Схема зарядного устройства на транзисторах для автомобильного аккумулятора: Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на Attiny25. Схема и описание

Содержание

3 схемы зарядных устройств, полезных каждому автолюбителю | Лампа Эксперт

Зарядное устройство для аккумуляторных батарей должно быть в арсенале каждого автолюбителя. Но, увы, промышленные приборы стоят дорого, а самостоятельно изготовить сложное устройство под силу не каждому. Предлагаемые в этой статье зарядные устройства просты по конструкции, не содержат дефицитных деталей, и повторить их сможет практически каждый, имеющий начальные знания по электротехнике.

Прибор для зарядки и тренировки АКБ

С помощью этого прибора можно не только зарядить 12-ти вольтовый аккумулятор емкостью до 60 А-ч, но и потренировать его ассиметричным током, что бывает необходимым на начальных стадиях сульфатации.

Зарядное устройство подойдет и для более емких аккумуляторов, но время зарядки несколько увеличится.
Схема устройства для тренировки аккумуляторных батарей

Схема устройства для тренировки аккумуляторных батарей

Сетевое напряжение поступает на трансформатор Т1, понижается до 25 вольт и выпрямляется при помощи одополупериодного выпрямителя, собранного на диодах D1, D2. Диоды включены параллельно для облегчения режима их работы. Далее выпрямленное однополупериодное напряжение поступает на узел регулировки тока, собранный на транзисторе VT1 и параметрическом стабилизаторе R1, D3. Регулируют зарядный ток при помощи переменного резистора R2.

Таким образом, во время положительной полуволны АКБ заряжается, во время отрицательной разряжается через резистор R4 током порядка 500 мА. При этом максимальный зарядный ток в импульсе может достигать 10 А (усредненное значение – 5 А). Силу зарядного тока контролируют по амперметру PA1, а напряжение на клеммах АКБ по вольтметру PV1.

Устанавливая зарядный ток по амперметру, необходимо учитывать, что во время зарядки часть тока протекает через резистор R4, поэтому из показаний прибора нужно вычесть 10%. Если есть возможность и желание, чтобы не заниматься математикой шкалу прибора можно переградуировать.

Узел защиты от глубокого разряда собран на электромагнитном реле К1. Пока напряжение в сети есть, реле включено и своими контактами К1.1 и К1.2 (включены параллельно для увеличения мощности) подает напряжение зарядки на АКБ. Если напряжение в сети исчезнет, реле обесточится и отключит батарею от зарядного устройства.

В устройстве можно использовать любой сетевой трансформатор, выдающий на вторичной обмотке напряжение 22-26 В при токе 10 А. Диоды D1, D2 – любые выпрямительные, выдерживающие ток 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. КТ827 можно заменить на КТ844. Резистор R4 – ПЭВ-15 или любой другой проволочный с рассеиваемой мощностью не менее 15 Вт. R3 – С5-16МВ или самодельный, выполненный из нихромового провода. Стабилитрон Д814А можно заменить на Д814 с буквами Б, В, Г. Реле – РПУ-0 или аналогичное с напряжением срабатывания 24 В, каждая группа контактов которого сможет выдерживать половину зарядного тока (включены параллельно).

Вольтметр PV1 с пределом измерения 20 В, амперметр PA1 рассчитан на измерение тока до 10 А. Диоды D1, D2 и транзистор VT1 установлены на радиаторы. При этом диоды можно установить на один общий радиатор без изолирующий прокладок.  В качестве радиатора для транзистора можно использовать металлический корпус прибора.

Зарядное устройство с защитой от перезарядки

Предыдущая конструкция имела существенный недостаток – если вовремя не снять аккумулятор с зарядки, то его легко перезарядить и вывести из строя. Предлагаемая конструкция не умеет тренировать АКБ, но не допустит перезарядка батареи.

Схема зарядного устройства с защитой от перезарядки

Схема зарядного устройства с защитой от перезарядки

Сетевое напряжение понижается трансформатором Tr1 до 18 В и подается на тиристор Т1, который является управляющим элементом и одновременно однополупериодным выпрямителем. Управляется тиристор цепью R2, R3, R4, R5 которая получает питание от однополупериодного выпрямителя (диод D1).

Изменяя сопротивление переменного резистора R2, мы можем менять напряжение, подаваемое на управляющий электрод тиристора при каждой положительной полуволне. Этим резистором мы регулируем зарядный ток, который можно контролировать по амперметру PA1. Напряжение на клеммах заряжаемого аккумулятора отображается прибором PA2. Лампа La1 – контрольная.

Переключатель S2 позволяет одним щелчком без возни с потенциометром увеличить зарядный ток вдвое. Узел предотвращения перезаряда собран на элементах R5 и D2. Как только напряжение на клеммах достигнет напряжения стабилизации стабилитрона, он откроется и запретит прохождение управляющих импульсов на тиристор. Заряд прекратится.

Стабилитроны имеют большой разброс по току стабилизации. У Д815Е, к примеру, он может лежать в диапазоне 13,3…15 В. Если напряжение стабилизации у конкретного экземпляра низкое, то АКБ будет недозаряжаться, высокое – произойдет  перезарядка. Прежде, чем установить стабилитрон в схему, необходимо отобрать экземпляр с напряжением стабилизации, равном напряжению полностью заряженной батареи.

В конструкции можно использовать любой трансформатор, обеспечивающий напряжение 18-21 В и способный отдать ток 10 А. Лампа La1 – индикаторная на рабочее напряжение 24 В. Диод Д7 можно заменить на любой, выдерживающий прямой ток не менее 200 мА и обратное напряжение не ниже 30 В. Резистор R1 — С5-16МВ. На месте VD2 могут работать тиристоры КУ202В-Н. Тиристор размещается на радиаторе площадью не менее 200 см2. Весь монтаж производится проводом сечением не менее 4 мм2.

Зарядное устройство на специализированной микросхеме

Это зарядное устройство отлично подойдет владельцам мототехники. Оно способно заряжать шести и двенадцативольтовые батареи током до 1.5 А в полностью автоматическом режиме.

Схема зарядного устройства на микросхеме L200CV

Схема зарядного устройства на микросхеме L200CV

Микросхема представляет собой регулируемые стабилизатор тока и напряжения. Имеет защиту от перенапряжения по входу, перегрева, перегрузки и короткого замыкания. Конечное напряжение зарядки 12-ти или 6-тивольтового аккумулятора выбирается переключателем SB2, переключателем SB1 выставляется ток зарядки. Как только напряжение на клеммах АКБ достигнет заданного предела (регулируется потенциометрами R7 и R8 для 12-ти и 6-ти вольтовой батареи соответственно) зарядка прекратится. Поскольку процесс полностью автоматический, прибор не имеет измерительных приборов, но при желании их можно установить.

Конструкция устройства произвольная, в схеме можно использовать любые переключатели на соответствующее число положений. На месте VD1 может работать любой выпрямительный диод, выдерживающий прямой ток не менее 5 А и обратное напряжение не менее 25 В. Микросхему DA1 необходимо установить на радиатор.

Тока в 1.5 А для зарядки автомобильного аккумулятора маловато (долго будет заряжаться). Но если кто-то из автомобилистов заинтересовался этой микросхемой, то может собрать схему, приведенную ниже.
Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Эта конструкция благодаря силовому транзистору VT1 способна отдать в нагрузку ток до 10А. Конечное напряжение зарядки устанавливается резистором R4, а ток зарядки резистором R3. Ручки обоих резисторов необходимо проградуировать по эталонным вольтметру и амперметру. Диод D1, транзистор VT1 и саму микросхему необходимо установить на радиаторы.

Вот, вроде, и все о простых зарядных устройствах. Будем надеяться, что автолюбители найдут в этой статье что-то полезное для себя.

Схема простого зарядного устройства аккумулятора » Паятель.Ру


Нарушение режима эксплуатации аккумулятора (вследствие неправильной работы реле-регулятора автомобиля, или длительного хранения) почти всегда приводит к сульфатизации пластин. В результате внутреннее сопротивление батареи возрастает, и даже в заряженном виде она не может выдать необходимый пусковой ток. Наиболее простой способ реанимации такой батареи это зарядка в тренировочном режиме, когда за один период сетевого напряжение происходит зарядка аккумулятора током в 5-10 ниже емкости батареи, в течении одного полупериода, и разрядка током в 50-100 раз ниже емкости батареи.


Обычно, после десяти часов такого режима большинство засульфатизированных аккумуляторов приходит в норму.

На рисунке показана схема простейшего устройства, реализующего такой режим. Во время положительного полупериода на базе составного транзистора появляется открывающее напряжение, которое устанавливается резисторами R1 и R2. Транзистор открывается и через него на аккумулятор поступает зарядный ток. Величина этого тока зависит от степени открывания VT1, а значит от положения движка R2. Зарядный ток, протекающий через батарею измеряется амперметром Р1.

С переходом сетевого напряжения через нуль транзистор VT1 закрывается, и в течении отрицательной полуволны сетевого напряжения происходит разрядка аккумулятора через мощный резистор R3.

Вольтметр Р2 служит для наблюдения за напряжением на аккумуляторе. Нельзя допускать чтобы оно было больше 14В.

Если аккумулятор сильно засульфатизирован, его внутреннее сопротивление будет велико, и даже при небольшом токе зарядки на нем будет падать повышенное напряжение (16-17В), этого допускать нельзя, и на первом этапе реанимации нужно резистором R2 установить такой ток, при котором напряжение на аккумуляторе будет не больше 14-14,5В, а затем, через 15-30 минут, постепенно увеличивать ток наблюдая чтобы напряжение не превышало 14 В.

Максимальный ток, который выдает это устройство, до 15 А, при необходимости ускоренной зарядке аккумулятора, можно устанавливать ток 10-12 А. Но при этом нужно следить за тем чтобы электролит не закипал (снять одну из крышечек, и если будет видно активное пузырение, уменьшить ток до такого уровня чтобы его не было).

Диоды Д242 можно заменить любыми другими диодами на ток не ниже 10 А, например КД213, Д243, КД202. Транзистор КТ827 можно заменить на КТ825, но при этом изменить полярность подключения диодов, Р1, Р2 и аккумулятора.

Амперметр Р1 — на ток до 3-5 А, но его шкалу нужно переградуировать, потому что его показания будут в 2,5 раза занижены, то есть если амперметр показывает 3 А, то на самом деле это 7,5 А. Вольтметр любой постоянного тока. Показания вольтметра корректировать не нужно, но они будут реальными только при подключенном аккумуляторе.

В качестве основы для трансформатора используется силовой трансформатор ТС200 (можно и ТС 180) от старых ламповых телевизоров. Нужно удалить все его вторичные обмотки, затем намотать новые, — две обмотки по 40 витков (на разных катушках трансформатора). А затем соединить их так же как соединены сетевые обмотки.

Транзистор и диоды должны быть на радиаторах, особенно транзистор. В качестве радиатора для транзистора можно использовать металлический корпус устройства, но при этом не соединять его с другими цепями, либо изолировать транзистор диэлектрическими прокладками (слюда).

Для диодов в качестве радиатора можно использовать металлический кронштейн площадью не менее 50 см2, который укрепить внутри корпуса на изоляционных стойках, чтобы он не имен контакта с корпусом устройства.

Схема и описание автоматического зарядного устройства на микросхеме и транзисторах

 

Схема и описание самодельного автоматического зарядного десульфатирующего устройства для зарядки и восстановления автомобильных аккумуляторов.


Устройство позволяет не только заряжать, но и восстанавливать аккумуляторы с засульфатированными пластинами за счет использования ассиметричного тока при зарядке в режиме заряд (5 А) — разряд (0,5 А) за полный период сетевого напряжения. В устройстве предусмотрена также возможность при необходимости ускорить процесс заряда.

Данное устройство имеет ряд дополнительных функций, способствующих удобству их использования. Так, при окончании заряда схема автоматически отключит аккумулятор от зарядного устройства. А при попытке подключить неисправный аккумулятор (с напряжением ниже 7 В) или же аккумулятор с неправильной полярностью схема не включится в режим заряда, что предохранит зарядное устройство и аккумулятор от повреждений.

В случае короткого замыкания клемм Х1 (+) и Х2 (-) при работе устройства перегорит предохранитель FU1.

Электрическая схема (рис. 1) 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.

Рис. 1. Нажмите на рисунок для просмотра.

При включении устройства тумблером SA1 загорится светодиод HL2, и схема будет ждать, пока подсоединим аккумулятор к клеммам Х1, Х2. При правильной полярности подключения аккумулятора небольшой ток, протекающий через диод VD7 и резисторы R14, R15 в базу VT2, будет достаточным, чтобы транзистор открылся и сработало реле К1.

При включении реле транзистор VT1 начинает работать в режиме стабилизатора тока — в этом случае будет светиться светодиод HL1. Ток стабилизации задается номиналами резисторов в эмиттерной цепи VT1, а опорное напряжение для работы получено на светодиоде HL1 и диоде VD6 .

Стабилизатор тока работает на одной полуволне сетевого напряжения. В течение второй полуволны диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через резистор R8. Номинал R8 выбран таким, чтобы ток разряда составлял 0,5 А. Экспериментально установлено, что оптимальным является режим заряда током 5 А, разряда — 0,5 А.

Пока идет разряд, компаратор производит контроль напряжения на аккумуляторе, и при превышении значения 14,7 В (уровень устанавливается при настройке резистором R10) он включит тиристор.

При этом начнут светиться светодиоды HL3 и HL2. Тиристор закорачивает базу транзистора VT2 через диод VD9 на общий провод, что приведет к выключению реле. Повторно реле не включится, пока не будет нажата кнопка СБРОС (SB1) или же не отключена на некоторое время вся схема (SA1).

Для устойчивой работы компаратора D1 его питание стабилизировано стабилитроном VD5. Чтобы компаратор сравнивал напряжение на аккумуляторе с пороговым (установленным на входе 2) только в момент, когда производится разряд, пороговое напряжение цепью из диода VD3 и резистора R1 повышается на время заряда аккумулятора, что исключит его срабатывание. Когда происходит разряд аккумулятора, эта цепь в работе не участвует.

При изготовлении конструкции транзистор VT1 устанавливается на радиатор площадью не менее 200 кв. см.

Силовые цепи от клемм Х1, Х2 и трансформатора Т1 выполняются проводом с сечением не менее 0,75 кв. мм.

В схеме применены конденсаторы С1 типа К50-24 на 63 В, С2 — К53-4А на 20 В, подстроечный резистор R10 типа СП5-2 (многооборотный).

постоянные резисторы R2…R4 типа С5-16МВ, R8 типа ПЭВ-15, остальные — типа С2-23. Реле К1 подойдет любое, с рабочим напряжением 24 В и допустимым током через контакты 5 А; тумблеры SA1, SA2 типа Т1, кнопка SB1 типа КМ1-1.

Для регулировки зарядного устройства потребуется источник постоянного напряжения с перестройкой от 3 до 15 В. Удобно воспользоваться схемой соединений, показанной на рис. 2

Рис. 2. Нажмите на рисунок для просмотра.

Настройку начинаем с подбора номинала резистора R14. Для этого от блока питания А1 подаем напряжение 7 В и изменением номинала резистора R14 добиваемся, чтобы реле К1 срабатывало при напряжении не менее 7 В. После этого увеличиваем напряжение с источника А1 до 14,7 В и настраиваем резистором R10 порог срабатывания компаратора (для возврата схемы в исходное состояние после включения тиристора надо нажать кнопку SB1). Может также потребоваться подбор резистора R1.

В последнюю очередь настраиваем стабилизатор тока. Для этого в разрыв цепи коллектора VT1 в точке «А» временно устанавливаем стрелочный амперметр со шкалой 0…5 А. Подбором резистора R4 добиваемся показаний по амперметру 1,8 А (для амплитуды тока 5 А), а после этого при включенном SA2 настраиваем R4, значение 3,6 А (для амплитуды тока 10 А).

Разница в показании стрелочного амперметра и фактической величины тока связана с тем, что амперметр усредняет измеряемую величину за период сетевого напряжения, а заряд производится только в течение половины периода.

В заключение следует отметить, что окончательную настройку тока стабилизатора лучше проводить на реальном аккумуляторе в установившемся режиме — когда транзистор VT1 прогрелся и эффект роста тока за счет изменения температуры переходов в транзисторе не наблюдается. На этом настройку можно считать законченной.

По мере заряда аккумулятора напряжение на нем будет постепенно возрастать, и, когда оно достигнет значения 14,7 В, схема автоматически отключит цепи заряда. Автоматика также отключит процесс зарядки в случае каких-то других непредвиденных воздействий, например при пробое VT1 или же исчезновении сетевого напряжения. Режим автоматического отключения может также срабатывать при плохом контакте в цепях от зарядного устройства до аккумулятора. В этом случае надо нажать кнопку СБРОС (SB1).

Читать далее — Самодельное зарядное устройство на симисторе

Популярные схемы зарядных устройств:

Схема тиристорного зарядного устройства

Десульфатирующее зарядное устройство

Простое зарядное устройство

Схема автомата включения-выключения зарядного устройства


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)

 

Схемы самодельных зарядных для авто аккумулятора. Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

У каждого автомобилиста наступал в жизни момент, когда, повернув ключ в замке зажигания не происходило абсолютно ничего. Стартер не проворачивался, а как следствие – машина не заводилась. Диагноз простой и ясный: аккумуляторная батарея полностью разряжена. Но имея под рукой даже самое простое с выходным напряжением 12 В, можно в течение одного часа восстановить АКБ и поехать по своим делам. Как сделать такое устройство своими руками, описано далее в статье.

Как правильно заряжать аккумуляторную батарею

Перед тем как сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками, следует узнать основные правила относительно его правильной зарядки. Если их не соблюдать, то ресурс батареи резко уменьшится и придётся покупать новую, так как восстановить аккумулятор практически невозможно.

Чтобы установить правильный ток, следует знать простую формулу: ток заряда равен току разряда батареи за период времени равный 10-ти часам. Это означает, что ёмкость АКБ следует разделить на 10. Например, для АКБ, ёмкостью 90 А/ч, необходимо установить ток заряда равный 9 Ампер. Если поставить больше, то произойдёт быстрый нагрев электролита и могут быть повреждены свинцовые соты. При меньшей силе тока понадобится очень много времени до полного заряда.

Теперь необходимо разобраться с напряжением. Для АКБ, разность потенциалов которых составляет 12 В, напряжение заряда не должно превышать 16.2 В. Это означает, что для одной банки напряжение должно быть в пределах 2.7 В.

Самое основное правило правильного заряда АКБ: не перепутать клеммы, во время присоединения батареи. Неправильно подключённые клеммы получили название переполюсовке, что приведёт к немедленному вскипанию электролита и окончательному выходу из строя аккумулятора.

Необходимые инструменты и расходные материалы

Сделать качественное зарядное устройство своими руками можно только в случае, если под этими самыми руками будут находиться приготовленные инструменты и расходные материалы.

Перечень инструментов и расходных материалов:

  • Мультиметр. Должен находится в инструментальной сумке каждого автомобилиста. Пригодится не только при сборке зарядного, но и в дальнейшем, при ремонте. Стандартный мультиметр включает в себя такие функции как измерение напряжения, силы тока, сопротивления и прозвонка проводников.
  • Паяльник. Достаточно мощности в 40 или 60 Вт. Слишком мощный паяльник брать нельзя, так как высокая температура приведёт к порче диэлектриков, например, в конденсаторах.
  • Канифоль. Необходима для быстрого увеличения температуры. При недостаточном прогреве деталей, качество пайки будет слишком низким.
  • Олово. Основной скрепляющий материал, используется для улучшения контакта двух деталей.
  • Термоусадочная трубка. Более новый вариант старой изоленты, легка в использовании и обладает лучшими диэлектрическими качествами.

Конечно, всегда под рукой должны находится такие инструменты как плоскогубцы, плоская и фигурная отвёртка. Собрав все вышеперечисленные элементы, можно приступать к сборке зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Последовательность изготовления зарядки на основе импульсного блока питания

Зарядка для аккумуляторов своими руками должна быть не только надёжной и качественной, но и обладать небольшой стоимостью. Поэтому нижеприведённая схема подходит идеально, для достижения подобных целей.

Готовая зарядка на основе импульсного источника питания

Что потребуется:

  • Трансформатор электронного типа от китайского производителя Tashibra.
  • Динистор КН102. Зарубежный динистор имеет маркировку DB3.
  • Силовые ключи MJE13007 в количестве двух штук.
  • Диоды КД213 в количестве четырёх штук.
  • Резистор, с сопротивлением не менее 10 Ом и мощностью 10 Вт. При установке резистора меньшей мощности, он будет постоянно греться и очень скоро выйдет из строя.
  • Любой трансформатор обратной связи, которые могут находится в старых радиоприёмниках.

Разместить схему можно на любой старой плате или купить для этого пластину недорого диэлектрического материала. После сборки схемы её необходимо будет спрятать в металлическом корпусе, который можно изготовить из простой жести. Схема должна быть изолирована от корпуса.

Пример зарядного устройства, смонтированного в корпусе старого системного блока

Последовательность изготовления зарядного устройства своими руками:

  • Переделать силовой трансформатор. Для этого следует размотать его вторичную обмотку, так как импульсные трансформаторы Tashibra дают только 12 В, что очень мало для автомобильного АКБ. На место старой обмотки следует намотать 16 витков нового сдвоенного провода, сечение которого не будет меньше 0.85 мм.Новая обмотка изолируется, и поверх неё наматывается следующая. Только теперь необходимо сделать всего 3 витка, сечение провода – не менее 0.7 мм.
  • Смонтировать защиту от короткого замыкания. Для этого понадобится тот самый резистор на 10 Ом. Его следует впаять в разрыв обмоток силового трансформатора и трансформатора обратной связи.

Резистор как защита от короткого замыкания

  • С помощью четырёх диодов КД213 спаять выпрямитель. Диодный мост простой, может работать с током высокой частоты, и его изготовление происходит по стандартной схеме.

Диодный мост на основе КД213А

  • Делаем ШИМ-контроллер. Необходим в зарядном устройстве, так как контролирует все силовые ключи в схеме. Его можно сделать самостоятельно, используя полевой транзистор (например, IRFZ44) и транзисторы обратной проводимости. Для этих целей идеально подходят элементы типа КТ3102.

ШИМ=контроллер высокого качества

  • Произвести стыковку основной схемы с силовым трансформатором и ШИМ-контроллера. После чего получившуюся сборку можно закреплять в самостоятельно сделанном корпусе.

Данное зарядное устройство достаточно простое, не требует больших затрат при сборке, обладает маленьким весом. Но схемы, сделанные на основе импульсных трансформаторов нельзя отнести к категории надёжных. Даже самый простой стандартный силовой трансформатор будет выдавать более стабильные показатели чем импульсные устройства.

При работе с любым зарядным устройством следует помнить, что нельзя допускать переполюсовки. Данная зарядка защищена от подобного, но всё же перепутанные клеммы сокращают срок службы аккумуляторной батареи, а резистор переменного типа в схеме позволяет контролировать ток заряда.

Простое зарядное устройство своими руками

Для изготовления данной зарядки потребуются элементы, которые можно найти в отслужившем телевизоре старого типа. Перед их монтажом в новую схему, детали необходимо проверить с помощью мультиметра.

Основной деталью схемы является силовой трансформатор, который можно найти не везде. Его маркировка: ТС-180-2. Трансформатор такого типа имеет 2 обмотки, напряжение которых составляет 6.4 и 4.7 В. Чтобы получить необходимую разность потенциалов, эти обмотки следует соединить последовательно – выход первой соединить со входом второй посредством пайки или обыкновенного клеммника.

Трансформатор типа ТС-180-2

Также понадобятся диоды типа Д242А в количестве четырёх штук. Так как данные элементы будут собраны в мостовую схему, потребуется отвод излишнего тепла от них во время работы. Поэтому также необходимо найти или приобрести 4 радиатора охлаждения для радиодеталей, площадью не менее 25 мм2.

Осталась только основа, для которой можно взять пластину из стеклотекстолита и 2 предохранителя, на 0. 5 и 10А. Проводники допускается использовать любого сечения, только входной кабель должен быть не менее 2.5 мм2.

Последовательность сборки зарядного устройства:

  1. Первым элементом в схеме необходимо собрать диодный мост. Собирается он по стандартной схеме. Места выводов должны быть опущены вниз, а все диоды надо разместить на радиаторах охлаждения.
  2. От трансформатора, с выводов 10 и 10′ провести 2 провода ко входу диодного моста. Теперь следует немного доработать первичные обмотки трансформаторов, а для этого припаять между выводами 1 и 1′ перемычку.
  3. Припаять входные проводе к выводам 2 и 2′. Входной провод можно сделать из любого кабеля, например, от или любого отслужившего бытового прибора. Если же в наличии есть только провод, то к нему необходимо присоединить вилку.
  4. В разрыв провода, идущего до трансформатора, следует установить предохранитель, рассчитанный на 0.5А. В разрыв плюсового, который пойдёт непосредственно на клемму АКБ – предохранитель на 10А.
  5. Минусовой провод, идущий от диодного моста, припаивают последовательно к обыкновенной лампе, рассчитанной на 12 В, мощностью не более 60 Вт. Это поможет не только контролировать зарядку аккумулятора, но и ограничить зарядный ток.

Все элементы данного зарядного устройства можно разместить в жестяном корпусе, также сделанном своими руками. Пластину стеклотекстолита закрепить болтами, а трансформатор смонтировать прямо на корпус, предварительно разместив между ним и жестью такую же стеклотекстолитовую пластину.

Игнорирование законов электротехники может привести к тому, что зарядное устройство будет постоянно выходить из строя. Поэтому заранее стоит распланировать мощность зарядки, в зависимости от которой и собирать схему. Если превысить мощность цепи, то должной зарядки АКБ не будет, если не будет превышения рабочего напряжения.

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:

Доброго времени суток господа радиолюбители! В этой статье хочу описать сборку несложного зарядного устройства. Даже совсем простого, потому что оно не содержит ничего лишнего. Ведь часто усложняя схемы мы снижаем её надёжность. В общем тут будет рассмотрено пару вариантов таких простейших автомобильных зарядных, которые можно спаять любому, кто хоть раз чинил кофемолку или менял выключатель в коридоре)) По своему опыту могу предположить что оно будет полезным каждому, кто имеет хоть какое-то отношение к технике или электронике. Давно меня посетила идея собрать простейшее зарядное устройство для АКБ своего мотоцикла, так как генератор иногда попросту не справляется с зарядкой последнего, особенно тяжело ему приходится зимним утром, когда нужно завести его со стартера. Конечно многие будут говорить что с кик стартера много проще, но тогда АКБ можно вообще выкинуть.

Электрическая схема самодельного зарядного


Что нужно для того, чтоб АКБ зарядился? Источник стабильного тока, который бы не превышал некоторое безопастное значение. В простейшем случае им будет обычный сетевой трансформатор. Он должен выдавать на вторичке такой ток, который нужен для стандартного зарядного режима (1/10 ёмкости аккумулятора). И если в начале зарядного цикла нагрузка начнёт тянуть ток бОльшего значения — произойдёт просадка напряжения на выходной обмотке трансформатора, а значит ток снизится. Есть два варианта выпрямителей:


Последняя схема позволит менять значение зарядного тока, за счёт изменения напряжения на АКБ. Если вы не доверяете трансформатору, то функцию стабилизатора тока можно возложить на обычную автомобильную лампочку 12 вольт.

В общем для себя решил сделать зарядку довольно мощной, как основу взял трансформатор ТС-160 от советского лампового телека, перемотал под свои нужды, на выходе вышло 14 вольт на 10 ампер, что позволяет заряжать АКБ достаточно большой ёмкости, в том числе любые автомобильные.

Корпус для зарядного устройства


Корпус был собран из цинковой жести, так как хотел сделать как можно проще.


Сзади корпуса было выпилено отверстие под вентилятор, для большей надёжности решил добавить активное охлаждение, да и вентилей поднакопилось, пусть не лежат без дела.


Затем начал делать начинку, прикрутил трансформатор, диодный мост тоже взял с запасом — КРВС-3510 , благо они не много стоят:


В передней панели сделал отверстие для вольтметра, также прикрутил гнездо для крокодилов.


Вышло как раз то что я хотел-простенько и надёжно. В основном этот блок используется для зарядки АКБ и питания 12 вольтовых светодиодных лент.


Ну и в крайнем случае для настройки автомобильных преобразователей. А чтобы было меньше помех, после моста поставил пару конденсаторов общей ёмкостью около 5 тыс. мкФ.


Внешне конечно можно было сделать и более аккуратно, но мне здесь главное надёжность, следующим на очереди стоит лабораторный блок питания, в нем то и буду воплощать все свои дизайнерские умения. Всего доброго, с вами был Колонщик !.)

Обсудить статью АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ СВОИМИ РУКАМИ

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля


зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.


Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более , работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.


Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты


от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3. 1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение . При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ


при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.


Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.


Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.


Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов , идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм 2 .

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.


На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.


На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.


Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.


А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм 2 .


К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора .

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1. 1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах


без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.


Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1. 2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора


автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Даже при полностью исправном автомобиле рано или поздно может сложиться ситуация, когда потребуется от внешнего источника – долгая стоянка, случайно оставленные включенными габаритные огни и так далее. Владельцам же старой техники необходимость в регулярной подзарядке аккумулятора известна прекрасно – тому виной и саморазряд «уставшей» батареи, и повышенные токи утечек в электроцепях, в первую очередь – в диодном мосту генератора.

Можно приобрести готовое зарядное устройство: они выпускаются во множестве вариантов и легко доступны. Но кому-то может показаться, что изготовить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками будет интереснее, а кого-то возможность сделать ЗУ буквально из подручного материала и выручит.

Полупроводниковый диод+лампочка

Неизвестно, кому первому пришла в голову идея заряжать аккумулятор подобным образом, но это как раз тот случай, когда зарядить аккумулятор можно буквально подручными средствами . В этой схеме источником тока служит электрическая сеть 220В, диод нужен для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный, а лампочка служит токоограничительным резистором.

Расчет этого зарядного устройства так же прост, как и его схема:

  • Ток, протекающий через лампу, определяется исходя из ее мощности как I=P/U , где U – напряжение в сети, P – мощность лампы. То есть для лампы в 60 Вт ток в цепи составит 0,27 А.
  • Так как диод срезает каждую вторую полуволну синусоиды, реальный средний ток нагрузки будет с учетом этого равен 0,318*I .
ПРИМЕР: Используя лампу 100 Вт в такой схеме, мы получим средний ток зарядки аккумулятора в 0,15А.

Как видно, даже при использовании мощной лампы ток нагрузки получается небольшим, что позволит использовать любой распространенный диод, например 1N4004 (такие обычно идут в комплекте с сигнализациями, стоят в блоках питания маломощной техники и так далее). Все, что нужно знать для сборки такого устройства – это то, что полоска на корпусе диода обозначает его катод. Этот контакт подсоедините к положительному полюсу батареи.

Не подсоединяйте это устройство к аккумулятору, если он не снят с автомобиля, во избежание повреждения бортовой электроники высоким напряжением!

Подобный вариант изготовления представлен на видео

Выпрямитель

Это ЗУ несколько сложнее. Такая схема используется в самых дешевых фабричных устройствах :

Для изготовления зарядного устройства потребуется сетевой трансформатор с выходным напряжением не менее 12,5 В, но и не более 14. Часто берется советский трансформатор типа ТС-180 из ламповых телевизоров, имеющий две накальные обмотки на напряжение 6,3 В. При их последовательном соединении (назначение клемм указано на корпусе трансформатора) мы получим как раз 12,6 В. Для выпрямления переменного тока со вторичной обмотки применен диодный мост (двухполупериодный выпрямитель). Его можно как собрать из отдельных диодов (например, Д242А из того же телевизора), либо купить готовую сборку (KBPC10005 либо ее аналоги).

Диоды выпрямителя будут ощутимо нагреваться, и для них придется сделать радиатор из подходящей алюминиевой пластины. В этом плане использование диодной сборки гораздо удобнее – пластина крепится винтом к ее центральному отверстию на термопасту.

Ниже приведена схема назначения выводов наиболее распространенной в импульсных блоках питания микросхемы TL494:

Нас интересует цепь, связанная с ножкой 1. Просматривая соединенные с ней дорожки на плате, найдите резистор, соединяющий эту ножку с выходом +12 В. Именно он задает выходное напряжение 12-вольтовой цепи блока питания.

Как сделать сильноточную схему зарядного устройства с автоматическим отключением с использованием одного транзистора

, 2019 от admin 2 комментария

В сообщении рассказывается об одной схеме зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов на основе сильноточных транзисторов с функцией автоматического отключения при перезарядке.


Да, он будет функционировать, что позволит ему прекратить зарядку аккумулятора, когда на клеммах аккумулятора будет достигнуто напряжение около 14 В.
, но я сомневаюсь в значении базового резистора 1 Ом… оно должно быть определено правильно.
Транзистор и микросхема могут быть установлены на общий радиатор с использованием комплекта слюдяного сепаратора. Это может выиграть от функции тепловой защиты ИС и поможет защитить оба устройства от перегрева.
Описание схемы
Представленное однотранзисторное сильноточное зарядное устройство представляет собой простой способ зарядки аккумулятора, а также автоматического отключения, когда аккумулятор достигает уровня полного заряда.
Схема на самом деле представляет собой четкий транзисторный каскад с общим коллектором, использующий продемонстрированный силовой элемент 2N6292.
Кроме того, конструкция представляет собой эмиттерный повторитель, и, как указывает этот термин, эмиттер следует за базовым напряжением и позволяет транзистору работать только при условии, что потенциал эмиттера на 0,7 В ниже используемого базового потенциала.
На продемонстрированной схеме база транзистора подается с управляемым напряжением 15 В от ИМС 7815, что гарантирует улучшение потенциала примерно в 15 — 0.7 = 14,3 В между эмиттером и землей транзистора.
Диод не нужен, и его следует снять с базы транзистора, чтобы уменьшить ненужное падение дополнительных 0,7 В.
Вышеупомянутое напряжение также превращается в напряжение зарядки соответствующей батареи на этих клеммах.
Пока аккумулятор заряжается и напряжение на его клеммах остается ниже отметки 14,3 В, базовое напряжение транзистора продолжает работать и обеспечивает необходимое зарядное напряжение для аккумулятора.
Несмотря на это, в тот момент, когда батарея начинает достигать полного заряда выше 14,3 В, база блокируется из-за падения напряжения 0,7 В на ее эмиттере, что заставляет транзистор перестать работать, и зарядное напряжение на батарею отключается на время В настоящее время всякий раз, когда уровень заряда батареи начинает опускаться ниже отметки 14,3 В, транзистор снова включается… цикл продолжает повторяться, обеспечивая безопасную зарядку подключенной батареи.
Базовый резистор = Hfe x внутреннее сопротивление батареи

Об администраторе

Взаимодействие со считывателем

ЦЕПЬ2

ЦЕПЬ2

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВОЛНА


ЩЕЛОЧНОЙ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

 

Эта схема была специально разработана для подзарядки щелочных аккумуляторов. клетки.Необычное подключение транзистора в каждом зарядном устройстве заставит его колебаться, включаясь и выключаясь, тем самым передавая заряд накапливается в конденсаторе к ячейке. Оранжевый светодиод будет мигать примерно 5 раз в секунду для элемента 1,37 В. Для полностью разряженного ячейке мигание быстрее, но оно будет уменьшаться, пока не дойдет до остановка, когда ячейка заряжена. Вы можете оставить ячейку в зарядном устройстве так как он будет накапливать заряд и держать его на уровне около 1.6В. Чтобы установить правильное напряжение, вы должны подключить новую, неиспользованную ячейку и настроить триммер до тех пор, пока не начнутся колебания, затем вернитесь немного назад, пока не перестанут колебание присутствует, и схема готова к работе. Вам следует используйте только указанные транзисторы, цвета светодиодов, напряжение стабилитрона и номинальная мощность, потому что они будут устанавливать конечное напряжение на ячейке. Также была включена простая схема зарядки 9 В: она будет заряжать до около 9.3 В, а затем держите его на постоянном заряде: зеленый светодиод будет быть выключенным во время зарядки и полностью включенным, когда аккумулятор близко до его конечного напряжения.

А Трансформатор 2,5 ВА легко заряжает до 4 аккумуляторов одновременно хотя на схеме показаны только 2. Чтобы свести к минимуму помехи от одной цепи к другой у них нет ничего общего кроме трансформатора и, чтобы показать сбалансированную нагрузку на трансформатор, половина зарядных устройств будет использовать положительную синусоиду а другая половина отрицательной синусоиды.

Обязательно используйте высокое бета-транзисторы, такие как BC337-25 или лучше BC337-40. Учитывая разброс параметров транзистора может случиться так, что колебания не происходят. Используйте немного более высокое напряжение стабилитрона: 7,5В вместо 6,8 или зеленый светодиод вместо оранжевого. То напряжение, измеренное на выходе трансформатора, должно быть 9,5 В переменного тока для правильная эксплуатация.

Все Типы щелочных элементов можно перезарядить: это займет 1 день для разряженной батареи AA или 9V и до нескольких дней для большой D тип ячейки.Лучше всего не разряжать аккумулятор полностью. или батареи, а скорее для того, чтобы время от времени давать короткую зарядку, хотя по общему признанию, этого нелегко достичь.

Не попытаться перезарядить полностью разряженный элемент или элемент, показывающий даже малейших признаков повреждения, наилучшая перезарядка достигается при батарея все еще заряжена на 70%. Чем больше осталось заряда батареи разряда, тем менее эффективной будет его перезарядка.

Я успешно пытался перезарядить никель-металлогидридные аккумуляторы. хорошо. Хотя профиль зарядки для этих ячеек вполне отличается от щелочных элементов, схема работает нормально при условии, что вы не оставите их в зарядном устройстве навсегда из-за возможность перезарядки особенно для меньших батареи.

сеть трансформатор должен соответствовать напряжению, имеющемуся в каждой стране: обычно 230 В переменного тока или 115 В переменного тока.


5 Вт  ИНВЕРТОР

 

Для этого простого инвертора достаточно одного транзистора. Основная цель этой схемы — обеспечить подходящее питание для всех вид маломощных зарядных устройств, которые обычно подключаются к сети таких как мобильные телефоны, электробритвы и т. д., даже электронные неоновые свет мощностью 5 Вт был успешно подключен. Только легкодоступный используются компоненты. Трансформатор стандартный сетевой 10ВА. Трансформатор с двумя обмотками 6В, соединенными так, как показано на схеме. Частота работы составляет от 70 до 190 Гц в зависимости от характера нагрузки. Эта частота приемлема для большинства устройств, но очевидно, что он не подходит для управления частотно-зависимыми приборами. таких как часы или небольшие двигатели, которые зависят от частоты сети в для надежной работы.Транзистор не требует дополнительный радиатор, если он установлен на предусмотренном металлическом корпусе для инвертора. Неоновый свет свечения даст полезную индикацию, и предупреждение, о наличии опасного напряжения на выходе. А Полезным дополнением будет предохранитель на 2,5А на входной линии питания. Управление простое: включите устройство и подключите устройство удержания нагрузки. глаз на неоновом светящемся свете, который должен быть всегда включен: определенно переключающие зарядные устройства требуют начального пикового тока, эффективно закорачивающего выход и выключение неона: в этом случае надо попробовать многократно подключать нагрузку, пока она не заработает. Временное короткое замыкание на выход и временный перепад напряжения на входе не повредить блок. КПД не был конструктивным параметром, однако измеряется между 50 и 60%. Если у вас есть сеть 110В трансформатор и, следовательно, выход 110 В переменного тока, вы должны заменить конденсатор 0,1 мкФ на 0,22 мкФ, 400В. Форма сигнала имеет лишь слегка синусоидальную форму. Инвертировать соединение одной из обмоток 6В, если не возникают колебания.

 


АВТОМОБИЛЬ АККУМУЛЯТОР ТЕСТЕР

 

Проверка состояние вашего автомобильного аккумулятора (аккумулятора) должно быть проще с эта схема, которая измеряет внутреннее сопротивление батареи. Импульсы, генерируемые 555, используются для управления фиктивной нагрузкой и напряжение, возникающее на аккумуляторе, указывает на его внутреннее сопротивление: чем ниже напряжение, тем здоровее батарея. Напряжение переменного тока считывается с помощью цифрового измерителя, подключенного к выход. Отдельные провода используются для фиктивной нагрузки и для измерительная цепь. Они должны быть подключены к соответствующей батарее. ушки, но они не должны касаться друг друга. Это позволяет избежать ошибочного показания из-за менее чем идеальных контактов фиктивной нагрузки. То внутреннее сопротивление также зависит от температуры батареи; это причина переключения: hot означает аккумулятор (не температура окружающей среды) от 35 до 52 градусов по Цельсию, нормальная для температуры от 16 до 34 градусов и для холода хорошо для температуры от -4 до 15.За пределами этих диапазонов показания ненадежен. Внутреннее сопротивление зависит также от номинального емкость аккумулятора. Потенциометр на 100 Ом устанавливает батарею емкость: он повернут полностью на плюс для батареи 100 Ач и полностью минус для аккумулятора 32 Ач. Циферблат с единой маркировкой от 32 до 100 использовалось в прототипе. Это означает, что мы может измерять внутреннее сопротивление аккумуляторов емкостью от 32 до 100 Ач.Поскольку вокруг есть несколько небольших 12-вольтовых аккумуляторов, специально для сигнализации был введен переключатель, который в положении Х1, изменит диапазон емкости на 3,2 — 10 Ач. Устройство имеет шесть выводов выход из коробки: два для макета нагрузки, два для учета раздел и два, идущих к цифровому счетчику. Операция проста: установить диапазон, температура и номинал батареи, затем подключите манекен нагрузка и измерение ведет к наконечникам батареи и считывают переменный ток напряжение: вы должны быть в безопасности, если оно ниже 10-12 мВ, иначе оно лучше дать аккумулятору хорошую подзарядку и если он еще выше 10-12 мВ, возможно, вам нужна новая батарея.Яркий оранжевый светодиод показывает, что устройство подключено и находится в режиме ожидания. операция.

 


ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

 

Полное короткое замыкание и защита от перегрузки по току обеспечивается этой схемой, подходящей для приложения на рабочих местах в технических школах и лабораториях, где есть необходимость работать напрямую с электросетью.Дополнительные возможности хорошо видимая красная лампочка, указывающая на то, что напряжение присутствует, хорошая изоляция выходной цепи при выключенном блоке, только несколько милливольт были измерены без нагрузки, порог тока регулируемый в ограниченном диапазоне и возможность дистанционного вырез: 6 В от вторичной обмотки можно взять где угодно, обычно там, где вы работаете, даже вдали от схемы защиты.Нажатие кнопки приведет к короткому замыканию обмотки и цепь выключится, тем самым сняв сетевое напряжение. Подходящий светодиод размещен вместе с кнопкой, чтобы показать, схема работает или нет. Дополнительные цепи дистанционного отключения при необходимости можно подключить параллельно. Цепь отключится если на выходе происходит короткое замыкание без перегорания предохранителя, но это взорвется, если вы попытаетесь активировать цепь, если короткое замыкание уже произошло настоящее время.

Если есть сомнения, сначала активируйте цепь, а затем применить нагрузку.

BTB12-600SW — симистор без снаббера, а T0805 является стандартным симистором: вы можете использовать другие эквивалентные типы, но поскольку того, как управляются симисторы, вы не можете использовать в этой схеме бездемпферный симистор вместо стандартного симистора и наоборот. 250 мкГн индуктивности катушка индуктивности без сердечника, состоящая из 100 витков эмалированного провода диаметром 1 мм. форма диаметром 27 мм и шириной 12 мм.Сетевой трансформатор представляет собой стандартный трансформатор с расщепленной первичной обмоткой, подключенной таким образом, что схема будет самоподдерживающейся, как только она будет активирована. Одинаковый схема была реализована с ограничением тока от 0,1 до 0,3А. В этом случае вы должны изменить предохранитель с 6,3 А на 1,5 А и чувствительный резистор от 1 Ом к 10 Ом. Этот резистор должен быть цементного типа, а не бронированного типа.Последний не в состоянии выдерживать временные высокие перегрузки, возникающие во время состояние короткого замыкания. Падение напряжения от входа к выходу составляет от 1 В при небольшой нагрузке или без нагрузки до 3,6 В при токе нагрузки 2 А.


ИМПУЛЬС РЕЛЕ

 

Это схема преобразует стандартное реле в импульсное реле; нажатие на Кнопка включит его, а повторное нажатие выключит. Для для этого вам нужно реле с 2-мя контактами: один используется для контур, а другой доступен для внешнего контура. Иногда сложно или невозможно найти шаговое реле, обычно используется в электропроводке, и это жизнеспособное решение. То реле, используемое в этой цепи, было силовым реле с контактами 10А и сопротивление катушки 28 Ом. То схема не будет потреблять энергию в режиме ожидания, и ее можно увеличить схема работает при более высоком напряжении.Реле должно быть всегда рассчитан на половину напряжения питания, в нашем случае это реле 6В для питание 12В. Резистор последовательно с катушкой должен иметь аналогичный сопротивление как у катушки или чуть выше и другой резистор должно быть в два раза больше сопротивления катушки. Все конденсаторы на 25В. То номинал конденсаторов зависит от сопротивления катушки: чем выше сопротивление, чем ниже значение. Поскольку для зарядки требуется определенное время конденсаторы надо ждать около 0.5-1сек между одним действие кнопки и следующее. Нерегулируемое питание 12В. питания достаточно для этой схемы.

 


Светодиод БЛЕСК

Если вы хотите, чтобы из вашего панели оборудования, вы можете попробовать следующий трюк: пройти несколько раз мелкой наждачной бумагой на поверхности любого прозрачного и прозрачного светодиода до та же поверхность вся проработана до белесого вида.

 

Там является ничего не оставалось делать, как включить его и наслаждаться приятным видом Это. Не используйте очень мелкую наждачную бумагу, так как она не будет резать достаточно глубоко. в светодиодном пластиковом материале, другими словами, наждачная бумага обычно для металлов не подходит. Как отличие от стандартного светодиода было замечательно, я провел несколько тестов, чтобы сравнить

 

они: фото 2 и 5 относятся к нормальному ясному светодиоду, красному в этих тестах, светящемуся справа перед экраном и наклонены примерно на 60 соответственно.Результаты, достижения были такими, как и ожидалось: очень ярко, если смотреть по оси, и тусклее, когда выключено ось. Тот же светодиод (рис. 1 и 4) после «лечения»: он немного тусклее, если смотреть прямо спереди, но намного ярче когда он смещен от оси, и это дает гораздо лучший общий вид. Рисунки 3 и 6 относятся к стандартному рассеянному светодиоду и, как можно ясно видеть, это просто слишком тускло. Белая часть изображения где свет наиболее интенсивен и наполнен инфракрасным светом.Как самый цифровые камеры довольно чувствительны к инфракрасному свету, он записывается как белая область. Это не совсем схема, но я решил поделиться это с вами, и если вам не нужна дополнительная яркость фронта сияющий светодиод, вы можете использовать этот трюк с любым прозрачным светодиодом, синим светодиодом быть особенно привлекательным.

 


Стремление к большему Полный назад к главной странице

Контакт: удалить с адреса

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов и ремонт


Очень часто в автомобильных мастерских есть зарядные устройства для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, однако некоторые зарядные устройства необходимо обслуживать из-за того, что время от времени они выходят из строя.Вот несколько примеров и принципиальных схем.

1, простая схема запуска зарядного устройства

Одна из основных схем запуска зарядного устройства выглядит на следующей схеме. Преобразователь имеет два выхода, центральный провод — это земля, а два выхода (~ 11,8 В) — источник питания переменного тока; один из них подключен непосредственно к диоду, другой идет к переключателю для управления высоким и низким зарядным током. Выпрямитель MB 40A, который может выдерживать максимальный ток 40A. Устройство защиты цепи от перегрузки на 20 А подключается последовательно, чтобы действовать как защита.


MB40 используется только наполовину, что делает это устройство пригодным для использования, мы можем использовать два других диода на стороне земли, если диоды положительного смещения разомкнуты. Защиту от перегрузки по току можно заменить, используя те же продукты или аналогичные продукты.

2, Триггерное зарядное устройство со световыми индикаторами

Принцип работы зарядного устройства аналогичен базовому, на выходе имеется защита от перегрузки по току 10А. Отличие состоит в том, что для индикации используются 3 светодиода:
светодиод 3 для включения питания, D4 — просто выпрямитель, а R6 — для ограничения тока.
Светодиод 2 для индикатора зарядки аккумулятора. Во время зарядки или подключения батареи Q2 имеет положительное смещение и включается, так как R4 имеет высокое сопротивление, а напряжение базы Q2 низкое. Когда батарея полностью заряжена, Q1 включен, R4 закорочен, следовательно, напряжение Q2 высокое и выключено — тогда светодиод 2 не горит.
Светодиод 1 для индикации состояния батареи. Когда напряжение батареи достаточно высокое, D2 будет включен, поэтому светодиод 1 включен, в то же время светодиод 2 выключен Q1.
D3 и Q1 на самом деле являются фотопара EL817.R4=100М.


Печатная плата с компонентами:
Спецификация протектора 17M-K: 250В, 10А и температура от 50 до 160С.

3, с использованием зарядного устройства A SCR

SCR действует как диод для выпрямления переменного тока, когда он проводится при выключенном транзисторе. когда батарея полностью заряжена, выходное напряжение достаточно велико, чтобы включить транзистор и выключить SCR, батарея все еще имеет триггерную зарядку.

Цепь автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Схема автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов предназначена для зарядки 12В, 40Ач в различных режимах зарядки, т.е.е. форсированный режим и плавающий режим. Данную схему можно использовать для зарядки инверторных аккумуляторов большой емкости, заменив трансформаторы и силовые транзисторы на более высокие номиналы. Для того, чтобы знать состояние блока батареи и зарядного устройства, эта схема была объединена с блоком аудиовизуальной индикации. Прежде чем перейти к описанию схемы и работе, давайте посмотрим на ее основные характеристики:

Характеристики цепи автоматического зарядного устройства свинцово-кислотных аккумуляторов

  1. Автоматическое зарядное устройство и поддержание уровня заряда аккумулятора.
  2. Два режима зарядки, то есть режим Boost и режим Float
  3. Индикация уровня заряда аккумулятора с четырьмя состояниями
  4. Зуммер для безопасного сброса
  5. Надлежащая защита регулятора напряжения IC

Описание цепи автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Цепь автоматического зарядного устройства свинцово-кислотных аккумуляторов разделена на четыре различных участка.

Источник питания для схемы управления : Для работы операционного усилителя нам нужен двойной источник питания i.е. положительный и отрицательный источник питания. Для этого используется трансформатор TR1 со средним отводом, этот трансформатор преобразует сетевое напряжение 110В/220В в 12В-0-12В. Это напряжение преобразуется в положительный и отрицательный источник питания с помощью однополупериодного выпрямителя. Верхняя часть вторичной клеммы (12–0 В) действует как источник питания +ve, а нижняя часть (0–12 В) действует как источник питания –ve. В этом разделе диод и конденсатор подключены противоположно, как показано на схеме ниже. Этот выпрямленный выходной сигнал фильтруется с помощью двух конденсаторов C1 и C2 емкостью 220 мкФ каждый.

Рисунок 1: Источник питания для схемы управления

Схема триггера Шмитта: Схема триггера Шмитта рассчитана на окно около 1 В, а также предотвращает дребезжание реле. Инвертирующий вход U1 (вывод 2) подключен к клемме + ve аккумулятора через сеть делителя напряжения, построенную с использованием двух последовательных резисторов R1 и R2 по 100 кОм каждый. Напряжение на этом контакте всегда составляет половину напряжения на клемме аккумулятора. Неинвертирующий вход U1 (вывод 3) подключен к выходу стабилизатора постоянного напряжения LM7806 (U2) через резисторы R4 и R5 для получения опорного напряжения.Для защиты микросхемы регулятора напряжения диод подключен к его выводу GND, как показано на рисунке ниже.

Рис. 2. Цепь драйвера триггерного реле Шмитта

Два стабилитрона ZD1 и ZD2 включены встречно-параллельно для защиты транзистора от перенапряжения. Во время нормальной работы один из стабилитронов отключается, поэтому эти диоды практически не действуют. Но когда выходное напряжение с ОУ U1 превышает его предел. Один стабилитрон включается и срезает сигнал до определенного уровня, чтобы защитить транзистор.

Операционный усилитель U1 дополнительно управляет транзистором Q1, который дополнительно управляет транзистором Q1, который дополнительно управляет транзистором Q2. Транзистор Q2 управляет реле RL1. Светящийся светодиод 1 указывает на то, что аккумулятор заряжается в режиме Boost (режим сильного тока).

Цепь зарядки аккумулятора. Зарядное устройство аккумулятора состоит из трансформатора TR2, однополупериодного выпрямителя, регулятора напряжения и пары Дарлингтона или транзистора. Трансформатор TR2 преобразует сеть переменного тока 110/220 В в переменное напряжение 18 В, которое затем выпрямляется с помощью однополупериодного выпрямителя.Выпрямленный выходной сигнал фильтруется конденсатором большой емкости и подключается к нормально разомкнутому контакту реле RL1.

Рисунок 3: Цепь зарядки аккумулятора

Секция подзарядки состоит из регулятора напряжения 12 В, двух транзисторов, диода и двух светодиодов. Вывод GND регулятора напряжения U5 (вывод 2) соединен с землей через диод и два последовательно соединенных светодиода, как показано на рисунке. Контакт GND поддерживается на уровне 3,9 В с помощью двух светодиодов и диода.Это сделано для того, чтобы на выходной клемме (12В + 3,9В) регулятора напряжения получить 15,9В.

Эти 15,9 В с выходного вывода U3 подключены к базе транзистора Q3, который находится вместе с транзистором Q4. Эти два транзистора образуют пару Дарлингтона. На каждом транзисторе падает 0,7 В, таким образом, на эмиттерном выводе транзистора Q4 получается 14,5 В. Это напряжение подается на клемму аккумулятора через последовательный диод D7. На этом диоде еще падает 0,7 В, и, наконец, на клемме аккумулятора получается 13,8 В.

Секция контроля батареи: Секция контроля батареи построена на микросхеме с четырьмя операционными усилителями LM324. Все ОУ настроены как компараторы. Напряжение батареи подается на неинвертирующий вход каждого компаратора через цепь делителя напряжения, построенную на трех резисторах R11, R12 и R18. Выход этой сети составляет ⅓ доступного напряжения батареи. Инвертирующий вывод этого компаратора подключен к выходу ИС регулятора напряжения U5 через переменный резистор VR1.Это опорное напряжение.

Рисунок 4: Блок контроля и индикации батареи

В соответствии с выходным напряжением батареи компаратора заряжается, в результате светодиоды светятся. Пользователи могут установить максимальный и минимальный уровни заряда, регулируя переменный резистор VR1. Когда напряжение батареи становится ниже 10 В (т. е. ниже безопасного уровня разрядки), раздается звуковой сигнал, указывающий на превышение безопасного предела разрядки.

Полная схема цепи автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов показана на рис. 5.

Рабочая схема

Зарядка аккумулятора в форсированном режиме: Когда аккумулятор разряжается или, скажем, падает ниже 11,66 В, триггер Шмитта включает реле, и аккумулятор начинает заряжаться в форсированном режиме при токе около 3 А. При повышении напряжения аккумулятора до 13,64В триггер Шмитта отключает реле. Режим ускоренной зарядки отключен, но секция подзарядки постоянно заряжает аккумулятор.

Путь ускоренной зарядки начинается от трансформатора TR2, проходит через диод D5, затем замыкающий контакт реле RL1 и, наконец, диод D7.

Зарядка аккумулятора в плавающем режиме: Когда уровень заряда аккумулятора достигает 13,64 В, режим повышения отключается. Он непрерывно заряжает батарею и поддерживает максимальный уровень напряжения батареи.

Путь подзарядки начинается с трансформатора TR2, проходит через диод D5, затем через пару транзисторов Дарлингтона и, наконец, через диод D7.

Схема печатной платы: Плата автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов спроектирована с использованием программного обеспечения для проектирования печатных плат Altium.Реальный размер стороны пайки и стороны компонентов показан на рис. 6 и 7 соответственно, а на рис. 8 показано трехмерное изображение схемы зарядного устройства. Загрузите печатную плату фактического размера в формате PDF по ссылке, указанной ниже.

Рисунок 6: Плата со стороны пайки

Рис. 7: Плата со стороны компонентов

Рис. 8: 3D-вид схемы автоматического зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Скачать проект печатной платы в формате PDF

Список компонентов

Резистор (все ¼ Вт, ± 5% углерода)
R1, R2, R11, R12, R18 = 100 кОм

R3, R5, R7 – R10 = 1 кОм

R4 = 18 кОм

R6, R13 – R17 = 470 Ом

ВР1 = 20К

Конденсаторы
C1, C2 = 220 мкФ/25 В

С3 = 4700 мкФ/25 В

Полупроводники
У1 = LM741

У2 = LM7806

У3 = LM7805

У4 = LM324

У5 = LM7812

Q1 – Q3 = BC548

К4 = 2N3055

Q5 = BC558

ZD1, ZD2 = 8. Стабилитрон 2В

Д1 – Д4, Д6 = 1N4001

Д5, Д7 = 1N5408

LED1 – LED7 = 5 мм светодиод любого цвета

Разное
TR1 = 230 В переменного тока от первичной обмотки до 12–0–12 В, вторичный трансформатор 500 мА

TR2 = 230 В переменного тока от первичной обмотки до 0–18 В, вторичный трансформатор 5 А

RL1 = 6 В, реле SPDT 250 Ом

BZ1 = Зуммер

Схема защиты от перезарядки батареи с автоматическим отключением (часть 4/9)

Большинство современных устройств работают от батарей.Аккумулятор хранит заряд, а затем подает этот заряд для питания любого электронного устройства. Хотя батареи удобны в использовании, их использование также требует некоторых мер предосторожности. Основной проблемой при использовании аккумуляторов является их чрезмерная разрядка и перезарядка. Обе эти проблемы влияют на срок службы батареи и напрасно обходятся конечному пользователю. Эти вопросы также часто игнорируются пользователями. Неправильное обращение с батареями сокращает срок их службы и даже может привести к взрыву. Это в конечном итоге увеличивает стоимость обслуживания электронных устройств.

В этом электронном проекте схема на основе стабилитрона будет разработана для защиты аккумулятора от перезарядки. Когда аккумулятор заряжается, напряжение на его выводах, то есть напряжение между анодом и катодом аккумулятора, увеличивается. При полной зарядке напряжение на клеммах достигает пикового значения, что свидетельствует о 100-процентной зарядке. Зарядка батареи выше ее полного уровня приводит к необратимому или временному повреждению батареи.

Возможно, что чрезмерная зарядка может привести к тому, что аккумулятор снова потеряет способность перезаряжаться, или даже аккумулятор может взорваться из-за перезарядки.Таким образом, процент или уровень заряда батареи оценивается по ее напряжению на клеммах. Батарея должна быть отключена от цепи зарядного устройства после обнаружения пикового напряжения на клеммах или после полной зарядки батареи. Поэтому должна быть схема защиты, которая может контролировать уровень зарядки батареи, определяя напряжение на клеммах, и защищать батарею. от перезарядки, разорвав соединение аккумулятора с зарядным устройством.

В этом электронном проекте разработана силовая цепь, которая определяет верхний предел напряжения на клеммах с помощью подходящего стабилитрона и отключает соединение батареи с нагрузочным устройством с помощью реле.Схема включает в себя секцию светодиодного индикатора, который также загорается, когда батарея заряжается до пикового значения и не требует подзарядки.

Конкретно в данном проекте в качестве блока питания будут взяты два последовательно соединенных литий-ионных аккумулятора. В большинстве широко используемых портативных электронных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и другие, используются литий-ионные аккумуляторы с пиковым пределом напряжения на клеммах 4,2 В. Так как в этом проекте аккумуляторы с пределом отсечки 4.2 В используются для питания, поэтому при последовательном подключении двух аккумуляторов установите предел отключения на 8,4 В. На практике схема защиты, разработанная в этом проекте электроники, отключает аккумулятор от зарядного устройства, когда напряжение аккумулятора превышает 8,37 В.

Итак, схема на стабилитроне, имеющая падение напряжения 8,4 В в условиях обратного смещения, используется для определения предела отсечки в конструкции схемы. Схема Зенера может быть спроектирована несколькими способами. Можно использовать один стабилитрон или комбинацию стабилитронов для достижения желаемого падения напряжения в условиях обратного смещения.Другой вариант — использовать обычный диод в сочетании со стабилитроном, который используется в этом проекте. Диодная схема будет использоваться для управления переключающим транзистором, который будет управлять реле.

Когда напряжение на клеммах аккумулятора превысит 8,4 В, диодная цепь перейдет в состояние проводимости, запустив переключающий транзистор и изменив состояние реле, чтобы отключить питание от зарядного устройства. После понимания функционирования этого проекта схемы защиты для других пределов отсечки также могут быть разработаны путем правильного выбора стабилитрона и реле с той же схемой.

Необходимые компоненты

Рис. 1: Список компонентов, необходимых для схемы защиты от перезарядки аккумулятора с автоматическим отключением

Блок-схема —

Рис. 2: Блок-схема устройства защиты от перезарядки аккумулятора

Соединения цепи —

Схема, разработанная в этом проекте, имеет следующие участки цепи –

1) Цепь стабилитрона для определения напряжения отключения аккумулятора

2) Транзисторная цепь для управления реле

3) Диодная схема защиты от обратного тока

4) Схема светодиодного индикатора полной зарядки аккумулятора

1) Схема стабилитрона – Схема стабилитрона может быть построена несколькими способами.Рассмотрим три варианта оформления схемы стабилитрона —

a) Взяв стабилитрон, эквивалентный желаемому напряжению отключения. Поскольку схема стабилитрона будет использоваться для срабатывания переключающего транзистора, необходимо учитывать падение напряжения на транзисторе. Можно использовать один стабилитрон, имеющий пиковое обратное напряжение, эквивалентное требуемому падению напряжения за вычетом падения напряжения на схеме переключающего транзистора. Таким образом, номинал требуемого падения напряжения можно рассчитать следующим образом –

Напряжение отключения, Vcut = 8.4 В

Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D1) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe)

8,4 = падение напряжения на стабилитроне (D1) + 0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 8,4 -0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 7,7 В

Таким образом, для включения напряжения 8,4 В следует выбрать стабилитрон с номиналом 7,7 В.

б) Взяв комбинацию стабилитронов – Так как падение напряжения в цепи стабилитрона должно быть 7.7 В. Таким образом, если стабилитрон с номинальным максимальным обратным напряжением 7,7 В недоступен, можно использовать комбинацию последовательно соединенных стабилитронов. Например, можно использовать два стабилитрона с номиналом 3 В и 4,7 В.

c) При использовании обычного диода со стабилитроном. Падение напряжения в цепи стабилитрона можно согласовать с 7,7 В, подключив типовой диод с прямым смещением последовательно со стабилитроном. Например, стабилитрон на 7 В можно включить последовательно с диодом 1N4007. Диод 1N4007 имеет прямое падение напряжения равное 0.7 В, поэтому он обеспечит дополнительное падение на 0,7 В. Это даст точные 7,7 В, необходимые для отключения напряжения в цепи. Тот же метод используется в конструкции этой батареи для защиты от перезарядки.

Обычный диод подключен в конфигурации прямого смещения, его анод подключен к аноду батареи, а катод — к катоду стабилитрона. Стабилитрон включен последовательно с нормальным диодом в конфигурации с обратным смещением, при этом анод соединен с базой переключающего транзистора, а катод с катодом нормального диода.Пока напряжение на клеммах батареи не будет ниже предела отсечки и пикового обратного напряжения стабилитрона, стабилитрон будет оставаться в непроводящем состоянии, но по мере того, как напряжение на клеммах поднимется выше порога отсечки и пикового обратного напряжения стабилитрона стабилитрон, он перейдет в состояние проводимости.

2) Транзисторная схема – Транзисторная схема используется для управления реле. Переключающий транзистор используется в качестве переключателя на стороне высокого напряжения в схеме, где транзистор работает как логический инвертор.Анод стабилитрона подключен к базе транзистора Q1, эмиттер транзистора Q1 подключен к земле, а коллектор транзистора подключен к катушке реле, которая управляет питанием от зарядного устройства.

3) Диодная цепь – Диодная цепь подключена параллельно катушке реле для защиты от обратного тока от реле. Обратный ток разряда катушки реле может привести к необратимому повреждению аккумулятора, поэтому эта диодная схема используется для защиты от обратного тока.

4) Цепь светодиодного индикатора – Цепь светодиодного индикатора подключается к размыкающему контакту реле. Когда транзисторная схема переключает реле в размыкающую точку, светодиод смещается в прямом направлении, поскольку анод светодиода подключается к размыкающей точке реле, а катод подключается к земле. Токоограничивающий резистор включен последовательно со светодиодом, чтобы избежать повреждения светодиода чрезмерным напряжением.

Как работает схема –  

Рис.3: Прототип устройства защиты от перезарядки аккумулятора, разработанный на макетной плате

Схема основана на работе стабилитрона. Если стабилитрон подключен в конфигурации с обратным смещением и напряжение на его катоде ниже напряжения пробоя, то стабилитрон действует как разомкнутая цепь. Но когда на его катодный вывод подается напряжение выше пробоя стабилитрона, стабилитрон начинает проводить от катода к аноду в условиях обратного смещения. Поскольку стабилитрон также может работать при обратном смещении, эта функция стабилитрона полезна для определения уровня напряжения батареи.

Две литий-ионные батареи соединены последовательно, поэтому общее пиковое напряжение на их клеммах составляет 8,4 В. Когда две литий-ионные батареи будут подключены к зарядному устройству, возможны два случая:

Напряжение на клеммах аккумулятора может быть ниже 8,4 В. Когда напряжение аккумулятора ниже 8,4 В, напряжение на катоде стабилитрона (D1) будет ниже 6,8 В. Диод D1 начнет проводить, и на D1 и D1 произойдет падение напряжения. Q1. В этом случае стабилитрон останется в непроводящем состоянии и не будет проводить ток от катода к аноду (как показано на рисунке ниже).Поскольку база транзистора Q1 подключена к аноду стабилитрона (как показано на рисунке ниже). Таким образом, база транзистора Q1 не получит требуемого напряжения и будет работать как разомкнутая цепь. Таким образом, транзистор Q1 работает как логический инвертор. Когда стабилитрон находится в непроводящем состоянии и на базе транзистора недостаточно напряжения, ток коллектора замыкается на землю через эмиттер, и напряжение на коллекторе падает.

Практически наблюдается, что хотя стабилитрон ниже 8.25 В не будет проводить, но все же есть некоторый ток (в микроамперах), который течет от его катода к аноду, этот ток является током утечки стабилитрона.

Рис. 4. Принципиальная схема, показывающая секцию стабилитрона устройства защиты от перезарядки аккумулятора

Как правило, когда ток на базе транзистора начинает увеличиваться, он действует как переменное сопротивление, значение этого сопротивления начинает уменьшаться по мере увеличения тока. С учетом транзистора BC547 напряжение между базой и эмиттером находится в пределах 0.65 В до 0,7 В, то транзистор будет действовать как короткое замыкание. Транзистор (BC457) имеет минимальное усиление 110, поэтому база транзистора требует очень меньшего тока для проводимости. Таким образом, транзистор Q1 будет усиливать микроамперный ток утечки в миллиамперах, и ток в миллиамперах начнет течь от коллектора к эмиттеру (как показано на рисунке ниже). Таким образом, ток утечки из стабилитрона также включает транзистор Q1. Но в этом состоянии Q1 не полностью включен, так как база-эмиттер до сих пор не достигает 0.65 В.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая работу переключателя High Side в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Коллектор транзистора Q1 обеспечит заземление реле (RL1), чтобы реле могло быть активировано. Но в этом случае, поскольку Q1 не полностью включен, будет некоторое падение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Q1. Следовательно, в этом случае реле не сработает, а аккумулятор останется в состоянии зарядки через зарядное устройство. Выходной светодиод также остается в выключенном состоянии (как показано на рисунке ниже).

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая практичный переключатель верхней стороны, работающий в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Другой случай может быть, когда напряжение на клеммах батареи может быть ниже 8,37 В. Когда напряжение батареи станет выше 8,37 В, диод D1 начнет открываться, а стабилитрон выйдет из строя. Таким образом, в этом состоянии стабилитрон позволяет току течь от его катода к анодным клеммам (как показано на рисунке ниже).

Рис. 7. Принципиальная схема, показывающая работу стабилитрона в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Поскольку база транзистора Q1 подключена к аноду стабилитрона (как показано на рисунке ниже).Таким образом, транзистор Q1 начнет проводить и действовать как короткое замыкание. Следовательно, весь ток коллектора Q1 получит короткий путь и начнет течь от коллектора Q1 к его эмиттеру и, наконец, к земле.

Рис. 8: Принципиальная схема, показывающая работу реле при защите от перезаряда аккумулятора

Таким образом, разница напряжений между коллектором и эмиттером равна нулю, так как весь ток стекает на землю. Это активирует реле. Следовательно, зарядное устройство, которое находится на NC (нормально замкнутом) контакте, отключится от аккумулятора.Светодиод на NO (нормально разомкнутом) контакте реле загорается и указывает на перезарядку аккумулятора.

Рис. 9: Принципиальная схема, показывающая полную работу защиты от перезарядки аккумулятора

Использование последовательного сопротивления (R1) со стабилитроном и другими компонентами

Для стабилитрона требуется последовательное сопротивление, которое ограничивает протекание через него тока выше его номинального тока, это предотвратит перегрев стабилитрона. С помощью последовательного сопротивления стабилитрон также может обеспечить регулируемое напряжение на выходе. Сопротивление R2 подключено к коллектору транзистора Q1, а сопротивление R3 подключено к светодиоду. Целью этих сопротивлений является ограничение тока от транзистора и светодиода. Это предотвратит любые повреждения компонентов.

Выбор последовательного сопротивления стабилитрона (R1)

В этом проекте используется стабилитрон с номинальным напряжением 6,8 В. Когда напряжение превысит 8.4 В, то схема отключит аккумулятор от зарядного устройства. Хотя увеличение напряжения очень мало, но на всякий случай максимальное отсечное напряжение можно принять равным 8,5 В. Последовательное сопротивление стабилитрона можно рассчитать по следующему уравнению –

.

R1 = (Вс-Вз)/Из

Где Vs = максимальное напряжение питания

Vz = (Общее напряжение на стабилитроне (D2) + диод 1N4007 (D1) + падение на сопротивлении стабилитрона (R1) + транзистор (Q1))

Iz = ток Зенера

Для расчета значения сопротивления R1 ток Зенера можно рассчитать следующим методом –

Максимальная рассеиваемая мощность стабилитрона, Pz = 250 мВ

Vз =8. 4 В

 Максимальный ток Зенера, Iz можно рассчитать следующим образом

Пз = Вз * Из

Из=Пз/Вз

Iz = 0,25/8,4 В

Iz = 29 мА (прибл.)

 Теперь по приведенному выше уравнению сопротивление можно рассчитать как

Vs = 8,5 В

R1 = (Вс-Вз)/Из

R1 = (8,5-8,4)/0,029

R1 = 3,5 Ом (прибл.)

Но в эксперименте сопротивление R1 взято 5 Ом просто на всякий случай. Выбор последовательного сопротивления стабилитрона должен быть выбран с умом, чтобы он не позволял току превышать номинал стабилитрона.Поскольку больший ток навсегда повредит стабилитрон.

Различные показания напряжения, снятые с цепи, сведены в следующую таблицу –

Рис. 10: Таблица с различными показаниями напряжения, взятыми из цепи

Проверка практического значения напряжения отключения может быть определена по падению напряжения на других компонентах с использованием следующего уравнения –

Практические наблюдения, Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D2) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe) + падение напряжения на последовательном сопротивлении (R1) + падение напряжения на диоде (D1)

В приведенном выше уравнении при добавлении диода (D1) также падает падение, которого нет в теоретических наблюдениях

Практическое наблюдение, Vcut= 6. 8 + 0,68  + 0,2 + 0,69

Практические наблюдения, Vcut= 8,37 В

Из приведенного выше практического наблюдения можно сделать вывод, что практическое напряжение, при котором батарея отключается от зарядного устройства, составляет 8,37 В. Таким образом, батарея отключается, когда напряжение каждой литий-ионной батареи составляет примерно 4,2 В. .

Использование диода (D3)

Поскольку внутри реле есть катушка индуктивности, эта катушка накапливает некоторый заряд, когда реле активируется или подается питание.Когда реле обесточивается, полярность реле меняется на противоположную, и из катушки потечет обратный ток, что может повредить цепь. Поэтому в реле используется диод (D3) для защиты цепи от обратного тока, когда реле обесточено. Этот диод известен как обратный диод или диод свободного хода. Катушка индуктивности будет разряжаться через этот диод, и это защитит другие схемы от обратного тока.

Важно, чтобы номинальное напряжение реле было меньше напряжения отключения батареи. Например, если в схеме используется реле на 9В, то оно никогда не запитается при 8,4В. Поэтому в схеме используется реле на 5В.

Принципиальные схемы



Рубрики: Electronic Projects

 


Автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов | Схемы-Проекты

Обычно доступные на рынке зарядные устройства не имеют какого-либо управления, кроме поворотного переключателя, который может выбирать различные отводы на реостате для изменения зарядного тока. Этот тип управления не подходит из-за неравномерных колебаний сетевого питания, что делает управление неэффективным.Здесь представлена ​​простая схема, предназначенная для автоматической зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Он достаточно гибкий, чтобы его можно было использовать для инверторных батарей большой емкости. Необходимо увеличить только номинал трансформатора и силового транзистора.

Схема автоматического зарядного устройства:


Схема была в основном разработана для автомобильного аккумулятора (номинальной мощностью около 40 Ач), который можно использовать для освещения двух ламп мощностью 40 Вт. Схема включает драйвер триггерного реле Шмитта, поплавковое зарядное устройство и секции контроля напряжения батареи. Триггер Шмитта встроен во избежание вибрации реле. Он рассчитан на окно около 1В. Во время зарядки, когда напряжение батареи превышает 13,64 В, реле отключается, и секция подзарядки продолжает работать. Когда напряжение аккумулятора падает ниже 11,66 В, включается реле и происходит прямая (быстрая) зарядка аккумулятора током около 3 А. В схеме триггера Шмитта резисторы R1 и R2 используются в качестве простого делителя напряжения (деление на 2) для подачи образца напряжения батареи на инвертирующий вход IC1.Неинвертирующий вход IC1 используется для опорного входа, полученного с выхода IC2 (7806), с использованием потенциометрического расположения резисторов R3 (18 кОм) и R4 (1 кОм).

LED1 подключен к реле для индикации режима быстрой зарядки. Диоды D3 и D6 в общих выводах IC2 и IC3 соответственно обеспечивают дополнительную защиту регуляторов. Секция подзарядки, состоящая из регулятора 7812, транзисторов T3 и T4 и нескольких других дискретных компонентов, становится активной, когда напряжение батареи превышает 13 В. 64В (чтобы реле RL1 было обесточено). Во включенном состоянии реле эмиттер и коллектор транзистора Т4 остаются закороченными, поэтому поплавковое зарядное устройство неэффективно и происходит непосредственная зарядка аккумулятора.

Опорный вывод регулятора (IC3) поддерживается на уровне 3,9 В с помощью светодиодов LED2, LED3 и диода D6 в общем выводе IC3 для получения требуемого регулируемого выхода (15,9 В), превышающего его номинальный выход, который необходим для правильной работы. работа схемы. Это выходное напряжение подается на базу транзистора Т3 (BC548), который вместе с транзистором Т4 (2N3055) образует пару Дарлингтона.Вы получаете 14,5 В на эмиттере транзистора T4, но из-за падения напряжения на диоде D7 вы фактически получаете 13,8 В на положительном полюсе батареи. Когда триггер Шмитта включает реле RL1, зарядка идет при высоком токе (форсированный режим). Путь быстрой зарядки, начиная с трансформатора X2, включает диод D5, замыкающие контакты реле RL1 и диод D7.

Схема, построенная вокруг IC4 и IC5, представляет собой секцию контроля напряжения, которая обеспечивает визуальное отображение уровня напряжения батареи в виде гистограммы. Регулятор 7805 используется для генерирования опорного напряжения. Предустановку VR1 (20 кОм) можно использовать для регулировки уровней напряжения, как указано на схеме. Здесь также используется потенциометр с резисторами R7, R8 и R9 в качестве схемы «деления на 3» для измерения напряжения батареи. Когда напряжение ниже 10 В, раздается звуковой сигнал, указывающий на превышение безопасного предела разрядки.

Зарядное устройство с автоматическим отключением | Полная принципиальная схема с объяснением

Это зарядное устройство с автоматическим отключением для последовательно соединенных 4-элементных батарей типа AA автоматически отключается от сети, чтобы прекратить зарядку, когда батареи полностью заряжены.Его также можно использовать для зарядки частично разряженных аккумуляторов. Схема проста и может быть разделена на преобразователь переменного тока в постоянный, релейный драйвер и секции зарядки.

Описание цепи

В секции преобразователя переменного тока в постоянный трансформатор X1 понижает сетевое напряжение 230 В переменного тока до 9 В переменного тока при токе 750 мА, которое выпрямляется двухполупериодным выпрямителем, состоящим из диодов D1–D4, и фильтруется конденсатором C1. Регулятор IC LM317 (IC1) обеспечивает необходимое зарядное напряжение 12 В постоянного тока. Когда вы кратковременно нажимаете переключатель S1, зарядное устройство начинает работать, и загорается светодиод включения питания 1, указывая на то, что зарядное устройство включено.

В секции драйвера реле используются pnp-транзисторы T1, T2 и T3 (каждый BC558) для подачи питания на электромагнитное реле RL1. Реле RL1 подключено к коллектору транзистора Т1. Транзистор T1 управляется транзистором pnp T2, который, в свою очередь, управляется транзистором pnp T3. Резистор R4 (10 Ом, 0,5 Вт) включен между эмиттером и базой транзистора Т3.

Когда по линии 12 В протекает ток более 65 мА, это вызывает падение напряжения около 650 мВ на резисторе R4, что приводит к возбуждению транзистора T3 и отключению транзистора T2.Это, в свою очередь, включает транзистор T1, чтобы активировать реле RL1. Теперь, даже если кнопка отпущена, питание подается на первичную обмотку трансформатора через нормально разомкнутые (нормально разомкнутые) контакты.

Цепь зарядного устройства с автоматическим отключением

Цепь зарядного устройства с автоматическим отключением

В секции зарядки регулятор IC1 смещен, чтобы дать около 7,35 В. Предустановка VR1 используется для регулировки напряжения смещения. Диод D6, подключенный между выходом IC1 и батареей, ограничивает выходное напряжение примерно до 6 В.7V, который используется для зарядки аккумулятора.

Нажатие переключателя S1 блокирует реле RL1, и аккумуляторные элементы начинают заряжаться. Когда напряжение на элемент превышает 1,3 В, падение напряжения на резисторе R4 начинает уменьшаться. Когда оно падает ниже 650 мВ, транзистор T3 отключается, чтобы управлять транзистором T2 и, в свою очередь, отключает транзистор T3. В результате реле RL1 обесточивается, отключая зарядное устройство, и красный светодиод LED1 гаснет.

Вы можете определить зарядное напряжение в зависимости от технических характеристик NiCd элемента, предоставленных производителем.Здесь мы установили зарядное напряжение на уровне 7,35 В для четырех элементов по 1,5 В.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.