумулятора. Когда напряжение аккумулятора достаточно высокое, D2 будет включен, поэтому светодиод 1 будет включен, в то время как светодиод 2 выключится Q1.
D3 и Q1 на самом деле являются оптопарой EL817. R4 = 100М.
Печатная плата с компонентами выглядит следующим образом:
Технические характеристики устройства защиты 17M-K: 250 В, 10 А и температура от 50 до 160 ° С.
3, с использованием зарядного устройства батареи SCR
SCR действует как диод для выпрямления переменного тока, когда он проводится при выключенном транзисторе. когда батарея полностью заряжена, выходное напряжение достаточно высокое, чтобы включить транзистор и выключить SCR, батарея все еще будет заряжаться.Зарядное устройство на тиристор для автомобиля
Использование тиристорных зарядных устройств оправдано — восстановление емкости аккумулятора происходит намного быстрее и «правильно». Оптимальный ток заряда, напряжение сохраняется, поэтому вывести аккумулятор из строя маловероятно.Ведь от перенапряжения электролит может закипеть, пластины из свинца могут разрушиться. И все это приводит к выходу из строя аккумулятора. Но необходимо помнить, что современные свинцово-кислотные аккумуляторы выдерживают не более 60 циклов полной разрядки и зарядки.
Общее описание схемы зарядного устройства
Сделать своими руками зарядные устройства на тиристорах сможет каждый, если есть знания в области электротехники. Но для того, чтобы выполнить всю работу правильно, нужно иметь под рукой даже очень простой измерительный прибор — мультиметр.
Позволяет измерить напряжение, ток, сопротивление, проверить работу транзисторов. А в схеме зарядного устройства есть такие функциональные блоки:
- Устройство опускания — в простейшем случае это обычный трансформатор.
- Выпрямительный блок состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью можно получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
- Блок фильтра — это один или несколько электролитических конденсаторов.С их помощью в выходном токе отсекается вся переменная составляющая.
- Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов — стабилитронов.
- Амперметр и вольтметр контролируют ток и напряжение соответственно.
- Регулировка параметров выходного тока осуществляется устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.
Основной элемент — трансформатор
Без него просто некуда сделать зарядное Устройство с тиристорной регулировкой без использования трансформатора работать не будет.Цель использования трансформатора — снизить напряжение с 220 В до 18-20 В. Это то, что вам нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:
- Магнитопровод из листовой стали.
- Первичная обмотка подключена к источнику переменного тока напряжением 220 В.
- Вторичная обмотка подключена к основной плате зарядного устройства.
В некоторых конструкциях две вторичные обмотки соединены последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, используется трансформатор, имеющий одну первичную и такое же количество вторичных обмоток.
Грубый расчет обмоток трансформатора
Желательно в конструкции зарядного устройства для тиристоров использовать трансформатор с имеющейся первичной обмоткой. Но если первичной обмотки нет, нужно ее рассчитать. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью более 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (квадратные см), то можно рассчитать количество витков для каждого напряжения 1 В:
N = 50 / S (квадратный см).
Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, нужно умножить на 220 Н. Аналогично рассматривается вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскочить до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.
Обмотка и сборка трансформатора
Перед тем, как приступить к намотке, необходимо рассчитать диаметр провода, который вы хотите использовать. Для этого воспользуйтесь простой формулой:
d = 0.02 × √I (обмотки).
Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток в обмотке — в миллиамперах. Если нужно зарядить током 6 А, то подставьте корневое значение 6000 мА.
Рассчитав все параметры трансформатора, приступаем к перемотке. Положите катушку на катушку равномерно, чтобы обмотка вошла в окно. Закрепите начало и конец — их желательно припаять к свободным контактам (если есть). Как только обмотка готова, можно собирать пластины из трансформаторной стали.После того, как намотка будет завершена, обязательно покройте провода лаком, это избавит от гудения при работе. Клеевым раствором можно обрабатывать и стержневую плиту после сборки.
Производство печатных плат
Для самостоятельного изготовления ЗУ для автомобильных аккумуляторов на вашем тиристоре необходимы следующие материалы и инструменты:
- Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
- Припой и олово.
- Фольга текстолит (гетинакс становится тверже).
- Маленькое сверло и сверло 1-1,5 мм.
- Хлорид железа. Намного лучше использовать этот реагент, потому что с его помощью избыток меди уходит намного быстрее.
- Маркер.
- Лазерный принтер.
- Утюг.
Перед началом установки необходимо нарисовать дорожки. Лучше всего сделать это на компьютере, а потом распечатать изображение на принтере (конечно, лазерном).
Распечатку следует выполнять на листе любого глянцевого журнала. Рисунок переводится очень просто — лист нагревается горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, затем некоторое время остывает.Но можно нарисовать следы вручную маркером, а затем поместить текстолит в раствор хлорида железа на несколько минут.
Назначение элементов памяти
Устройство основано на фазоимпульсном тиристорном контроллере. В нем нет дефектных компонентов, поэтому при установке исправных деталей вся схема может работать без настройки. В конструкции присутствуют следующие элементы:
- Диоды VD1-VD4 — это мостовой выпрямитель. Они предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.
- Блок управления собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
- Время зарядки конденсатора C2 можно регулировать переменным сопротивлением R1. Если его ротор сдвинуть в крайнее правое положение, зарядный ток будет максимальным.
- VD5 — диод, предназначенный для защиты схемы управления тиристором от обратного напряжения, возникающего при включении.
У данной схемы есть один большой недостаток — большие колебания зарядного тока при нестабильном сетевом напряжении.Но это не помеха, если в доме используется регулятор напряжения. Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах — оно будет стабильнее, но реализовать такую конструкцию сложнее.
Установка элементов на печатную плату
Диоды и тиристор желательно монтировать на отдельных радиаторах, и они должны быть изолированы от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатную плату.
Нежелательно использовать навесную сборку — выглядит слишком некрасиво и опасно. Для размещения предметов на доске необходимо:
- Просверлить отверстия под ножки тонким сверлом.
- Жужжать все напечатанные треки.
- Покройте дорожки тонким слоем жести, это обеспечит надежную установку.
- Установить все детали и припаять их.
После монтажа дорожки можно покрыть эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, идущие к аккумулятору.
Окончательная сборка прибора
После установки зарядного устройства на тиристор КУ202Н необходимо подобрать для него подходящий корпус.Если ничего подходящего нет, сделайте сами. Можно использовать тонкий металл или даже фанеру. Разместите трансформатор и радиаторы с диодами, тиристор в удобном месте. Их нужно хорошо остудить. Для этого в задней стенке можно установить кулер.
Можно даже установить предохранитель вместо предохранителя. Автоматический выключатель (если позволяют габариты устройства). На передней панели нужно разместить амперметр и переменный резистор. Собрав все элементы, приступайте к испытанию устройства и его эксплуатации.
Зарядное устройство на тиристор для автомобиля
Использование тиристорных зарядных устройств оправдано — восстановление емкости аккумулятора происходит намного быстрее и «правильно». Оптимальный ток заряда, напряжение сохраняется, поэтому вывести аккумулятор из строя маловероятно. Ведь от перенапряжения электролит может закипеть, пластины из свинца могут разрушиться. И все это приводит к выходу из строя аккумулятора. Но необходимо помнить, что современные свинцово-кислотные аккумуляторы выдерживают не более 60 циклов полной разрядки и зарядки.
Общее описание схемы зарядного устройства
Сделать своими руками зарядные устройства на тиристорах сможет каждый, если есть знания в области электротехники. Но для того, чтобы выполнить всю работу правильно, нужно иметь под рукой даже очень простой измерительный прибор — мультиметр.
Позволяет измерить напряжение, ток, сопротивление, проверить работу транзисторов. А в схеме зарядного устройства есть такие функциональные блоки:
- Устройство опускания — в простейшем случае это обычный трансформатор.
- Выпрямительный блок состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью можно получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
- Блок фильтра — это один или несколько электролитических конденсаторов. С их помощью в выходном токе отсекается вся переменная составляющая.
- Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов — стабилитронов.
- Амперметр и вольтметр контролируют ток и напряжение соответственно.
- Регулировка параметров выходного тока осуществляется устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.
Основной элемент — трансформатор
Без него просто некуда сделать зарядное Устройство с тиристорной регулировкой без использования трансформатора работать не будет. Цель использования трансформатора — снизить напряжение с 220 В до 18-20 В. Это то, что вам нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:
- Магнитопровод из листовой стали.
- Первичная обмотка подключена к источнику переменного тока напряжением 220 В.
- Вторичная обмотка подключена к основной плате зарядного устройства.
В некоторых конструкциях две вторичные обмотки соединены последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, используется трансформатор, имеющий одну первичную и такое же количество вторичных обмоток.
Грубый расчет обмоток трансформатора
Желательно в конструкции зарядного устройства для тиристоров использовать трансформатор с имеющейся первичной обмоткой.Но если первичной обмотки нет, нужно ее рассчитать. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью более 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (квадратные см), то можно рассчитать количество витков для каждого напряжения 1 В:
N = 50 / S (квадратный см).
Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, нужно умножить на 220 Н.Аналогично рассматривается вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскочить до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.
Намотка и сборка трансформатора
Перед тем, как приступить к намотке, необходимо рассчитать диаметр провода, который вы хотите использовать. Для этого воспользуйтесь простой формулой:
d = 0,02 × √I (обмоток).
Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток в обмотке — в миллиамперах.Если вы хотите зарядить током 6 А, то подставьте корневое значение 6000 мА.
После расчета всех параметров трансформатора приступаем к перемотке. Равномерно уложите катушку к обмотке так, чтобы обмотка находилась в окне. Начало и конец крепления — их желательно припаять к свободным контактам (если есть). Как только обмотка готова, можно собирать пластины из трансформаторной стали. Обязательно после завершения намотки покрыть провода лаком, это поможет избавиться от гудения во время работы.Клейким раствором можно обрабатывать и стержневую плиту после сборки.
Производство печатных плат
Для самостоятельного изготовления печатной платы зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре необходимы такие материалы и инструменты:
- Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
- Припой и олово.
- Текстолит фольгированный (гетинакс становится тверже).
- Маленькое сверло и сверла 1-1,5 мм.
- Хлорид железа. Гораздо лучше использовать этот реагент, ведь с его помощью излишки меди уходят намного быстрее.
- Маркер.
- Лазерный принтер.
- Утюг.
Перед тем, как начать редактирование, вы должны нарисовать дорожки. Лучше всего это сделать на компьютере, а затем распечатать рисунок на принтере (всегда лазерном).
Распечатка должна выполняться на листе из любого глянцевого журнала. Картинка переводится очень просто — лист греется горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, потом на какое-то время остывает. Но вы можете нарисовать маркер вручную, а затем опустить текстолит в раствор хлорида железа на несколько минут.
Назначение накопительных элементов
Устройство на основе фазоимпульсного регулятора на тиристоре. В нем нет дефицитных компонентов, поэтому при условии сборки рабочих частей вся схема может работать без настройки. В конструкции присутствуют такие элементы:
- Диоды VD1-VD4 — мостовой выпрямитель. Они предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.
- Блок управления собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
- Время зарядки конденсатора C2 можно регулировать с помощью переменного сопротивления R1. Если его ротор сдвинуть в крайнее правое положение, то зарядный ток будет максимальным.
- VD5 — диод, предназначенный для защиты схемы управления тиристором от обратного напряжения, возникающего при его включении.
У такой схемы есть один большой недостаток — большие колебания зарядного тока, если в сети нестабильное напряжение. Но это не помеха, если в доме используется регулятор напряжения.Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах — оно будет стабильнее, но реализовать такую конструкцию сложнее.
Сборка компонентов на печатной плате
Диоды и тиристоры желательно устанавливать на отдельных радиаторах, причем они должны быть изолированы от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатной плате.
Использовать навесную установку нежелательно — слишком некрасиво выглядит и опасно. Для размещения предметов на доске необходимо:
- Просверлить тонкое просверленное отверстие для ножек.
- Залудить все печатные дорожки.
- Покройте дорожки тонким слоем жести, это обеспечит надежность монтажа.
- Установите все элементы и растворите их.
После окончания монтажа можно покрыть дорожки эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, идущие к аккумулятору.
Окончательная сборка прибора
После завершения установки зарядного устройства на тиристор КУ202Н необходимо найти для него подходящий чехол.
