Схемы зарядных устройств на полевом транзисторе: Зарядные устройства на полевых транзисторах схемы

Содержание

Зарядные устройства на полевых транзисторах схемы

На рисунке представлена простая и надежная схема зарядного уст-ва для аккумуляторной батареи автомобиля. На вход зарядного уст-ва подается переменное напряжение с трансформатора мощностью не Вт и с напряжением на вторичной обмотке В. Ток первоначальный зарядного устройства 4,1А и постепенно понижается по мере зарядки аккумулятора, как только напряжение аккумуляторе достигнет 13,5В, ток уменьшится до нуля. R1 определяет начальный ток зарядки аккумулятора, R2 ограничивает напряжение до которого будет заряжаться аккумулятор 13,5В. R1 R2 могут быть проволочными или другими мощностью 5Вт и более. Транзистор и микросхему необходимо установить желательно на отдельные теплоотводы соответствующей мощности.


Поиск данных по Вашему запросу:

Зарядные устройства на полевых транзисторах схемы

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Электронный Трансформатор на Полевых Транзисторах

Защита зарядного устройства от неверной полярности подключения аккумулятора


Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Практические схемы универсальных зарядных устройств для аккумуляторов. Практика Блоки питания. Константин riswel.

Список всех статей. Профиль riswel. Перепаял множество схем самых различных по разным поводам и просто, — для интереса, — и своих, и чужих. За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил много различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования. Сконструировал несколько, различных по функционалу и элементной базе, цифровых измерителей длительности импульсов. Более ти рацпредложений по модернизации узлов различного профильного оборудования, в т.

С давних пор все больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой. Почему я здесь? Да потому, что здесь все — такие же, как я. Здесь много для меня интересного, поскольку я не силен в аудио-технике, а хотелось бы иметь больший опыт именно в этом направлении. Читательское голосование Статью одобрили 77 читателей. Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем. У меня скопилось около двух десятков Li-Ion батарей от плееров, бритв, телефонов.

Это и послужило Li-ion и Li-polymer аккумуляторы в наших конструкциях Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd никель-кадмиевым и NiMh Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для вольтовых герметичных аккумуляторов PIC12F Часть Привет всем датагорцам и гостям Датагории! Предлагаю схемку простого в изготовлении и наладке Зарядное устройство с циклическим током для восстановления кислотных аккумуляторных батарей, батареек АА, ААА, Крона и никель-кадмиевых аккумуляторов Заряд кислотных аккумуляторных батарей сопряжен с выделением сероводородных соединений, эти Аналог мощного стабилитрона как тестовая нагрузка для проверки зарядных устройств автомобильных аккумуляторов При переделке компьютерных импульсных блоков питания далее — ИБП под зарядные устройства для В этой статье хотелось поделиться еще одним вариантом переделки компьютерных импульсных блоков Простое зарядное устройство-автомат на LM с фиксированным током зарядки и ограничением напряжения Зарядное устройство для щелочных и свинцовых аккумуляторов ёмкостью до Ампер-час, для Приветствую, сограждане!

Несколько лет назад мне был дарован очень интересный девайс, который тогда Хрусталев Д. Автор: Хрусталев Д. Практические схемы высококачественного звуковоспроизведения. Атаев Д. Аккумуляторы Джи Пи. Здравствуйте, дорогие единомышленники! Джи Пи — увидел — купи! Комментарий 1 от , Ответить С нами с Константин, спасибо за статью!

Хорошо изложен материал, для себя почерпнул основы по конструированию силовой электроники. Буквально на прошлой неделе восстанавливал, вышедший из строя зарядное устройство для свинцовых аккумуляторов BATIUM, «голову сломал», сейчас читаю вашу статью как энциклопедию! Ну , и как пожелание — продолжить серию аналогичных статей с применением микроконтроллеров, чтобы иметь возможность выставлять разные режимы заряда аккумулятора.

Комментарий 2 от , В конструкциях использовались китайские вольтметры они же использовались и в качестве амперметров после небольшой доработки. Комментарий 3 от , Chugunov , Да, конечно. Все очень просто.

На плате именно этого вольтметра предусмотрены такие изменения путем перепайки сопротивления к из одного места — в другое. К сожалению, под рукой у меня сейчас уже нет этого или такого же вольтметра, поэтому это и все остальное — по памяти. После такой переделки питание вольтметра может быть фиксированным В , а измерять можно до В. Для измерения тока напряжение на шунте сопротивление на входе вольтметра то, которое перепаивали, развязывая вход от питания следует уменьшить раз в 20 насколько помню и подстроечным резистором на плате вольтметра откалибровать по образцовому прибору.

Вот, собственно, и все. Комментарий 4 от , Ответить С нами с — 0 комментариев 0 публикаций. Какая необходимость использвать р-канальные irf? Это критично или просто «под руку попались»? Ведь N-канальные более распостранены. Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.

Вспоминаем закон Ома. Что получим, разделив напряжение на силу тока? Ответы здесь! Все рубрики. Датагорский Форум 21 Страна советов! Расширенный поиск Все последние новости Мобильная версия сайта. Автор AlexD, Автор Discover, Автор Termen, Автор voevoda, Автор Lektor, Автор MVV, Автор picap, Автор AlexGround, Автор Kuzmin, Автор datagor, Автор Chugunov, Автор еще один max, Автор AAKA, Автор diystatic, Автор titpol, Автор Wishmaster, Автор Datagor, Автор Dimonos, Автор vladimirm2, Автор korjavy, Автор Romik, Автор TANk, Автор ultra-nn, Автор Yamazaki, Автор CollSpack, Автор Sanechek, Автор basilevscom, Автор tarip, Автор RomanSt, Автор Tank,


Уважаемый Пользователь!

В первой части статьи были рассмотрены особенности заряда автомобильных аккумуляторов и основные требования к зарядным устройствам. На основании этих требований разработана электрическая принципиальная схема простого зарядного устройства рис. Зарядное устройство состоит из триггера Шмитта на транзисторах V1V2, ключа на транзисторе V3, узла управления мощными тиристорами с регулировкой тока заряда R2V4 и выпрямителя V5V6. Рассмотрим работу зарядного устройства. Если к его выходным клеммам не подключен аккумулятор или они случайно замкнуты, то на ключевой транзистор V3 не поступает никакого напряжения, он закрыт и, следовательно, закрыты и мощные тиристоры выпрямителя. Таким образом, зарядное устройство не боится коротких замыканий по выходу, так как схема управления тиристорами питается от заряжаемого аккумулятора.

Принципиальные схемы автомобильных зарядных устройств. транзистора использовать мощные силовые N- канальные полевые транзисторы.

Защита от переполюсовки зарядного устройства

Как правило, во всех зарядных устройствах, регулировка тока зарядки осуществляется мощным тиристором или транзистором которые установлены на большом радиаторе и занимающие много места и не малые по весу. Соответственно из-за больших нагревов регулирующих элементов уменьшается коэффициент полезного действия и надежность всего узла. В автомобильном зарядном устройстве, которое предлагается в этой статье, эти недостатки устранены. Схема автомобильного зарядного устройства работающего по принципу импульсного регулятора тока представлена на рисунке ниже. Резистором R3 регулируется скважность импульсов вырабатываемых данным блоком. Элементы DD1. А полевой транзистор VT1 это регулятор тока. При параметрах деталей, которые указаны на схеме, частота вырабатываемых импульсов будет составлять около 13 килогерц.

Схема зарядного устройства на транзисторе

Наконец-то дошли руки сделать себе зарядное для аккумулятора. Вернее удалось собрать все необходимые комплектующие для данного зарядного. Ставилась задача собрать устройство из имеющихся на работе комплектующих образцов, неликвидов и т. Работа связана с поставками импортной электротехники. Итак, исходные данные:.

Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой. Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ.

зарядное устройство

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Практические схемы универсальных зарядных устройств для аккумуляторов. Практика Блоки питания. Константин riswel.

Генератор стабильного тока для зарядки аккумуляторов, блок питания

Ремонт телефона. Авто аккумуляторы. Свежая информация и актуальный прайс. Забыл пароль? Ремонт телефона Недорогой ремонт смартфонов! Авто аккумуляторы Авто аккумуляторы. Недавно потребовалось собрать зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Для этой цели решил использовать компактный электронный трансформатор на ватт.

Схема зарядного устройства на транзисторе поступает логический ноль, запирается полевой транзистор VT5 (КПБ), ограничивая ток зарядки.

Гаджеты для зарядки аккумуляторов

Зарядные устройства на полевых транзисторах схемы

Защита от переполюсовки зарядного устройства вещь очень полезная, а иногда и необходимая. Защита от переполюсовки зарядного устройства на реле или тиристоре имеют свои недостатки. Схемы на тиристоре довольно практичные и простые, но имеют потери напряжения на самом тиристоре около 2В, а в некоторых автомобильных зарядных при использовании такой схемы уже нечем будет заряжать АКБ.

Зарядное устройство на полевом инверторе

Кравцова Виталия Николаевича. Представленные конструкции уникальны. Ниже рассмотрена схема такого устройства. Как это сделать? Остальные схемы смотри далее:. Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов главная страница раздела зарядных устройств для автомобилей.

Традиционные зарядные устройства прошлых лет имеют недостатки, они обладают большими габаритами и весом. В последние годы при изготовлении источников питания, радиолюбители огромное предпочтение отдают импульсникам.

Малогабаритное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов

Здравствуйте Сергей! Спасибо, что не отказываете в помощи новичкам и даете понятное описание работы устройства! Перед сборкой хочу посоветоваться. Если нужно заряжать АБ напряжением 3В то схема может не сработать? И еще, для сигнализации не правильного подключения, можно ли в цепь делителя R2-R4 включить встречно-паралельно диоды, один из которых светодиод?

Радиотехника

Заряжать аккумуляторы можно от любого источника постоянного напряжения, обеспечивающего требуемую ве-личину зарядного тока. Таким образом, зная емкость аккумулятора, легко определить рекомендуемый заводом-изготовителем ток через зарядное. Так, например, для аккумуляторов типа Д-0,06 емкостью 60 мА часов ток через зарядное равен 6 мА; аналогично, для аккумуляторов типа Д-0,12 — 12 мА, а типа Д-0,2 — 20 мА и т.


Зарядное на мощном полевом транзисторе

Автоматическое устройство для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Зарядное устройство представляет собой параметрический стабилизатор напряжения Цепь затвора мощного полевого транзистора VT1 см. Для получения выходного напряжения 14,2 В необходимо подать на затвор транзистора VT1 стабилизированное напряжение около 18 В, поскольку напряжение отсечки полевого транзистора IRFZ48N достигает 4 В. Напряжение на затворе формирует параллельный стабилизатор DA1, питаемый через резистор R2 от источника напряжением 30 В Стабистор VD3 введен для компенсации изменения ЭДС полностью заряженной батареи при изменении внешней температуры. Трех вольт для открывания транзистора IRFZ48N вполне достаточно Сопротивление открытого канала этого транзистора станет пренебрежимо мало.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 5 СХЕМ на ОДНОМ ПОЛЕВОМ (МОП, МДП, MOSFET) ТРАНЗИСТОРЕ 2N65F

Малогабаритное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов


Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой. Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ. Обычное средство защиты — плавкие предохранители, но для возобновления работоспособности прибора в этом потребуется замена спаленного предохранителя новым, которого как традиционно в нужный момент под рукою нет.

Приходится ставить «жучок», чем ещё более снижается защищённость зарядного устройства. Зарядное устройство для аккумуляторов 12 вольт на тиристоре КУЕ. Зарядное устройство ЗУ обеспечивает условия заряда, близкие к оптимальным. Основным его отличием данной схемы от остальных является то, что сравнение напряжения на заряжаемой батарее с образцовым происходит в течение отрезка времени, при котором через батарею не протекает зарядный ток при зарядном токе по напряжению на батарее затруднительно судить о степени её заряда.

Сравнение происходит в начале каждого положительного полупериода, пока тиристор VS1 ещё закрыт. Простое тиристорное зарядное устройство на КУ Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит редкие радиокомпоненты, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания.

Зарядное устройство позволяет заряжать АКБ током от 0 до 10 ампер, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто блока питания на все случаи жизни. Автоматическое зарядное устройство 12 вольт.

Устройство в условиях хранения аккумулятора в зимнее время позволяет автоматом подключать его на зарядку при понижении напряжения и также автоматом отключать зарядку при достижении напряжения, соответственного полностью заряженному аккумулятору. Схема обеспечивает 2 режима работы — ручной и автоматический. Тиристорное зарядное устройство 12 вольт 6 ампер на таймере. Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками.

Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками — ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на АКБ напряжения. Мощное тиристорное зарядное устройство 12 вольт для автомобильных аккумуляторов. Описываемое в данной статье простое мощное зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока — фактически от нуля до 10 ампер — и может быть применено для зарядки разных стартерных АКБ на напряжение 12 вольт.

Стабилизированное зарядное устройство до 16 вольт 7 ампер для автомобильных АКБ. При зарядке автомобильных АКБ производители рекомендуют поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне.

Обычно в стабилизаторах тока в качестве регулирующего элемента используют транзистор, но в процессе работы на нем рассеивается большая мощность, снижая КПД устройства и в связи с этим приходится применять огромные радиаторы.

Автомобильное зарядное устройство 5,2 вольт для мобильных телефонов. В статье представлена схема автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона работающего от прикуривателя автомобиля. Схема данного устройства типовая и может немного отличатся у отдельных производителей. При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод G. Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12 вольт 5 схем.

Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей АКБ , и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Где I — средний зарядный ток в амперах. Например, АКБ ёмкостью 70 ампер-час заряжают током не более 7 ампер. Описываемое зарядное устройство было разработано для восстановления и заряда АКБ автомобилей и мотоциклов. Его главная особенность — это импульсный ток заряда, что положительно сказывается на времени и качестве регенерации АКБ.

В новой разработке использована схема на составных тиристорах, расширена полоса регулирования, не требуются мощные охлаждающие теплоотводы. Схема зарядного устройства для автомобильного АКБ с выходным плавно регулируемым напряжением от 2 до 20 вольт с током до 6 ампер.

Снабжен стабилизатором. Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ.

Добавлено: Зарядное устройство для аккумуляторов 12 вольт на тиристоре КУЕ Зарядное устройство ЗУ обеспечивает условия заряда, близкие к оптимальным. Простое тиристорное зарядное устройство на КУ Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.

Автоматическое зарядное устройство 12 вольт Устройство в условиях хранения аккумулятора в зимнее время позволяет автоматом подключать его на зарядку при понижении напряжения и также автоматом отключать зарядку при достижении напряжения, соответственного полностью заряженному аккумулятору.

Тиристорное зарядное устройство 12 вольт 6 ампер на таймере Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Мощное тиристорное зарядное устройство 12 вольт для автомобильных аккумуляторов Описываемое в данной статье простое мощное зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока — фактически от нуля до 10 ампер — и может быть применено для зарядки разных стартерных АКБ на напряжение 12 вольт.

Стабилизированное зарядное устройство до 16 вольт 7 ампер для автомобильных АКБ При зарядке автомобильных АКБ производители рекомендуют поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне. Автомобильное зарядное устройство 5,2 вольт для мобильных телефонов В статье представлена схема автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона работающего от прикуривателя автомобиля.

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12 вольт 5 схем Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей АКБ , и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Мощное тиристорное зарядное устройство для автомобильных АКБ 12 вольт на КУН Описываемое зарядное устройство было разработано для восстановления и заряда АКБ автомобилей и мотоциклов.

Регулируемое зарядное устройство для аккумуляторных батарей на TLCN и КТ Схема зарядного устройства для автомобильного АКБ с выходным плавно регулируемым напряжением от 2 до 20 вольт с током до 6 ампер.


:: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::. Схема стабилизатор тока на полевом транзисторе

Как правило, во всех зарядных устройствах, регулировка тока зарядки осуществляется мощным тиристором или транзистором которые установлены на большом радиаторе и занимающие много места и не малые по весу. Соответственно из-за больших нагревов регулирующих элементов уменьшается коэффициент полезного действия и надежность всего узла. В автомобильном зарядном устройстве, которое предлагается в этой статье, эти недостатки устранены. Схема автомобильного зарядного устройства работающего по принципу импульсного регулятора тока представлена на рисунке ниже. Резистором R3 регулируется скважность импульсов вырабатываемых данным блоком. Элементы DD1.

Схема зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на мощном полевом транзисторе. На выходе трансформатора должны быть.

зарядное устройство

Простая схема для регулировки и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему можно выполнить даже неопытному в электронике любителю. На вход подается 50 вольт, при этом на выходе. Схема регулируемого стабилизатора. Среди множества стабилизаторов очень популярны стабилизаторы тока на полевых транзисторах. Подключение транзистора в данной схеме осуществляется последовательно сопротивлению нагрузки. Это приводит к незначительным изменениям тока нагрузки.

Генератор стабильного тока для зарядки аккумуляторов, блок питания

Наконец-то дошли руки сделать себе зарядное для аккумулятора. Вернее удалось собрать все необходимые комплектующие для данного зарядного. Ставилась задача собрать устройство из имеющихся на работе комплектующих образцов, неликвидов и т. Работа связана с поставками импортной электротехники. Итак, исходные данные:.

Запросить склады. Приставка для трансформаторного ЗУ.

Защита зарядного устройства от неверной полярности подключения аккумулятора

Зарядные уст-ва , Схемы своими руками. В конструкции самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора важной частью является узел стабилизации и ограничения тока. Такой узел дает возможность выставить любой угодный ток заряда, при этом будет делать это за счет повышения или понижения выходного напряжения. Зарядное устройство должно отдавать напряжение 13,,5 Вольт при токе до 10 Ампер. Полевой транзистор — основной силовой элемент и весь ток проходит по нему, поэтому обязательно устанавливают на теплоотвод. Можно использовать низковольтные полевые транзисторы с током от 20 , а еще лучше от 40 Ампер.

Защита от короткого замыкания схема

Силовая часть выполнена на мощном полевом транзистор. В процессе работы он не перегревается, поэтому теплоотвод можно не использовать. Устройство одновременно является отлично защитой от переплюсовки, перегрузки и короткого замыкания в выходной цепи, ток срабатывания можно подобрать подбором резистора шунта, в нашем случае он составляет 8 Ампер, использовано 6 параллельно подключенных сопротивлений мощностью 5 ватт 0,1 Ом. Шунт можно сделать также из сопротивления мощностью ватт. Более точно защиту можно подстроить путем регулировки сопротивления подстроечного резистора.

Наиболее простой способ реанимации такой батареи это зарядка в Транзистор открывается и через него на аккумулятор поступает зарядный ток.

Устройство для управления ключом на мощном полевом транзисторе

Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой. Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ. Обычное средство защиты — плавкие предохранители, но для возобновления работоспособности прибора в этом потребуется замена спаленного предохранителя новым, которого как традиционно в нужный момент под рукою нет.

Здравствуйте Сергей! Спасибо, что не отказываете в помощи новичкам и даете понятное описание работы устройства! Перед сборкой хочу посоветоваться. Если нужно заряжать АБ напряжением 3В то схема может не сработать? И еще, для сигнализации не правильного подключения, можно ли в цепь делителя R2-R4 включить встречно-паралельно диоды, один из которых светодиод?

Традиционные зарядные устройства прошлых лет имеют недостатки, они обладают большими габаритами и весом.

Ремонт телефона. Авто аккумуляторы. Свежая информация и актуальный прайс. Забыл пароль? Ремонт телефона Недорогой ремонт смартфонов!

Используя в схеме стабилизатора мощный полевой транзистор, можно собрать простой стабилизатор, тем не менее имеющий очень хорошие параметры. Он имеет в открытом состоянии сопротивление канала всего 0,02 Ома, а так-же обеспечивает ток до 30 А. Мощность, рассеиваемая транзистором, может превышать Вт. Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик — для увеличения.


Схема автомобильного зарядного устройства

Как правило, во всех зарядных устройствах, регулировка тока зарядки осуществляется мощным тиристором или транзистором которые установлены на большом радиаторе и занимающие много места и не малые по весу. Соответственно из-за больших нагревов регулирующих элементов уменьшается коэффициент полезного действия и надежность всего узла. В автомобильном зарядном устройстве, которое предлагается в этой статье, эти недостатки устранены.

Схема автомобильного зарядного устройства работающего по принципу импульсного регулятора тока представлена на рисунке ниже.

Генератор импульсов, собранный на двух логических элемента 2И-НЕ (DD1.1 и DD1.2), является собственно блоком управления нашего зарядного. Резистором R3 регулируется скважность импульсов вырабатываемых данным блоком.

Элементы DD1.3 и DD1.4, включенные параллельно, выступают в роли буферного усилителя и инвертора выходного сигнала генератора. А полевой транзистор VT1 это регулятор тока.

При параметрах деталей, которые указаны на схеме, частота вырабатываемых импульсов будет составлять около 13 килогерц.

Принцип регулировки тока зарядки основан на изменении частоты генератора. При увеличении частоты скважность импульсов будет уменьшаться, соответственно будет уменьшаться и ток, протекающий через транзистор и аккумулятор, так как транзистор, будет меньше времени находится в открытом состоянии за период. При уменьшении частоты все наоборот.

В открытом состоянии сопротивление транзистора составляет примерно 0,017 Ом. Но так как он работает в режиме ключа на частоте около 13 килогерц, то при токе зарядки аккумулятора 5 ампер нагрев практически отсутствует. И тепловая мощность, рассеиваемая им в атмосферу, будет всего около 0.55 ватта. Соответственно площадь радиатора будет совсем небольшой, или же вообще можно обойтись без радиатора.

Для надежной работы зарядного устройства трансформатор Т1 должен быть мощностью ни менее 150 ватт, с вторичной обмоткой которая обеспечит 16-17 вольт на сглаживающем конденсаторе С1, и током ни менее 6 ампер. Но еще лучше будет, если использовать так называемый «электронный трансформатор», который применяется с галогенными лампами на 12 вольт. Это транзисторный преобразователь с трансформаторным выходом. Его преимуществом является малый размер и меньшее потребление энергии. Можно использовать широко распространенный трансформатор выпускаемый фирмой «Taschibra», мощностью 150 ватт и напряжением 12 вольт. Но для этого его необходимо немного переделать. Нужно домотать вторичную обмотку. Она у него состоит из 4-х параллельных проводов (жгута), каждый 1 мм, 9 витков. Дополняем вторичку еще тремя витками такого же жгута. Это можно сделать не разбирая ферритовый магнитопровод. После такой доработки, напряжение на конденсаторе C1 повысится до необходимых нам 17 вольт, при нагрузке 5,5 ампер.

Далее после трансформатора стоит диодный мост, собранный из диодов Шоттки. При этом VD1 это два диода в одном корпусе (можно и раздельно), VD2-VD3 дискретные. Все диоды устанавливаются на радиаторе через изолирующую прокладку с теплопроводной пастой.

Транзистор то же устанавливается на радиаторе из меди или алюминия размером 50х50х1 мм.

Амперметр взят от бытового магнитофона советского производства М476/2. Можно установить и любой другой, подобрав при этом шунт.

Конденсатор C1 желательно установить как можно большей емкости на напряжение не ниже 25 вольт. C2 примерно 10МкФ 16 вольт.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить импортным аналогом, а транзистор на IRFZ44N.

Данное устройство можно использовать не только как зарядное, но и как регулятор мощности различных нагревательных и осветительных приборов или регулировки частоты вращения коллекторных двигателей. При этом выходное напряжение и ток зависят только от номиналов деталей схемы.

Еще одной особенностью этой схемы является возможность регулировать ток от нуля до максимального, в отличие от многих других схем.

 


Анекдот:

Внимательно вчитавшись в название «Калгон»,
я подумал, что оно идеально бы подошло для слабительного.

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА ШИМ-ГЕНЕРАТОРЕ

    Завалялся у меня тороидальный трансформатор на 30 ватт, с выходным напряжением 20 вольт. Решил сделать на его основе приличиное зарядное устройство и вот что получилось. Максимальный ток зарядки получился 1А, но его легко можно увеличить, если поставить более мощный источник напряжения — трансформатор на 100 ватт и более. Принципиальная схема в своей основе имеет ШИМ-генератор — микросхему-таймер NE555 (КР1006ВИ1), импульсы с которой поступают на затвор полевого транзистора, коммутирующего нагрузку — аккумулятор. Другой мощный транзистор отключает АКБ при аварийных ситуациях.

    Схема выгодно отличается от других тем, что имеет простую и надёжную защиту от короткого замыкания выходных щупов и переполюсовки, при этом отключает заряд и включает светодиод. Так как светодиод немного подсвечивал, (тот который защита) он у меня оказался на 1.8 вольт, я решил что бы не мучится, не подбирать под разные светодиоды, поставить подстроечник.

   Печатную плату сделал по быстрому, просто взял и объединил две платы — генератор и защита. Зарядное устройство собрано и успешно проверено — работает великолепно! Для наглядности, снабдил зарядку ампер- и вольтметром, чтобы отслеживать процесс заряда в любой момент.

   В схему можно ставить любой N-канальный полевой транзистор на нужный ток. Аккумулятор, подключаемый к ЗУ, может быть никель-кадмиевый, свинцовый гелевый, никель металл-гидридный или литий ионный. Однако в последнем случае учтите, что на нём не должен быть контроллер (как в АКБ от мобильного телефона), так как заряд происходит импульсами большого напряжения. С другой стороны такой метод заряда приветствуется, ведь эти импульсы разрушают окисел, покрывающий внутренние пластины аккумулятора, производя десульфатацию. В общем получилась простая, надёжная и функциональная схема зарядки, под многие виды аккумуляторов.

   Форум по данному зарядному устройству

   Форум по обсуждению материала ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА ШИМ-ГЕНЕРАТОРЕ





SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.



Зарядное для аккумулятора автомобиля. Электронные схемы Кравцова Виталия. Авторская страница изобретателя

ЗАРЯДНОЕ  УСТРОЙСТВО  С  МОЩНЫМ  МОП   n-КАНАЛЬНЫМ  ТРАНЗИСТОРОМ

 

             Все ранее рассмотренные схемы зарядных устройств  в качестве силового ключа использовали мощные  p-n-p или  n-p-n   транзисторы, которые позволяли  получить  достаточно большой ток  при небольшом количестве  электронных элементов.  Однако  у  используемых биполярных транзисторов  имеется существенный недостаток — большое падение напряжения  коллектор-эмиттер  в режиме насыщения, достигающее  2 … 2,5 В  у составных транзисторов, что приводит  к  их повышенному  нагреву  и  необходимости установки транзисторов на  большой радиатор.  Гораздо  экономичней вместо  биполярных транзисторов устанавливать  силовые МОП  (MOSFET) транзисторы, которые  при тех же токах  имеют  гораздо меньшее ( в 5 -10 раз)  падение напряжения  на открытом переходе сток-исток. Проще всего вместо силового  p-n-p  транзистора  установить  мощный  p-канальный полевой транзистор, ограничив с помощью  дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В.  Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости  затвор-исток.  

          Гораздо  более распространены и доступней  силовые  n— канальные  МОП транзисторы, но  принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, т.к. для  полного открытия  канала сток-исток  на затвор необходимо  подать напряжение на 15 В выше напряжения  силовой части.

          Ниже рассмотрена схема такого устройства.   Основа конструкции мало отличается от  ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах.  С помощью конденсаторов С1-С3 и диодов VD1-VD5  в схеме формируется  повышенное на 15 В  напряжение, которое с помощью транзисторов VT2, VT3  подаётся на затвор полевого транзистора  VT1.

          В схеме  желательно использовать  MOSFET  с наиболее низким сопротивлением  открытого канала, но максимальное допустимое напряжение  этих транзисторов должно быть  в 1,5  — 2 раза  выше напряжения силовой цепи.  В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки  с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи,  в крайнем случае можно использовать КД213А или КД2997, КД2799, но их придётся установить на небольшой радиатор.   Требования  к изготовлению накопительного дросселя DR1 изложены  в публикациях по зарядным устройствам  с биполярными ключевыми  транзисторами ( см. остальные схемы раздела).    

        При отсутствии  подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R17  схему можно доработать,  используя небольшой отрезок  манганинового провода диаметром 2 мм  или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 …0,05 Ом. Нормализацию  напряжения на токовом шунте  осуществляют с помощью усилителя на  любом доступном  ОУ.    Как это сделать? — смотри  следующую страницу :  Лабораторный блок питания  с усилителем -нормализатором  напряжения шунта.

 

Остальные схемы смотри далее:

1.  Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов ( главная страница раздела зарядных устройств для автомобилей)

2.  Зарядное устройство с автоматическим отключением от сети

3. Зарядное устройство с ключевым стабилизатором тока

4.  Зарядное устройство с микросхемой TL494

5.  Зарядное устройство с микросхемой TL494 и нормализатором напряжения шунта

6. Зарядное устройство с цифровой индикацией тока и напряжения.

7.  Зарядное устройство с цифровой индикацией и повышенным выходным током до 20А

8.  Зарядное устройство на тиристоре с улучшенными характеристиками и с использованием микросхемы TL494

9.  Зарядное устройство на двух тиристорах и с использованием микросхемы TL494

10.  Зарядное устройство для кислотно-свинцовых необслуживаемых аккумуляторов ёмкостью 4 … 17А/час

11.  Лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А + зарядное устройство на MOSFET транзисторе

12.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с усилителем напряжения шунта

13.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с узлом аварийной защиты

14.  Зарядное устройство с периодическим контролем ЭДС аккумулятора ( главная страница раздела зарядных устройств)

 

Автомобильное зарядное устройство своими руками

ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО С ТАЙМЕРОМ

    Пуск зарядного устройства производится нажатием кнопки «пуск» на лицевой панели, при этом на схему подаётся питающее напряжение, реле К1 срабатывает и обеспечивает «самоподхват».
   По окончании зарядки реле К1 срабатывает, и схема полностью отключается от сети. Настройка схемы очень похожа на настройку предыдущей схемы и здесь не описывается — собственно, это вариант предыдущей схемы.
    В качестве переключателя режима работы SA1 можно использовать подходящий тумблер с тремя фиксированными состояниями. Реле К1 типа РП-21 или аналогичное с катушкой на 24 В. и контактами, способными коммутировать переменный ток 5 А., 220 В.

 

 

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО СО СТАБИЛИЗАТОРОМ ТОКА
И КОНТРОЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ ЗАРЯДКИ

    Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная микросхема TL494 (KIA494, КА7500В, К1114УЕ4).
   Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1- б А. (10 A. max) и выходного напряжения 2 — 20 В. Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 — VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 — 400 кв. см.
   Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы. Требования к его изготовлению описаны в предыдущей схеме. В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров ЗУСЦТ или аналогичный.
   Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,5 … 1,5 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 — 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается.
   Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации — необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора СЗ или установить дроссель большего типоразмера.

 

    При отсутствии силового транзистора структуры p-n-р в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-п, как показано на рисунке.

    В качестве диода VD5 перед дросселем L1 желательно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанные на ток не менее 10 А. и напряжение 50В, в крайнем случае, можно использовать среднечастотные диоды КД213 , КД2997 или подобные импортные. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например КВРС3506, МР3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое.
    Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока.
   Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы. Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 — 100 кОм.
   Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.
   Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм., остальные элементы схемы установлены на основании устройства и радиаторе. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа.

   В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В. и тока б А., то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора, также можно уменьшить до 100 — 200 кв. см.
   Устройство может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу и требует только подстройки.

 

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ

    Наибольшие проблемы вызывает изготовление накопительного дросселя L1, выбор ключевого транзистора и выходного диода. Параллельное включение нескольких мощных транзисторов проблему не очень решает, т. к. требуется выровнять падения напряжения на каждом транзисторе, в противном случае, основную нагрузку по току возьмёт на себя один из транзисторов и быстро перегреется. Если в качестве ключевого транзистора использовать мощные силовые N- канальные полевые транзисторы, например, IRFP264, потребуется дополнительный узел, обеспечивающий превышение напряжения на затворе на 15 В. В относительно истока, подключенного к накопительному дросселю.
   Номенклатура Р — канальных силовых полевых транзисторов, которые проще внедрить в схему, достаточно мала и не позволяет найти приемлемый вариант. Можно использовать силовые n-p-п транзисторы BUX20, специально предназначенные для таких устройств и обеспечивающие ток коммутации до 50 А., но схему придётся усложнить, т. к. эти транзисторы имеют малый коэффициент усиления и иную структуру. Наиболее просто увеличить выходной ток в ранее рассмотренной схеме — это применить двухтактное ключевое регулирование, дополнив схему ещё одним накопительным дросселем, ключевым транзистором и диодом. Предлагаемая схема обеспечивает такие возможности. Требования к изготовлению накопительных дросселей аналогичны.
   Транзисторы VI, VT2, выходные диоды VD3, VD4 и диодный мост VD1 устанавливаются через слюдяные прокладки на общий радиатор, в качестве которого можно использовать металлическое днище прибора. Настройка схемы ничем не отличается от ранее описанной и не приводится.
   Из-за повышенных рассеиваемых мощностей в качестве накопительных конденсаторов CI, С5 следует использовать только конденсаторы больших размеров и с повышенным рабочим напряжением.

 

   По материалам сайта http://kravitnik. narod. ru

   


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

— Килоом.ру

Данное солнечное зарядное устройство, применяется для зарядки различных гаджетов, к примеру смартфонов, MP3 плееров и аналогичные устройств. Устройство можно заряжать как от солнца, так и от ПК, само по себе оно очень компактное и не занимает много места. В комплекте также имеются различные переходники под разные устройства. В общем и целом, устройство будет полезно тем, у кого часто в неподходящий момент садится аккумулятор на телефоне.

Читать далее…

Представленная схема простейшего зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Оно построено на базе силового трансформатора от старого лампового телевизора, марки ТС-180. Трансформатор аккуратно разбирается, и все вторичные обмотки сматываются. Вначале наматываются дополнительные секции первичной обмотки (60…70 витков) с несколькими отводами (3…5), затем — межобмоточная изоляция и секции вторичной обмотки (IIа и IIб по 56 витков провода ПЭВТ2 Ø2,0 мм).


Читать далее…

Уже не первый год, в продаже имеются закрытые, свинцово-кислотные аккумуляторы. Их применяют в блоках бесперебойного питания, охранных системах, различных приборах, в которых требуется автономное питание. Из всего многообразия аккумуляторов, в радиоэлектронике чаще всего применяются аккумуляторы небольших емкостей, от 1,3 до 12 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Простая схема зарядного устройства для данных аккумуляторов и предлагается в рамках этой статьи.


Читать далее…

Предложенное зарядное устройство имеет два режима зарядки — стандартный, током 0,1С ( где С — это номинальная емкость аккумулятора) в течение 14 часов, и ускоренный, током 0,25С в течение 5 часов. Оно снабжено таймером, который по истечении времени переключает аккумулятор на дозарядку током примерно 0,01С, компенсирующим его саморазрядку. В таком состоянии аккумулятор может находиться долгое время. Поэтому, если вы случайно забыли отключить зарядное устройство, не волнуйтесь, аккумулятор не перезарядится.


Читать далее…

Чтобы предотвратить перезарядку аккумуляторов, обычное зарядное устройство можно оснастить таймером или изготовить такое устройство. Именно вариант зарядного устройства с таймером и предлагается вниманию. Он обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи в течение заданного времени, после чего зарядка прекращается.


Читать далее…

Представленное зарядное устройство разработано для зарядки аккумуляторов фотоаппарата, состоящих их двух Ni-Cd или Ni-mh элементов. Главная особенность данной конструкции в том, что характер зарядки тока – импульсный, а контроль за напряжением и индикация режимов работы отображается на семиэлементном индикаторе.


Читать далее…

Зарядное устройство представляет собой параметрический стабилизатор напряжением 14,2 В с регулирующим элементом на полевом транзисторе. Цепь затвора мощного полевого транзистора VT1 питается от отдельного источника напряжением 30 В.


Читать далее…

Обычно первый вопрос, задаваемый человеком, у которого «сел» аккумулятор, — как правильно и в то же время быстрее вернуть его в строй?! И тут, при ответе, нужно найти разумный компромисс. Быстрый режим зарядки требует наличия сложного устройства контроля зарядного процесса. К тому же поспешность может повредить аккумулятор или привести к снижению его энергоемкости.


Читать далее…

Микросхему КР142ЕН19А иногда называют «регулируемым стабилитроном». Действительно, дополненная двумя резисторами, она позволяет получить высокостабильный аналог стабилитрона с рабочим напряжением 2,5…30 В, рабочим током 1,2…100мА и максимальной рассеиваемой мощностью 400 мВт.


Читать далее…

Использование корпусных диодов МОП-транзисторов для зарядки аккумуляторов в инверторах

В этом посте мы попытаемся понять, как внутренние диоды МОП-транзисторов можно использовать для зарядки аккумуляторов через тот же трансформатор, который используется в качестве трансформатора инвертора.

В этой статье мы рассмотрим концепцию инвертора с полным мостом и узнаем, как встроенные диоды его 4 МОП-транзисторов можно использовать для зарядки подключенной батареи.

Что такое полномостовой инвертор или инвертор H-Bridge

В нескольких моих предыдущих постах мы обсуждали схемы полномостовых инверторов и принцип их работы.

Как показано на изображении выше, в полномостовом инверторе у нас есть набор из 4 МОП-транзисторов, подключенных к выходной нагрузке. Диагонально соединенные пары полевых МОП-транзисторов поочередно переключаются через внешний генератор, заставляя входной постоянный ток от батареи преобразовываться в переменный ток или переменный ток для нагрузки.

Нагрузка обычно представляет собой трансформатор, низковольтная первичная часть которого соединена с мостом MOSFET для предполагаемой инверсии постоянного тока в переменный.

Как правило, топология H-моста на основе 4 N-канальных полевых МОП-транзисторов применяется в полномостовых инверторах, поскольку эта топология обеспечивает наиболее эффективную работу с точки зрения соотношения компактности и выходной мощности.

Хотя использование 4-канальных инверторов N зависит от специализированных ИС драйверов с начальной загрузкой, эффективность перевешивает сложность, поэтому эти типы широко используются во всех современных полномостовых инверторах.

Назначение внутренних корпусных диодов МОП-транзисторов

Внутренние корпусные диоды, присутствующие почти во всех современных МОП-транзисторах, в первую очередь используются для защиты устройства от всплесков обратной ЭДС, создаваемых подключенной индуктивной нагрузкой, такой как трансформатор, двигатель, соленоид и т. д.

Когда индуктивная нагрузка включается через сток МОП-транзистора, электрическая энергия мгновенно накапливается внутри нагрузки, и в следующий момент, когда МОП-транзистор выключается, эта накопленная ЭДС отбрасывается обратно в обратной полярности от истока МОП-транзистора к стоку, вызывая необратимое повреждение MOSFET.

Наличие встроенного в корпус диода на стоке/истоке устройства устраняет опасность, позволяя этой обратной ЭДС проходить прямо через диод, тем самым защищая полевой МОП-транзистор от возможного пробоя.

Использование корпусных MOSFET-диодов для зарядки батареи инвертора

Мы знаем, что инвертор неполноценен без батареи, а батарея инвертора неизбежно требует частой подзарядки, чтобы поддерживать выход инвертора в рабочем состоянии и в режиме ожидания.

Однако для зарядки аккумулятора требуется трансформатор, который должен иметь высокую мощность, чтобы обеспечить оптимальный ток для аккумулятора.

Использование дополнительного трансформатора в сочетании с инверторным трансформатором может быть довольно громоздким и дорогостоящим.Поэтому поиск метода, в котором тот же инверторный трансформатор применяется для зарядки аккумулятора, кажется чрезвычайно выгодным.

Наличие внутренних диодов в МОП-транзисторах, к счастью, позволяет переключать трансформатор в режим инвертора, а также в режим зарядного устройства с помощью нескольких простых последовательностей переключений реле.

Основная рабочая концепция

На приведенной ниже диаграмме видно, что каждый полевой МОП-транзистор снабжен внутренним диодом, подключенным к контактам сток/исток.

Анод диода соединен с выводом истока, а вывод катода связан с выводом стока устройства. Мы также можем видеть, что, поскольку МОП-транзисторы настроены в мостовой сети, диоды также настраиваются в базовом формате сети с мостовым выпрямителем.

Используется пара реле, которые осуществляют несколько быстрых переключений, позволяя сети переменного тока заряжать батарею через диоды в корпусе MOSFET.

Такое формирование сети мостового выпрямителя из внутренних диодов MOSFET на самом деле делает процесс использования одного трансформатора в качестве инвертирующего трансформатора и трансформатора зарядного устройства очень простым.

Направление протекания тока через диоды в корпусе MOSFET

На следующем рисунке показано направление протекания тока через диоды в корпусе для выпрямления переменного тока трансформатора в постоянное зарядное напряжение

При питании переменным током провода трансформатора попеременно меняют свою полярность. Как показано на левом изображении, предполагая, что СТАРТ является положительным проводом, оранжевые стрелки указывают схему протекания тока через D1, батарею, D3 и обратно к ФИНИШУ или отрицательному проводу трансформатора.

Для следующего цикла переменного тока полярность меняется на противоположную, и ток перемещается, как показано синими стрелками, через внутренний диод D4, батарею, D2 и обратно к КОНЦЕВОЙ или отрицательной клемме обмотки трансформатора. Это продолжает повторяться попеременно, преобразуя оба цикла переменного тока в постоянный и заряжая аккумулятор.

Однако, поскольку в системе также задействованы полевые МОП-транзисторы, необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы не повредить эти устройства в процессе, а это требует идеального переключения инвертора/зарядного устройства.

Практическая конструкция

На следующей диаграмме показана практическая конструкция, предназначенная для использования внутренних MOSFET-диодов в качестве выпрямителя для зарядки инверторной батареи с релейными переключателями.

Для обеспечения 100% безопасности полевых МОП-транзисторов в режиме зарядки и при использовании внутренних диодов с трансформатором переменного тока затворы МОП-транзисторов должны удерживаться под потенциалом земли и быть полностью отрезанными от источника постоянного тока.

Для этого мы реализуем две вещи: подключаем резисторы номиналом 1 кОм к контактам затвор/исток всех полевых МОП-транзисторов и подключаем реле отключения последовательно с линией питания Vcc микросхемы драйвера.

Реле отключения представляет собой релейный контакт SPDT с размыкающими контактами, соединенными последовательно с входом питания драйвера IC. При отсутствии сети переменного тока контакты N/C остаются активными, позволяя питанию батареи поступать на микросхему драйвера для питания полевых МОП-транзисторов.

Когда сеть переменного тока доступна, это реле переключается на нормально разомкнутые контакты, отключая IC Vcc от источника питания, тем самым обеспечивая полное отключение полевых МОП-транзисторов от положительного привода.

Мы видим еще один набор контактов реле, подключенный к трансформатору 220 В со стороны сети.Эта обмотка представляет собой выходную сторону 220 В инвертора. Концы обмотки соединены с полюсами реле DPDT, НО и НЗ контакты которого настроены на вход сети переменного тока и нагрузку соответственно.

При отсутствии сети переменного тока система работает в режиме инвертора, а выходная мощность подается на нагрузку через размыкающие контакты DPDT.

При наличии входа сети переменного тока реле активируется замыкающими контактами, позволяя сети переменного тока питать сторону трансформатора 220 В.Это, в свою очередь, подает питание на инверторную сторону трансформатора, и ток может проходить через внутренние диоды полевых МОП-транзисторов для зарядки подключенной батареи.

Прежде чем реле DPDT сможет активироваться, реле SPDT должно отключить Vcc драйвера IC от источника питания. Эта небольшая задержка в активации между реле SPDT и реле DPDT должна быть обеспечена, чтобы гарантировать 100% безопасность для MOSFET и для звуковой работы режима инвертора/зарядки через диоды корпуса.

Операции переключения реле

Как указано выше, при наличии сетевого питания контакт реле SPDT на стороне Vcc должен активироваться на несколько миллисекунд раньше, чем реле DPDT на стороне трансформатора. Тем не менее, при сбое сетевого входа оба реле должны выключаться почти одновременно. Эти условия могут быть реализованы с помощью следующей схемы.

Здесь рабочий источник постоянного тока для катушки реле поступает от стандартного адаптера переменного тока в постоянный, подключенного к сети.

Это означает, что при наличии сетевого переменного тока адаптер переменного/постоянного тока включает реле. Реле SPDT, подключенное непосредственно к источнику постоянного тока, срабатывает быстрее, чем реле DPDT. Реле DPDT активируется через несколько миллисекунд из-за наличия 10 Ом и конденсатора 470 мкФ. Это гарантирует, что микросхема драйвера полевого МОП-транзистора будет отключена до того, как трансформатор сможет реагировать на входное напряжение сети переменного тока на стороне 220 В.

При сбое сети переменного тока оба реле выключаются почти одновременно, так как конденсатор 470 мкФ теперь не влияет на DPDT из-за последовательного диода с обратным смещением.

На этом мы завершаем объяснение использования диодов в корпусе MOSFET для зарядки инверторной батареи через один общий трансформатор. Надеюсь, эта идея позволит многим любителям создавать дешевые, компактные автоматические инверторы со встроенными зарядными устройствами, используя один общий трансформатор.

N Проблема с MOSFET в цепи зарядки аккумулятора

В моем проекте используется USB-соединение для зарядки аккумулятора LiPo. LiPo имеет встроенную защиту цепи. Все работает нормально при подключении линии +5 В напрямую от USB-концентратора к положительной клемме аккумулятора и подключении заземления.

Я хочу использовать светодиод для индикации того, что USB-кабель подключен. Светодиод должен выключаться, когда USB-кабель отсоединен.

Я думал, что использование N MOSFET было бы простым решением — линия +5 В от USB идет в сток, батарея подключена напрямую к истоку, а затвор подтягивается от линии +5 В USB через резистор. Затем я могу просто добавить светодиод и резистор на USB-линию +5 ​​В, которые будут загораться, когда на USB-линию подается питание, и не будут видеть напряжение батареи, когда USB не подключен (потому что ворота будут в положении нулевой потенциал).

Вот моя схема:

Я использую nMOS, содержащийся в этой микросхеме: FDC6333C.

К сожалению, в техническом описании контакты не названы явно как «сток», «источник» и «затвор». Я знаю, что используется много разных символов MOSFET, и в настоящее время я предполагаю:

.
  • штифт 1: вентиль
  • контакт 5: источник
  • контакт 6: слив
  • ток должен течь от стока к истоку

Выводы pMOS микросхемы не используются и ни к чему не подключены.

Порт USB подает напряжение 5,16 В.

Я заметил следующее поведение, которое пытаюсь понять:

  • Светодиод продолжает гореть, когда кабель USB отсоединен. Я предполагаю, что это связано с тем, что внутренний диод внутри MOSFET позволяет току течь от батареи к светодиоду.

  • Я вижу падение на 1 В на транзисторе, даже если батарея не подключена. Это помещает линию «батарея» всего в 4 В, что не позволяет заряжать батарею до ее максимального значения 4.2 В.

  • Переключение контактов истока и стока обеспечивает ожидаемое поведение. Светодиод не загорается, когда шнур USB отсоединен. При отключенной батарее я вижу только падение напряжения 0,3 В на моем транзисторе, что является достаточным напряжением, которое в противном случае подается на батарею для ее зарядки.

Вот данные, которые я взял для всех возможных перестановок подключения USB и батареи, а также для различных источников и стоков:

Мой первоначальный вывод состоит в том, что моя интерпретация таблицы данных была неправильной, а именно, что контакт 5 является стоком, а контакт 6 является истоком.

Действительно ли исправление настолько простое? Или я упускаю здесь что-то более фундаментальное? Есть ли более простой способ достичь моей цели? Я относительный n00b, поэтому любая помощь, советы и критика приветствуются.

Справка по схеме зарядки/выбора мощности MOSFET-батареи P-канала

В вашей схеме по-прежнему много проблем.

  • Эти МОП-транзисторы по-прежнему не имеют никакого смысла. Вам нужно потянуть затвор вниз (на землю), чтобы включить их, но вы просто привязали их затворы к их стокам (через резисторы R3 и R4), убедившись, что они никогда не будут проводить ток.
  • Развязывающие колпачки — это хорошая идея, но они должны быть параллельны компоненту, который они разъединяют. Вы ставите их в серию … Нет, это не работает. Регулятор нуждается в развязывающих конденсаторах >4,7 мкФ как на входе, так и на выходе (читайте даташит), вы не должны просто удалять их.
  • Выход MAX1555 /CHG имеет открытый сток, что означает, что он может только потреблять ток, а не отдавать его. Ваш светодиод никогда не загорится.
  • Зачем вам беспокоиться о падении напряжения при питании от USB или постоянного тока? Клетки LiPo производят 4.2 В, когда он полный, и 3 В, когда он пуст, поэтому ваша схема в любом случае должна работать на 3 В. Не проблема, если падение напряжения украдет 1,4 В из пяти вольт, так как вы все равно получите 3,6 В.
  • Выбранный вами регулятор может рассеивать только 1,5 Вт тепла, и даже для этого ему требуется большой медный наполнитель вокруг себя, который действует как радиатор. Это ограничивает входное напряжение постоянного тока примерно до 9 В.

Это мой краткий обзор схемы.

имитация этой схемы — схема создана с помощью CircuitLab

Добавлены развязывающие конденсаторы.
Переключатель батареи MOSFET приведен в рабочее состояние; Когда ни VUSB, ни DC+ отсутствуют, R1 замыкает затвор MOSFET на землю. Это включает его, позволяя LiPo разряжаться в Vout без падения напряжения на диоде. C3 используется не только для развязки, но и для устранения разрыва на выходе, когда цепь переключается между внутренним и внешним питанием. Когда подается DC+ или VUSB, полевой МОП-транзистор выключается, когда напряжение на затворе становится положительным.
Светодиод CHG (зарядка) загорается, когда /CHG низкий (когда аккумулятор заряжается), и выключается, когда он полностью заряжен.
Светодиод EXT (внешнее питание) загорается при наличии VUSB или DC+ и гаснет при питании от батареи.

МОП-транзистор должен быть P-канальным, мощным МОП-транзистором с режимом повышения мощности с адекватным номинальным током для нагрузки и пороговым напряжением (AKA Vgs) -2,5 В или лучше (ближе к нулю), иначе он не будет работать. включи.

Имейте в виду, что аккумуляторы LiPo умирают, если напряжение на ячейке падает ниже 3 В: вам нужно убедиться, что этого никогда не произойдет.

mosfet — Li-po Вопрос схемы зарядки (переключение между аккумулятором и блоком питания)

Q1 — p-канальный полевой МОП-транзистор.Вот схема с обозначенными клеммами (G = затвор, D = сток, S = исток):

МОП-транзистор включается (обеспечивает протекание тока), когда напряжение между его затвором и истоком, или Vgs, превышает пороговое напряжение, Vth. Для P-канальных полевых МОП-транзисторов Vth имеет отрицательное значение, что означает, что затвор должен быть ниже истока на некоторую величину, чтобы полевой МОП-транзистор включился.

Когда Vin высокое, ток течет через диод D1 к нагрузке, делая напряжение на источнике равным Vin (за вычетом падения на диоде).Так как гейт привязан непосредственно к Vin, это означает, что Vgs слегка положителен, а Q1 остается выключенным.

Когда Vin низкий, затвор притягивается к земле с помощью Rpull (подтягивающего резистора). Но подождите, как включается Q1, если исток должен быть на более высоком напряжении, чем затвор, и для того, чтобы на истоке появилось напряжение, Q1 должен быть включен?

Внизу символа MOSFET есть маленький диод; это представляет собой внутренний диод (иногда называемый паразитным диодом), который в основном является артефактом способа изготовления MOSFET.Наличие внутреннего диода означает, что даже когда МОП-транзистор выключен, он только блокирует протекание тока от истока к стоку; он по-прежнему будет позволять току течь от стока к истоку. Здесь это хорошо: внутренний диод позволяет току от батареи течь от стока к истоку, приближая источник к напряжению батареи и создавая отрицательную разницу напряжений Vgs, которая позволяет MOSFET полностью включиться.

Назначение Q1 и D1 состоит в том, чтобы гарантировать, что ток течет только от Vin к нагрузке или от батареи к нагрузке, предотвращая обратный ток от Vin к ячейке или наоборот.Замена Q1 другим диодом приведет к тому же результату:

.

Преимущество полевого МОП-транзистора состоит в том, что во включенном состоянии падение напряжения на нем меньше, чем на диоде. Меньшее падение напряжения означает меньшие потери энергии, что особенно важно, когда вы питаете нагрузку от батареи.

Ошибка 404 — Страница не найдена

Страна COUNTRYAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCaribbean NetherlandsCayman IslandsChadChileChinaChristmas IslandCocos IslandsColombiaComorosCongo, Демократическая RepublicCook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJerseyJordan KazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfork IslandNorwayOmanPakistanPalauPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandPolandPortugalPuerto RicoQatarRepublic из CongoReunionRomaniaRussiaRwandaSaint HelenaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузии и Южные Сандвичевы IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThaila нд ТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыОтдаленные малые острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Проект контроллера заряда – переключение питания – инновации в области возобновляемых источников энергии

В открытом регуляторе заряда мы должны контролировать мощность либо для ограничения мощности, поступающей в батарею, либо для контроля мощности, поступающей на нагрузку сброса.

Для этого требуется некоторое переключение питания. В этой статье объясняются различные доступные нам типы переключателей питания и решение о том, какой тип переключателя питания использовать.

Он также охватывает тестирование выбранного устройства (MOSFET) и объясняет, как правильно и эффективно переключать MOSFET.

В силовой электронике часто бывают случаи, когда нам нужно управлять большим током или высоким напряжением, используя гораздо более низкий ток или напряжение. Это называется переключением питания.В рамках проекта контроллера заряда нам необходимо контролировать мощность, поступающую от возобновляемого источника энергии к нагрузке (будь то батарея или сбросная нагрузка). В этом случае максимальный ток составляет 20 А постоянного тока, а максимальное напряжение — 40 В постоянного тока.

Методы управления мощностью:

  • ручной переключатель
    • Использование человеческого вмешательства для управления более высоким током
    • Очевидно, что в данной ситуации это нецелесообразно
  • механический переключатель
    • Например, реле, представляющее собой переключатель, управляемый электромагнитом
    • Имеют низкую частоту переключения.
    • Они создают шум.
    • Механические выходы, которые будут искрить и изнашиваться.
    • Довольно низкая стоимость
    • Легкодоступные (например, автомобильные реле)
  • электронный переключатель
    • Например, транзистор.
    • Их можно переключать на очень высоких частотах.
    • Они могут управлять большими токами либо при малых напряжениях, либо при малых токах.
    • Очень низкая стоимость
    • Достаточно широко доступен
    • Это не идеальные переключатели, поэтому они рассеивают небольшое количество энергии в виде тепла.

Из этих основных типов силовых выключателей по надежности и простоте управления нам действительно предстоит выбрать электронный выключатель. Это позволит нам очень точно контролировать переключатель.

Существует несколько типов электронных переключателей, в том числе:

  • Биполярный переходной транзистор (BJT)
    • Это источник тока с регулируемым током (т. е. небольшой входной ток усиливается для управления большим выходным током)
    • Как правило, это низковольтные и относительно слаботочные устройства
    • Они могут выйти из строя при перегреве.
  • Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET)
    • Это источник тока, управляемый напряжением
    • Это низковольтные и сильноточные устройства
    • Они недороги и их легко достать
    • Их можно использовать параллельно, так как тепловые характеристики означают, что они будут разделять ток.
  • Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)
    • Это источник тока с регулируемым током
    • Они обычно используются в высоковольтных и сильноточных приложениях
    • Они немного дороже и их труднее найти (хотя это меняется)

МОП-транзистор — лучший выбор для этого проекта.Мы имеем дело с низким напряжением, но довольно высокими токами. МОП-транзисторы легко доступны с нужными диапазонами напряжения и тока, и они очень дешевы.

Теперь нам нужно выбрать, какой полевой МОП-транзистор использовать в этой конструкции, а также как правильно управлять этим переключателем, чтобы он эффективно управлялся.

Существует множество полевых МОП-транзисторов на выбор.

Канал N или канал P?

Существует два основных типа МОП-транзисторов — N-канальные и P-канальные.

N-канальные полевые МОП-транзисторы дешевле и доступны с более высокой номинальной мощностью, чем P-канальные.Благодаря своей конструкции N-канальные МОП-транзисторы имеют более низкое сопротивление в открытом состоянии. Это означает, что они рассеивают меньшую мощность при том же токе, поэтому они доступны с более высокой номинальной мощностью.

Существует несколько способов размещения MOSFET. Основные схемы показаны здесь (где G = ворота, D = сток, S = источник):

N-канальная нижняя сторона

В этой конфигурации нагрузка переключается со стороны низкого напряжения. Чтобы включить N-канальный МОП-транзистор, вы должны подать на затвор напряжение> 5 В постоянного тока (в зависимости от устройства).Если вы приложите меньшее напряжение, чем это, то полевой транзистор может быть не полностью включен.

Эта конфигурация проста, потому что Vgs относится к земле, поэтому, если вы подадите Vin, нагрузка включится, а если вы подадите 0 В, она выключится.

Основная проблема заключается в том, что заземление нагрузки отличается от заземления входа. Это может вызвать проблемы при использовании в приложениях, где заземление может быть соединено вместе (например, регулятор заряда солнечной батареи….).

P-канал высокого уровня

P-канальный полевой транзистор включается, когда Vgs > -5В. Он выключается, когда Vgs = 0 В. Таким образом, мы можем включить MOSFET, подав 0 В (Vgs = -Vin), и мы можем выключить MOSFET, подав Vin (Vgs = 0 В).

Это хорошо, так как мы переходим на более высокую сторону и имеем общий язык.

Основные проблемы с этим: более высокая стоимость и меньшая доступность P-канальных полевых транзисторов, а также более высокая рассеиваемая мощность P-канальных полевых транзисторов.

N-канальная верхняя сторона

А что, если мы поместим N-канальный МОП-транзистор на стороне высокого напряжения?

В этой конфигурации мы получаем возможность использовать мощные и недорогие N-канальные полевые транзисторы, но с общим заземлением.

Основная проблема заключается в том, что для включения полевого транзистора нам нужно приложить Vgs > 5 В, но это означает применение Vload +Vgs, что означает, что нам нужно подать напряжение, превышающее Vin. Это означает, что нам нужно посмотреть, как управлять N-канальным МОП-транзистором на стороне высокого напряжения.

Для тех, кто любит наглядную демонстрацию этого, есть отличная демонстрация управления N- и P-канальными МОП-транзисторами, начинающаяся здесь в 4 частях.

При поиске легкодоступных полевых МОП-транзисторов, работающих при напряжении до 45 В постоянного тока и минимальном среднем токе 20 А, можно выделить несколько подходящих кандидатов:

.
  • СТП24НФ10 –
  • PHP50N06 – 52А, 0.028 Ом, корпус TO220, недоступен RS/Farnell, еще не тестировался
  • 75337P — 75 А, 0,014 Ом, корпус TO220, недоступен RS/Farnell, еще не тестировался
  • HUF75339P3 — 75 А, 0,012 Ом, TO220, стоимость по Фарнеллу = 0,81 фунта стерлингов, еще не тестировался в этой конструкции
  • IRLI3705N — 52 А, 0,01 Ом, TO220, стоимость RS = 1,47 фунта стерлингов

Как видите, есть из чего выбрать.

Необходимо исследовать два основных дополнительных аспекта: один — это тепловая конструкция, чтобы убедиться, что полевой МОП-транзистор остается в правильном диапазоне рабочих температур (обсуждается в разделе, посвященном радиатору), а другой — убедиться, что устройство правильно и эффективно включается и off (что мы будем исследовать далее здесь).

Проект связывает микроконтроллер со ступенью переключения питания. Микроконтроллер работает на «логическом уровне», что обычно означает 0-5 В. Это уровень, при котором устройство переключает свои входы и выходы, в данном случае это 5В.

Мы пытаемся передать цифровой сигнал 0-5 В на полевой МОП-транзистор, чтобы он мог переключаться до 20 А. МОП-транзисторы представляют собой источники тока, управляемые напряжением, что означает, что они включаются при подаче напряжения, но это немного обобщение.

Внутри МОП-транзистора есть паразитная емкость, что означает, что нам нужно подавать и снимать ток с затвора, чтобы включать и выключать устройство.

Также нам необходимо подать достаточное напряжение, чтобы полностью включить МОП-транзистор (поскольку мы используем его в качестве переключателя). Если мы подадим только 5 В, то мы не сможем полностью включить устройство — нам действительно следует подать более высокое напряжение (обычно для полного включения мощного полевого транзистора нам нужно, чтобы напряжение затвора было как минимум на 10 В выше, чем напряжение источника (Vgs)) . Также нам нужно подать некоторый ток.

Микроконтроллер, вероятно, может это сделать, но переключение на высокой скорости может означать, что микроконтроллер не может обеспечить достаточный ток для правильного переключения.Для этого нам нужно сделать три варианта: мы можем использовать полевой транзистор логического уровня, мы можем использовать драйвер полевого транзистора или мы можем создать свой собственный драйвер из дополнительного транзистора. Первый вариант требует дополнительных затрат, но может стать хорошим вариантом в будущем. Второй вариант добавляет дополнительную деталь, обычно нестандартную. Второй вариант — это то, как я буду продвигаться вперед с этим прототипом, так как это самый быстрый вариант для начала работы.

Необходимость драйвера MOSFET

Чтобы показать необходимость драйвера MOSFET, мы протестировали выходной контакт микроконтроллера, подключенный непосредственно к контакту затвора MOSFET.Мы использовали полевой МОП-транзистор с «логическим уровнем», что означает, что он имеет низкое напряжение включения (Vgs), поэтому мы должны иметь возможность управлять им с помощью 5 В от микроконтроллера.

Видно, что сигнал 5 В полностью включал и выключал полевой транзистор, когда не было нагрузки, но ситуация усугублялась, когда у нас есть нагрузка для переключения:

Это без нагрузочного резистора (слева показано Vgs, справа показано напряжение на сбросной нагрузке).

Вы можете видеть небольшой скачок в напряжении Vgs, а также видимый наклон на напряжении сбросной нагрузки, что не очень хорошо.

Это с нагрузочным резистором 4,7 Ом (при 12 В = 2,5 А) (слева показано Vgs, справа показано напряжение на сбросной нагрузке).

Опять же, вы можете видеть небольшой скачок в напряжении Vgs, а также видимый наклон напряжения сбросной нагрузки, что не очень хорошо.


Это с нагрузочным резистором 1 Ом (при 12 В = 12 А) (слева показано Vgs, справа показано напряжение на сбросной нагрузке).

Вы можете видеть небольшой скачок в напряжении Vgs, некоторое мерцание на осциллограмме из-за того, что это большая нагрузка и вызывает изменение напряжения при включении.Снова наблюдается видимый наклон напряжения сбросной нагрузки, который ухудшился при этом уровне тока. Это означает, что полевой транзистор только медленно включается. Это вызовет большое рассеивание мощности в полевом транзисторе (он сильно нагревался) и не является хорошей конструкцией.

В целом это показывает, что мы не можем использовать выход микроконтроллера для прямого управления полевым транзистором (хорошо, некоторые из вас, возможно, уже знали об этом). Поэтому нам нужно использовать какую-то форму управления полевым МОП-транзистором.

Управление полевым транзистором нижнего плеча

Для одного из первых прототипов мы использовали МОП-транзистор с логическим уровнем (тип IRL520N), но это устройство рассчитано только на 10 А.Последовательный резистор помогает гарантировать, что будет меньше всплесков включения. Резистор затвор-земля обеспечивает полное отключение МОП-транзистора. Диод (это должен быть быстродействующий диод, такой как 1N4937, а НЕ 1N4001, показанный здесь) пропускает любой ток при выключении полевого транзистора, в противном случае при выключении возникнет всплеск.

 

Драйверы MOSFET нижнего плеча

Для правильного включения полевого транзистора можно использовать драйвер MOSFET.Некоторая информация о разработке и спецификации драйвера MOSFET доступна здесь. Вот список нескольких различных типов, а также стоимость и информация.

Я получил драйвер TC427 MOSFET для тестирования в этом приложении. Это было довольно легко подключить, так как он просто находится между микроконтроллером и полевым транзистором, но ему нужны локальные конденсаторы, и я установил его на несколько относительно длинных кусков провода (около 40 мм). Я провел те же тесты. как начальный раздел «зачем нам нужен драйвер MOSFET», но с установленным драйвером.Вот волновые формы.

Это без нагрузочного резистора (слева показано Vgs, справа показано напряжение на сбросной нагрузке).

Гораздо более чистый сигнал ВКЛ/ВЫКЛ без подъема или скачка при включении.

Это с нагрузочным резистором 4,7 Ом (при 12 В = 2,5 А) (слева показано Vgs, справа показано напряжение на сбросной нагрузке).

Загружает более чистые формы сигналов — полевой МОП-транзистор включается очень быстро. Есть несколько шипов, для Vgs, это, скорее всего, связано с длиной проводов (которые будут иметь некоторое сопротивление и индуктивность).

Это с нагрузочным резистором 1 Ом (при 12 В = 12 А) (слева показано Vgs, справа показано напряжение на нагрузке сброса).

Опять же, у нас гораздо более чистые формы волны. Когда резистор включен, есть наклон, связанный с тем, что он принимает импульсы высокого тока. В выключенном состоянии также присутствует некоторое отрицательное напряжение — это связано с индуктивностью нагрузки и компенсируется используемым нами высокоскоростным диодом обратной ЭДС.

Разница между использованием драйвера и его отсутствием очень очевидна.с драйвером MOSFET полевой транзистор включается быстро и четко. Полевой транзистор заметно не грелся, тогда как раньше сильно грелся (из-за того, что включался не быстро). ИС драйвера представляет собой сквозной компонент и стоит 0,69 фунтов стерлингов + НДС, поэтому я буду использовать их при разработке этого проекта.

Одна проблема может быть связана с максимальным напряжением питания драйвера, которое составляет 20 В. Возможно, плате потребуется 2 источника напряжения, один на 5 В для микроконтроллера и один на 12 В для питания драйвера MOSFET.Эта схема была протестирована с питанием драйвера 5 В, и полевой транзистор полностью включается/выключается по мере необходимости, поэтому мы можем запустить всю схему при напряжении 5 В.

Здесь показана принципиальная схема схемы MOSFET и драйвера: Оставлено место для другого канала MOSFET, который будет управлять отключением при низком напряжении (LVD) в будущих реализациях этой схемы.

Управление полевым транзистором верхнего плеча

В то время как управление полевыми транзисторами нижнего плеча довольно просто (хотя по-прежнему требуется драйвер, как показано выше), для подключения к возобновляемым источникам энергии было бы наиболее разумно использовать управление полевыми транзисторами верхнего плеча.Это будет означать, что у нас есть общее заземление.

Для реализации переключения полевого транзистора на стороне высокого напряжения мы могли бы использовать полевой транзистор P-типа. К сожалению, полевые транзисторы P-типа имеют более высокое сопротивление во включенном состоянии, поэтому они будут иметь более высокие (примерно в три раза) потери мощности, чем полевые транзисторы N-типа аналогичного размера. Это делает полевые транзисторы P-типа более дорогими и приводит к большим резистивным потерям. Мы используем полевые транзисторы N-типа в качестве переключателя верхнего плеча, так как это наиболее целесообразно.

Чтобы включить полевой транзистор N-типа, необходимо подать напряжение >4 В (обычно до 10 В, но эту информацию можно найти в технических характеристиках).Это затрудняет подачу питания для включения полевого транзистора, если мы используем N-канальный полевой транзистор в верхнем положении. На приведенной ниже диаграмме показана проблема — в основном нам нужно более высокое напряжение, чем источник питания, чтобы включить полевой транзистор:

 

Это приводит к требованию генерировать напряжение выше, чем напряжение питания. Обычно это делается с помощью метода, называемого «самозагрузка», или с помощью какой-либо схемы подкачки заряда, чтобы дать нам более высокое требуемое напряжение.

Некоторая информация об управлении полевыми транзисторами верхнего плеча, в основном с использованием простых компонентов, была найдена здесь:

Для работы каждой из этих цепей требуется большое количество компонентов. Доступен ряд микросхем драйверов «все в одном». Некоторые коммерческие драйверы FET верхнего плеча перечислены здесь (Примечание: цены указаны только для сравнения. Дата: 15.11.2012) :

  • ZXGD3003E6TA — макс. 40 В, пиковый ток 5 А, драйвер верхнего плеча. СМТ. 0,30 фунта стерлингов от
  • рупий
  • LTC1155 (одинарный)/ LTC1255 (двойной) – предназначены для автомобильного диапазона 9–24 В.
  • LT1910 – питание 8-48В. 2,94 фунта стерлингов от
  • рупий
  • AUIRS2124S – напряжение питания 0–25 В, напряжение верхней стороны 0–625 В. 1,49 фунта стерлингов от
  • рупий
  • TC4431COA — напряжение питания 4,5-30В, выход 1,5А, высокоскоростной. 1,55 фунта стерлингов от
  • рупий
  • TD351IN — 1,98 фунта стерлингов от
  • рупий.

Мы получили несколько образцов различных драйверов и протестировали их при относительно высоких токовых нагрузках.

Тестирование драйверов полевых транзисторов верхнего плеча

Было получено три образца:

  • ZXGD3003E6TA — макс. 40 В, пиковый ток 5 А, драйвер верхнего плеча.СМТ. 0,30 фунта стерлингов от RS (Примечание: не драйвер N-канального полевого транзистора верхнего плеча)
  • AUIRS2124S – напряжение питания 0–25 В, напряжение верхней стороны 0–625 В. 1,49 фунта стерлингов от
  • рупий
  • TC4432CPA — напряжение питания 4,5-30В, выход 1,5А, быстродействие. 1,65 фунта стерлингов от RS (Примечание: не драйвер N-канального полевого транзистора верхнего плеча)
  • IR2117 – напряжение питания 10–20 В, напряжение верхней стороны 0–600 В. 1,76 фунта стерлингов от
  • рупий

Из образцов только два на самом деле N-канальный FET-драйвер верхнего плеча (AUIR2124S).При заказе этих компонентов немного сбивает с толку то, что многие из них называются «драйверами верхнего плеча», но это означает, что они будут управлять P-канальным полевым транзистором, а НЕ N-канальным. Устройство должно иметь зарядный насос, чтобы иметь возможность подавать правильное напряжение на N-канальный полевой транзистор. Вот краткое изложение основных характеристик образцов:

АУИРС2124
Устройство Стоимость Выход I Вход В  Пакет Примечания
АУИРС2124С 1 фунт стерлингов.49 500 мА 600 В SMD (СОИК 8) Привод ворот 10-20 В

Я подключил образцы к тестовой схеме и опробовал ее. Некоторые драйверы полевых транзисторов были доступны только для поверхностного монтажа, поэтому мне нужно было изготовить тестовую печатную плату, которая включала в себя некоторые необходимые пассивные компоненты и N-канальный полевой транзистор. Нагрузкой был простой светодиод и резистор. Мы также тестируем с более высокой токовой нагрузкой.

Как уже упоминалось, только один из этих драйверов был настоящим N-канальным FET-драйвером верхнего плеча.Два других были просто драйверами полевых транзисторов (полезны либо для управления P-канальными полевыми транзисторами, либо для управления N-канальными полевыми транзисторами нижнего плеча). Драйвер полевого транзистора с каналом. Он включает насос заряда и, следовательно, требует диода обратной связи и конденсатора на выходе. Генератор частоты использовался в качестве входа драйвера, и контролировалось напряжение Vgs (затвор-исток):

 

Вверху: Оба этих дисплея показывают Vgs на N-канальном полевом транзисторе в конфигурации верхнего плеча.Слева — «обычный» водитель. Справа находится драйвер «высокой стороны». Можно легко увидеть, что Vgs намного выше (до 10 В, что было бы полностью включено) с драйвером «высокой стороны». Это означало бы, что полевой транзистор быстро переключается из состояния ВЫКЛ в состояние ВКЛ и, следовательно, имеет низкое рассеивание мощности.

 

Вверху: на этих графиках показано входное напряжение и напряжение нагрузки для «нормального» драйвера FET слева и драйвера «высокой стороны» справа. Опять же, можно увидеть более высокое выходное напряжение, так как полевой транзистор работает полностью, а не частично.

ИР2117
Устройство Стоимость Выход I Вход В  Пакет Примечания
IR2117  1,76 фунта стерлингов 420 мА 600 В ДИП8 Привод ворот 10-20 В

***** сделать****

 

 

Это тестирование показало, что для правильной и эффективной работы переключения верхнего плеча требуется специальный N-канальный FET-драйвер или схема возбуждения.Это увеличит стоимость и сложность, но сделает блок более стандартным и позволит использовать общие отрицательные соединения (что является стандартом в автомобильных электрических системах).

Обвязка ботинка

Из-за стоимости конкретного драйвера (стоимость около 2 фунтов стерлингов, включая все детали) я также хотел рассмотреть возможность использования начальной загрузки и ряда менее дорогих компонентов для обеспечения правильного Vgs для полевого транзистора. Я решил построить схему, показанную здесь, и сравнить ее с коммерческим драйвером полевого транзистора верхнего плеча.Эта схема была найдена в этом посте (я не могу найти оригинального автора — если вы знаете, кто изначально сделал эту схему, пожалуйста, свяжитесь с нами, и я могу отдать должное).

Эта схема может быть построена из компонентов стоимостью около 0,30 фунтов стерлингов. Выход инвертирован, а также работает только с 12 В, хотя для ограничения максимального напряжения можно использовать стабилитрон. Другая проблема заключается в том, что это работает только в течение короткого промежутка времени (в зависимости от значения конденсатора). следовательно, эта схема работает только с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), именно так мы и будем управлять полевым транзистором.Схема была построена на макетной плате вместе с тем же N-канальным полевым транзистором, показанным здесь с проводами повсюду:

.

На следующих графиках сравниваются изготовленные на заказ драйверы (слева) и коммерческие драйверы (справа). Оба имеют одинаковое входное напряжение и входную частоту прямоугольной формы около 2 кГц.

 

На приведенных выше графиках показано напряжение Vgs для N-канального полевого транзистора. Видно, что изготовленный на заказ драйвер (вверху) имеет немного более округлый профиль, что соответствует несколько более высоким потерям в MOSFET.Однако оба легко включают МОП-транзистор.

 

На этих графиках показано выходное напряжение (на нагрузке) при нагрузке 2 А (при 12 В постоянного тока). С заказной схемой (вверху) немного больше шума и перерегулирования, но ничего страшного.

Плюсы и минусы индивидуального драйвера по сравнению с коммерческим драйвером:

  Индивидуальный драйвер    Коммерческий водитель  
Стоимость:  0 фунтов стерлингов.30 (примерно) 2 фунта стерлингов (приблизительно)
Простота изготовления:  Много компонентов, но их легко найти  Поверхностный монтаж — требуется навык SMD
Производительность:  ОК – проблема с напряжением  Очень хорошо
Отключение при низком напряжении?:  Нет  Да
Защита от блокировки?:  Нет  Да
Наличие компонентов: Легкий Жесткий

Производительность заказной схемы начальной загрузки выше, чем у заказной ИС.Он имеет большие преимущества из-за более низкой стоимости и легкодоступности деталей, но не работает с широким диапазоном входных напряжений (Vgs увеличивается с увеличением напряжения питания). Это может вызвать проблемы. Также у заказного драйвера есть проблема, когда есть низкое напряжение, а полевой транзистор можно оставить в высоком состоянии. Это может вызвать проблемы с системой на основе батареи, если есть проблема с низким напряжением. Потребуется защита, которая будет стоить дороже. Коммерческий драйвер работает при напряжении питания до 600В (!) и имеет встроенную блокировку и защиту от отключения.

В этой части нет явного победителя. Я могу спроектировать печатную плату для использования любой системы, а затем люди могут выбирать, в зависимости от доступности и стоимости.

Управление N-канальным полевым транзистором верхнего плеча для 12 и 24 В пост. тока

Недорогая дискретная электронная схема хорошо подходит для 12-вольтовых систем. В системе 24В эта схема не работает и требует настройки. Причина в том, что конденсатор заряжается до приложенного напряжения (12В или 24В). Затем это напряжение подается на затвор МОП-транзистора выше напряжения питания, тем самым включая его.Максимальное напряжение Vgs для полевого МОП-транзистора, которое я использую, составляет 20 В. Лучший диапазон для Vgs находится в районе от 10 до 20 В. Это идеально подходит для системы 12 В, но когда мы используем его для системы 24 В, мы подаем 24 В как Vgs, а МОП-транзистору это не нравится. Это вызывает потери тепла внутри диода 1N4148 и нагрузку на полевой МОП-транзистор. Для версии на 24 В мне нужно придумать лучшую схему.

Вот некоторые примечания по управлению FET на стороне высокого напряжения:

 

 

6v-12v-acu-зарядное-схема-айрланабилир-управление-током-MOSFET — 320Volt

схема идеи Зарядное устройство постоянного тока s.в. dwivedi • Monoj Das Существует множество способов зарядки аккумуляторов, но, в частности, зарядка постоянным током является популярным методом для свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторов. В этой схеме батарея заряжается постоянным током, который обычно составляет одну десятую емкости батареи в ампер-часах. Таким образом, для батареи емкостью 4,5 Ач постоянный зарядный ток будет составлять 450 мА. Это зарядное устройство имеет следующие особенности: 1.Он может заряжать аккумуляторы 6В, 9В и 12В. Аккумуляторы, рассчитанные на другие напряжения, можно заряжать, изменяя номиналы стабилитронов ZD1 и ZD2. 2. Постоянный ток можно установить в соответствии с емкостью батареи, используя потенциометр и мультиметр последовательно с батареей. 3. Как только батарея будет полностью заряжена, она достигнет определенного уровня напряжения (например, 13,5-14,2 В в случае 12-вольтовой батареи), выдаст индикацию, и зарядное устройство автоматически выключится.Вам не нужно удалять батарею из цепи. 4. Если батарея разряжена ниже предела, появится индикация глубокой разрядки. 5. Ток покоя меньше 5 мА и в основном из-за стабилитронов. 6. Напряжение источника постоянного тока (V CC ) колеблется от 9В до 24В. 7. Зарядное устройство защищено от короткого замыкания. D1 представляет собой диод Шоттки с малым прямым падением напряжения SB560 с пиковым обратным напряжением (PRV) 60 В при 5 А или диод 1N5822 с 40 В PRV при 3 А.Обычно минимальное напряжение источника постоянного тока должно быть «Падение D1 + Напряжение полностью заряженной батареи + V DSS + Падение R2», что примерно равно «Напряжение полностью заряженной батареи + 5 В.» Например, если мы принимаем напряжение полной зарядки как 14 В для батарея 12В, напряжение источника должно быть 14+5=19В. Для простоты эта токовая батарея зарядное устройство цепь разделена на три части: источник постоянного тока , защита от перезарядки и защита от глубокого разряда.Источник постоянного тока состоит из полевого МОП-транзистора T5, транзистора T1, диодов D1 и D2, резисторов R1, R2, R10 и R11 и потенциометра VR1.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.