Зарядное устройство на lm358 для автомобильного аккумулятора: Lm358 схема включения в зарядном устройстве

Содержание

Зарядное на lm358 и irfz44

Тема автомобильных зарядных устройств интересна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переделать компьютерный блок питания в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с емкостью до 120 А·ч, то есть зарядка будет довольно мощной.

Собирать практически ничего не нужно – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.

Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Основные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства понадобится 12-вольтовая шина (желтый провод).

Для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, следовательно, 12 В от компьютерного блока питания явно маловато. Поэтому первым делом необходимо поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.

Затем, нужно собрать регулируемый стабилизатор тока или ограничитель, чтобы была возможность выставить необходимый ток заряда.

Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до заданного напряжения стабильным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.

Приступая к изготовлению устройства необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки, в которых стоит ШИМ-контроллер TL494 либо его полноценный аналог K7500.

Когда нужный блок питания найден, необходимо его проверить. Для запуска блока нужно соединить зеленый провод с любым из черных проводов.

Если блок запустился, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно извлечь плату из жестяного корпуса.

После извлечения платы, необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленого и идет для запуска блока. Остальные провода рекомендуется отпаять мощным паяльником, к примеру, на 100 Вт.

На этом этапе потребуется все ваше внимание, поскольку это самый важный момент во всей переделке. Нужно найти первый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и отыскать первый резистор, который применен от этого вывода к шине 12 В.

На первом выводе расположено много резисторов, но найти нужный — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.

После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), необходимо отпаять только один вывод. Чтобы в дальнейшем не запутаться, резистор будет называться Rx.

Теперь необходимо найти переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не важна. Нужно подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким образом:

Один из проводов необходимо соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а второй припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять необходимое выходное напряжение.

Стабилизатор или ограничитель тока заряда очень важное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел изготавливается на базе операционного усилителя. Тут подойдут практически любые «операционники». В примере задействован бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но необходим только один из них.

Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается при помощи стабилитрона. А регулируемый резистор теперь меняет это напряжение.

При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это путем уменьшения или увеличения выходного напряжения. Тем самым «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.

Полевой транзистор нужен мощный, поскольку через него будет проходить весь ток заряда. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой соответствующих параметров.

Транзистор обязательно устанавливается на теплоотвод, ведь при больших токах он будет хорошенько нагреваться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.

Печатная плата была разведена на скорую руку , но получилось довольно неплохо.

Теперь остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.

Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на передней панели имеется только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, поскольку амперметр покажет все, что надо видеть при зарядке.

Амперметр можно взять советский аналоговый или цифровой.

Также на переднюю панель был выведен тумблер для запуска устройства и выходные клеммы. Теперь можно считать проект завершенным.

Получилось несложное в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое вы можете смело повторить сами.

Ниже представлена принципиальная схема простой зарядки для Li-ion аккумуляторов без использования каких-либо специализированных микросхем. В схеме используется операционный усилитель LM358N (КР1040УД1).

На плате находится 3 светодиода. Один светодиод постоянно горит пока подключен аккумулятор. Другой светодиод мигает во время заряда и последний светодиод загорается когда зарядка окончена.

Для того, чтобы Li-ion аккумуляторы долго жили, необходима специальная техника заряда. Когда остается менее 20% зарядки, напряжение должно уменьшаться, а когда аккумулятор полностью зарядится, т.е. ток заряда будет почти нулевой, зарядка должна прекратиться. В данном зарядном устройстве оба эти условия проверяются, для чего последовательно с аккумулятором в цепь введен резистор R1 номиналом 1 Ом. Номинал конденсатора С2 — 0.068мкФ.

Питание схемы может осуществляться как от USB порта, так и от внешнего источника питания.

Всем привет друзья, в этой записи хочу рассказать вам про стабилизатор тока для зарядного устройства который сможет собрать своими руками практически каждый.

Как узнать состояние батареи

Чтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

  • 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
  • 12.3…12.4 В — 75%;
  • 12.0…12.1 В — 50%;
  • 11.8…11.9 В — 25%;
  • 11.6…11.7 В — разряжена;
  • ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

  • Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
  • Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Читайте также:  Как выбрать настольный электрический наждак с валом для дома

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Читайте также:  Изготовление картофелесажалки для мотоблока и мини-трактора

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Читайте также:  Описание ручных и стационарных электрических циркулярных пил

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

  1. Все свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
  2. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
  3. Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
  4. Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
  5. Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
  6. Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

Схема простого зарядного устройства для АКБ

Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.

Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.

Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.

Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для консульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 ампер\часов.

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 ампер\часов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

переделал на транзистор

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером.  Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.

По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.

Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).

Плата в формате .lay; скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН



Самодельное зарядное устройство для автомобиля

 

На данный момент существует большое разнообразие покупных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора.  Схемы зарядных устройств, как покупных, так и самодельных  довольно разнообразны и каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками — ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на аккумуляторе напряжения. Большое количество схем не имеет защиты от короткого замыкания выхода, что приводит к пробою выходных силовых элементов. 

Предлагаемая схема  — зарядное устройство на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока и ограничением напряжения зарядки. Это современная конструкция несложная в изготовлении и настройке и содержит доступный силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой, с хорошими регулировочными характеристиками.

 

 

Предлагаемое зарядное устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в пределах 0,1 … 6А (переменным резистором R9), что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. Установка максимального выходного напряжения аккумулятора, когда прекращается процесс зарядки, производится переменным резистором R3. При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно в цепь включить балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть достаточно большим из-за особенностей работы тиристорных регуляторов. С целью уменьшения пикового значения тока зарядки в таких схемах обычно применяют силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 — 100 Вт и мягкой нагрузочной характеристикой, что позволяет обойтись без дополнительного балластного сопротивления или дросселя.

 

 

Маленькое отступление.  Для долговечности аккумулятора важно  ухаживать за аккумуляторной батареей и правильно приготовить электролит. Все это не сложно и было рассмотрено ранее.

И не спешите выбрасывать старую батарею.
Существуют различные способы и методы восстановления работоспособности автомобильного аккумулятора своими руками.  

Особенностью данной схемы зарядного устройства является необычное использование широко распространённой микросхемы TL494 (KIA494, К1114УЕ4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизирован с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптроне U1 и транзисторе VT1, что позволило использовать микросхему TL494 для фазового регулирования выходного тока. Микросхема содержит два компаратора, один из которых используется для регулирования выходного тока, а второй используется для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключить зарядный ток по достижению на аккумуляторе напряжения полной зарядки ( для автомобильных аккумуляторов Uмах = 14,8 В) . На ОУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для возможности регулирования тока зарядки.

При использовании шунта R14 с другим сопротивлением потребуется подбор резистора R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но уменьшается и максимальный ток за счёт насыщения ОУ. Резистором R10 ограничивают верхнюю границу выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 90 х 30 мм (см. рисунок). Чертёж печатной платы в натуральную величину можно скачать здесь.

В качестве измерительного прибора использован микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний которого производится резисторами R16 и R19. Можно использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в схеме зарядного с цифровой индикацией. Следует иметь ввиду, что измерение выходного тока таким прибором производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно. В схеме самодельной зарядки можно применять любые доступные транзисторные оптроны, например АОТ127, АОТ128, TLP521. В некоторых случаях между выводами 4 и 6 оптрона необходимо припаять дополнительный резистор 100 кОм.

Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным ОУ, а конденсатор С6 может быть исключён, если ОУ имеет внутреннюю частотную коррекцию. Если потребляемый ОУ ток свыше 1 мА, то ёмкость конденсатора С1 необходимо увеличить до 10 мкФ, а сопротивление резистора R2 уменьшить до 470 — 680 Ом. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ816В, Г , КТ626В и т.п. В качестве тиристора VS1 может использоваться любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортные 2N6504 … 09, C122(A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

 

 

На  рисунке показана схема внешних подключений печатной платы самодельного зарядного устройства для авто аккумуляторов. Наладка зарядки сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно применить любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 … 0,2 Ом, мощность которых достаточна для длительного протекания тока до 6 А. После настройки схемы устройства подбирают R16, R19 под конкретный измерительный прибор и шкалу. 

Подсоединение зарядного устройства
Отсоедините провода от положительной и отрицательной клемм аккумуляторной батареи.
При использовании  зарядного устройства нет необходимости в ее отсоединении от электропроводки автомобиля, однако следует выключить зажигание и все потребители тока и оставить капот открытым. 
Пробки можно не снимать с аккумуляторной батареи, так как образующийся при зарядке газ улетучивается через их вентиляционные отверстия.
Заряжать постоянным током, равным 1/10 емкости аккумуляторной батареи (например, 4,8 А в батарее 48 А·ч), или в соответствии с инструкцией на аккумулятор.
Если плотность электролита не увеличивается за последние 2 ч зарядки, батарея заряжена.
При зарядке аккумуляторных батарей выделяется взрывоопасная смесь газов.
Если зарядка проводится большими токами, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию помещения, в котором заряжается аккумуляторная батарея.
При зарядке аккумуляторной батареи запрещается пользоваться открытым пламенем, устройствами с искровыделением, открытыми пожароопасными приборами освещения и курить.
Следует избегать возникновения искрения при обращении с проводами и электрическими устройствами. Никогда не замыкайте напрямую клеммы батареи – возможны травмы из-за сильного искрения.


Схема и описание автоматического зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

 

Схема и описание самодельного автоматического зарядного устройства на тринисторах для зарядки автомобильных аккумуляторов.


Как известно, свинцовые аккумуляторные батареи служат существенно дольше, если находятся постоянно в заряженном виде. Для этой цели промышленность выпускает несколько моделей несложных бытовых зарядных устройств, однако их стоимость «не по карману» многим из читателей. Ниже описано самодельное зарядное устройство, изготовление которого вполне под силу радиолюбителям средней квалификации.

В большинстве случаев зарядное устройство представляет собой источник постоянного или пульсирующего тока, состоящий из сетевого трансформатора, выпрямителя и балластного элемента, ограничивающего ток зарядки батареи. На балластном элементе (чаще всего его роль выполняет реостат, лампа накаливания или мощный транзистор) теряется значительная мощность, выделяющаяся в виде тепла.

В процессе зарядки необходимо постоянно контролировать и подстраивать зарядный ток, изменяющийся вследствие изменения напряжения на батарее, нестабильности напряжения сети и прочих причин, что крайне неудобно.

На страницах радиолюбительской литературы описано довольно много разнообразных конструкций зарядных устройств. Тем не менее хотелось бы предложить вниманию читателей еще один вариант автоматизированного зарядного устройства, свободного от перечисленных недостатков и позволяющего заряжать свинцовые аккумуляторные батареи емкостью от 10 до 160 А·ч.

Оно обеспечивает стабильный пульсирующий ток, равный (среднее значение в амперах) 5…10 % от значения емкости батареи (в ампер-часах). Зарядка длится 10… 12 ч до достижения напряжения на батарее 14,6… 14,9 В при плотности электролита 1,27…1,29 г/см3.

Зарядное устройство состоит из сетевого трансформатора Т2 (см. принципиальную схему), мощного выпрямителя на диодах VD8, VD9 и тринисторах VS1, VS2, маломощного источника, выполненного на элементах VD6, VD7, R17, VD5, VD4, С4, С5 и питающего электронный узел. В электронный узел, в свою очередь, входят устройство управления тринисторами, собранное на однопереходном транзисторе VT2 и импульсном трансформаторе Т1, стабилизатор зарядного тока на ОУ DA2, система автоматического контроля напряжения батареи на компараторе DA1 и устройство защиты от ошибочного подключения нагрузки в обратной полярности, выполненное на реле К1.

Нажмите на рисунок для просмотра.

Благодаря использованию устройств автоматики, стабилизирующих зарядный ток и контролирующих степень заряженности батареи по напряжению на ней, полностью отпадает необходимость постоянного наблюдения за процессом зарядки.

С токоизмерительного резистора R18 на инвертирующий вход ОУ DA2 через резистор R14 поступает напряжение, пропорциональное зарядному току. С делителя R12R13 на тот же вход подано напряжение, требуемое для задания начального смещения и компенсации технологического разброса параметров операционного усилителя, что необходимо при однополярном его питании. Это позволяет использовать в узле практически любые ОУ.

Резистором R9 устанавливают необходимое значение тока зарядки.

Благодаря конденсатору C3, ОУ DA2, кроме сравнения сигналов на входах, выполняет еще и функцию интегрирования их разности с большой постоянной времени. Дело в том, что напряжение, падающее на резисторе R18, не постоянное, а пульсирующее. При увеличении по какой-либо причине зарядного тока возрастает напряжение на резисторе R18, а значит, и на инвертирующем входе ОУ DA2. Напряжение на его выходе уменьшается, замедляется зарядка конденсатора C3 и запаздывает открывание тринисторов выпрямителя. В результате ток зарядки возвращается к первоначальному значению.

За напряжением на выводах заряжаемой батареи следит система автоматического контроля, собранная на компараторе DA1. Напряжение поступает на его инвертирующий вход с делителя R2R3. Как только оно превысит пороговый уровень, установленный делителем R1R4R5, на выходе с открытым эмиттером (вывод 2) компаратора появится высокий уровень. Транзистор VT1 откроется и зашунтирует конденсатор С6. По этой причине поступление импульсов управления на тринисторы VS1, VS2 прекратится, и они закроются, а включившийся «зеленый» светодиод HL1 просигнализирует об окончании зарядки.

Если же через некоторое время напряжение на батарее уменьшится до 11…11,5 В, компаратор переключится в первоначальное состояние, транзистор VT1 закроется и вновь начнется процесс зарядки. Пороговое напряжение, соответствующее прекращению зарядки, устанавливают резистором R1. Цепь C1R7VD2 позволяет более точно измерить напряжение на выводах батареи, поскольку исключает влияние выходного напряжения зарядного устройства.

При ошибочном подключении батареи к зарядному устройству в обратной полярности диод VD11 откроется, сработает реле К1 и зашунтирует своими контактами К1.1 конденсатор С6. Поэтому тринисторы не будут открываться при включении питания устройства. Ошибку проиндицирует включившийся светодиод HL2.

Следует отметить, что такая защита эффективна только тогда, когда батарею подключают к выключенному зарядному устройству — это следует помнить при его эксплуатации. Если использовать более мощное автомобильное реле К1, следует включить его размыкающие контакты в разрыв минусовой цепи в точке Б (см. схему) — защита будет более надежной.

Предохранитель FU2 служит для размыкания зарядной цепи при аварийных ситуациях. Так как зарядное устройство является, по сути, источником стабильного тока, оно выдерживает кратковременные замыкания выхода, но длительное пребывание его в таком режиме недопустимо из-за перегрева элементов большим импульсным током.

Конструктивно зарядное устройство выполнено в металлическом кожухе подходящих размеров (который при эксплуатации прибора должен быть заземлен), хотя может быть вмонтировано непосредственно в распределительный электрощит гаража или мастерской. Элементы выпрямителя VS1 и VD8, VS2 и VD9 устанавливают попарно на два теплоотвода. Резистор R18 выполнен из провода диаметром 0,5…0,8 мм с высоким удельным сопротивлением (константан, манганин, нихром).

Замена тринисторов КУ202Е и диодов Д231 на Т122-16 и Д112-16 соответственно увеличит максимально допустимый зарядный ток и надежность устройства. При этом сетевой трансформатор Т2 нужно тоже подобрать более мощный. Вместо К553УД1 подойдут практически любые ОУ общего назначения, к примеру, из серии К140 или 153. В качестве компаратора DA1 также можно применить ОУ.

Реле К1 — РЭС10, паспорт РС4.529.031-08. Амперметр РА1 — любой магнитоэлектрический с током полного отклонения 10 А.

Трансформатор Т1 — серийный ТИ-4 или самодельный, намотанный на кольце типоразмера К20х12х6 из феррита М3000НМ. Первичная обмотка содержит 60, а вторичные — по 40 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,1 мм. Обмотки следует надежно изолировать одну от другой и от маг-нитопровода лакотканью.

Сетевой трансформатор Т2 — промышленный или самодельный мощностью не менее 180 Вт с напряжением на вторичной обмотке 18…20 Вэфф при токе не менее 10 А. В случае самостоятельного изготовления трансформатора его проще переделать из сетевого ТС-180 или ТС-200 от лампового телевизора. Все вторичные обмотки с него следует удалить и намотать новую — 65 витков провода ПЭВ-2 1,5.

Провода от зарядного устройства к батарее должны иметь двойную изоляцию, сечение не менее 2,5 мм2, и заканчиваться зажимами, обеспечивающими надежный контакт с выводами батареи.

Если при повторении зарядного устройства возникли трудности с приобретением однопереходного транзистора КТ117А или сомнения в его работоспособности, задачу проще всего решить заменой этого прибора аналогом, собранным из двух биполярных транзисторов (см. статью Б. Ерофеева «Экономичный сенсорный выключатель освещения» в «Радио», 2001, № 10, с. 29, 30).

Устройство не критично к разбросу параметров элементов, но требует налаживания. Для этого потребуются исправная заряженная аккумуляторная батарея, эквиваленты нагрузки — два проволочных резистора сопротивлением 1 и 3 Ом с мощностью рассеивания не менее 100 Вт (отрезки нихромовой спирали, проволочные резисторы и т. п.), а также кислотный ареометр для измерения плотности электролита.

Сначала налаживают систему стабилизации зарядного тока. К выходу устройства подключают нагрузку сопротивлением 3 Ом. Отключают диод VD3 от коллекторной цепи транзистора VT1 и подают питание устройства. Резистором R12 при верхнем по схеме положении движка резистора R9 добиваются тока в нагрузке, равного 1 А.

Далее к выходу устройства подключают нагрузку сопротивлением 1 Ом и, подбирая резисторы R10, R11 и R13 (осторожно, чтобы не перегрузить зарядное устройство!), добиваются изменения тока через нагрузку в пределах 1…10 А при вращении движка резистора R9.

Затем налаживают систему автоматического контроля напряжения на батарее. Припаивают на место вывод диода VD3. Присоединяют к выходу устройства батарею аккумуляторов и включают питание. При достижении плотности электролита 1,27…1,29 г/см3 медленно вращают движок резистора R1 до зажигания светодиода HL1 и выключения зарядного тока. Подстраивая резистор R5, добиваются повторного включения зарядного тока при снижении напряжения на выводах батареи до 11…11,5 В (батарею для этого необходимо разрядить).

Если для переменного резистора R9 изготовить шкалу и при налаживании проградуировать ее, можно отказаться от амперметра РА1.

В заключение — совет: ни в коем случае не следует заряжать кислотные свинцовые батареи в условиях городской квартиры по причине выделения в процессе зарядки агрессивных токсичных газов и невозможности заземления устройства.

Читать далее — Автоматическое ЗУ на микросхеме и транзисторах

Популярные схемы зарядных устройств:

Схема тиристорного зарядного устройства

Десульфатирующее зарядное устройство

Простое зарядное устройство

Схема автомата включения-выключения зарядного устройства


Сигнализация полной зарядки аккумулятора с использованием LM358 IC

В этом уроке мы собираемся создать очень полезный проект цепи сигнализации полного заряда батареи. Эта цепь сигнализирует о звуковом сигнале, когда аккумулятор полностью заряжен. Его можно использовать со всеми типами аккумуляторов разного напряжения.

На рынке доступно множество автоматических зарядных устройств. Они предотвратят зарядку аккумулятора после его полной зарядки, но у них отсутствует возможность звуковой индикации.С помощью этой звуковой индикации пользователь может подключить следующую батарею для зарядки, что экономит время и электроэнергию.

Компоненты оборудования

S.no. Компонент Значение Количество
1 IC LM358A, NE555 1, 1
3 Стабилитрон 6,2 В 1
4 Светодиод 1
5 Зуммер 1
6 Резистор 10 кОм, 1 кОм, 470 Ом 1, 1, 1
7 Конденсатор 10 мкФ 1
8 Потенциометр 10 кОм, 100 кОм 1, 1
Принципиальная схема

Рабочее объяснение

Работа этой схемы проста.В этой схеме мы используем две микросхемы. Первая микросхема — LM358A, операционный усилитель. Другая микросхема — это микросхема таймера 555. В эту цепь помещается заряжаемый аккумулятор. На входе микросхемы операционного усилителя используется предварительно установленный резистор 10 кОм и стабилитрон 6,2 В.

Когда батарея полностью заряжена, операционный усилитель принимает сигнал и выдает выходной сигнал. Этот выходной сигнал становится входом микросхемы таймера 555. Мы использовали комбинацию резисторов, переменного резистора и конденсатора, чтобы отрегулировать длительность выходного сигнала этой микросхемы таймера 555.Когда он получает сигнал, он выдает выходной сигнал, который включает светодиод и зуммер на заданное время. Таким образом, пользователь будет знать, что аккумулятор полностью заряжен, поэтому он может переустановить аккумулятор, из которого он был извлечен, или вместо этого зарядить другой аккумулятор.

Регулировка контура:

Перед использованием этой схемы вам необходимо сначала выполнить некоторые настройки.

  • Не подключайте аккумулятор к цепи, сначала используйте регулируемый источник питания.
  • Установите напряжение переменного источника питания точно таким же, как напряжение вашей батареи.
  • Регулируйте переменный резистор операционного усилителя, пока не загорится светодиод. Это будет предустановленное значение для вашей батареи.
  • Теперь все настройки сделаны, вы можете подключить заряжаемый аккумулятор к этой цепи и использовать его.

Приложения и способы использования

Эту схему можно использовать для батарей разных типов. Его также можно использовать с солнечными зарядными устройствами. Вы получите индикацию, когда батарея полностью заряжена от солнечных батарей.Это поможет вам сэкономить впустую энергию солнечных панелей.

аккумулятор% 20charger% 20on% 20lm358 техническое описание и примечания по применению

2008 — AXXRSBBU6

Аннотация: E3606
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF E36068-001 AXXRSBBU6 E3606
Держатель литиевой батареи

Реферат: 12AH-1 Контроллер батареи для испарения электролита Br30 BR1632 Переключатель электролита полупроводник Электролит-испарение BR1225 am батареи panasonic
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
Схема мобильного зарядного устройства 6В постоянного тока в постоянный

Аннотация: принципиальная схема зарядки мобильного устройства ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО БАТАРЕИ HT46R46 Светодиодная схема аккумулятора 6 В Схема цепи зарядного устройства 6 В Зарядное устройство для сильноточных аккумуляторов Цепь зарядки аккумулятора 6 В Схема зарядного устройства аккумулятора Контроль емкости
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF HT46R46 HA0083E HT46R46 HT-IDE3000 Схема мобильного зарядного устройства 6 в постоянного тока принципиальная схема мобильной зарядки ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО Схема светодиодной батареи 6в Схема зарядного устройства 6в Зарядное устройство для сильноточных аккумуляторов ЦЕПЬ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА 6В электрическая схема зарядного устройства Мониторинг емкости аккумулятора
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2004 — KML050211

Аннотация: ИНДИКАТОР УРОВНЯ АККУМУЛЯТОРА 42Vpk
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2003 — зарядное устройство 48в 10А

Аннотация: адаптер постоянного тока 6 В 48 В 30 зарядное устройство LTC1730 АДАПТЕР Цепь переменного тока в постоянный ток 220 В до 6 В выход зарядного устройства 220 В
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DC384A LTC1730 DC384A LTC1730 зарядное устройство 48v 10A Адаптер постоянного тока 6 в 48v 30 зарядное устройство Цепь адаптера переменного тока в постоянный ток 220В на 6В выход зарядного устройства 220V
a123 systems аккумуляторная батарея

Аннотация: Зарядное устройство BQ2002 NiMH Заметка по применению USB-порта Li-Ion mn 36 В, схема зарядного устройства Lifepo4 Lifepo4 Зарядное устройство bq24400 bq2415x Двухэлементная система управления аккумулятором LiFePO4 bq24105RGY Многоэлементное зарядное устройство liion
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 18VIN bq24745 bq24740 bq24721C 30VIN 300/500 кГц QFN-28 bq24750 / 51A 300 кГц аккумуляторная батарея a123 systems Зарядное устройство BQ2002 NiMH Зарядное устройство USB Схема зарядного устройства Li-Ion mn на 36 В Lifepo4 Зарядное устройство Lifepo4 bq24400 bq2415x двухэлементная система управления батареями LiFePO4 bq24105RGY многоэлементное зарядное устройство liion
2012 — аккумулятор свинцово-кислотный

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 12 В постоянного тока 24 В постоянного тока 65x115x135 150x115x135 100x115x135 115Vac 115Vac CB120W свинцово-кислотная батарея
2004-10Полный

Аннотация: IEC-LR03 1500 мАч аккумулятор TPS61070 разряд аккумулятора 12 в 1200 мАч nimh аккумулятор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF SLVA194 TPS61070 10Полный IEC-LR03 Аккумулятор 1500 мач разряд батареи 12 в 1200 мАч аккумулятор nimh
2010 — S82Y-bat01

Аннотация: LCR122R2PG LC-R123R4PG S82Y-BAT02 LC-R122R2 LCR123R4PG S82YTS01 S8TS-06024 S8T-DCBU-01 S82Y-TS01
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF S8T-DCBU-01 S8T-DCBU-01 24 В постоянного тока S82Y-bat01 LCR122R2PG LC-R123R4PG S82Y-BAT02 LC-R122R2 LCR123R4PG S82YTS01 S8TS-06024 S82Y-TS01
2010 — дизайнерские идеи

Аннотация: LTC2175 LTC2268 LTC4099 Литий-ионная полимерная батарея
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF LTC4099 LTC2262 12-битный 14-битный 25 Мбит / с 150 Мбит / с, 149 мВт 150 Мбит / с дизайнерские идеи LTC2175 LTC2268 Бита из литий-ионного полимера
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
9650se

Реферат: Мониторинг аккумуляторной батареи 9550SXU BBU-MODULE-03
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 9550SXU 9650SE 9690SA 9550SXU, 9690SA 9550SX Мониторинг батареи ББУ-МОДУЛЬ-03
AN1793

Аннотация: батарейка типа таблетка APP1793 BR1225 BR1632 BR2330 BR3032 Испарение электролита
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 10-летний com / an1793 AN1793, APP1793, Appnote1793, AN1793 батарейка типа «таблетка» APP1793 BR1225 BR1632 BR2330 BR3032 Испарение электролита
2013 — R2A200

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF R2A20050ANS R03DS0071EJ0100 R2S20050ANS 25 ° C) R2A200
2000-ЦОП32 СЛЕД

Аннотация: SOh38 PCB FOOTPRINT NVRAM 1KB M41T81 M48Z129Y M48Z129V M48Z128Y M48Z128V M48Z128 M48T18
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF NL-5652 FLNVRAM / 1000 TSOP32 СЛЕД СОХ38 СЛЕД ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ NVRAM 1 КБ M41T81 M48Z129Y M48Z129V M48Z128Y M48Z128V M48Z128 M48T18
2015 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CB2410A
2015 — CB245A

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CB245A CB245A
2009 — А / ГКФ 2600

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CT-2600 CT-2600 / E PA26001A01 CT-2600 / E CT-2600 PA26001A01 A / gkf 2600
2005 — NTC 2.2К

Аннотация: LTC4054L LT1512 LT1513 LT1769 ms10 диод LTC4011 LTC4060 TSSOP-16 TSSOP-20
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF batt593) D-73230 I-20156 SE-164 BB110520K NTC 2.2K LTC4054L LT1512 LT1513 LT1769 ms10 диод LTC4011 LTC4060 ЦСОП-16 ЦСОП-20
2015 — CBI243A

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CBI243A CBI243A
1997 — аккумулятор свинцово-кислотный герметичный 12В 7Ач

Аннотация: принципиальная схема стабилизатор зарядного устройства 12 В 2n2222a smt ибп схема с pic16c73a 8097 микроконтроллер методы рукопожатия принципиальная схема зарядное устройство 48 в свинцово-кислотное зарядное устройство 48 вольт принципиальная схема PIC16C711 техническое описание IRF9540 sanyo ni-cd
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS30451C-страница герметичный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 7Ач принципиальная схема регулятор зарядного устройства 12В 2n2222a smt Схема ИБП с pic16c73a 8097 методы рукопожатия микроконтроллера принципиальная схема свинцово-кислотное зарядное устройство 48 В Схема зарядного устройства 48 вольт PIC16C711 технический паспорт IRF9540 sanyo ni-cd
2012 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS1323

Схема автоматического 12-вольтового портативного зарядного устройства с использованием LM317

Вы когда-нибудь пытались разработать зарядное устройство, которое заряжает аккумулятор автоматически, когда напряжение аккумулятора ниже заданного напряжения? В этой статье объясняется, как разработать автоматическое зарядное устройство.

Зарядное устройство, расположенное ниже, автоматически прекращает процесс зарядки, когда аккумулятор полностью заряжен. Это предотвращает глубокую зарядку аккумулятора. Если напряжение аккумулятора ниже 12 В, то схема автоматически заряжает аккумулятор.

Схема автоматического зарядного устройства 12 В Принципиальная схема автоматического зарядного устройства

Эта схема автоматического зарядного устройства в основном состоит из двух частей — блока питания и блока сравнения нагрузок.

Основное напряжение питания 230 В, 50 Гц подключено к первичной обмотке центрального ответвительного трансформатора для понижения напряжения до 15–0–15 В.

Выход трансформатора подключен к диодам D1, D2. Здесь диоды D1, D2 используются для преобразования низкого переменного напряжения в пульсирующее постоянное напряжение. Этот процесс также называется исправлением. Пульсирующее напряжение постоянного тока подается на конденсатор емкостью 470 мкФ для устранения пульсаций переменного тока.

Таким образом на выходе конденсатора нерегулируется постоянное напряжение.Это нерегулируемое напряжение постоянного тока теперь подается на регулятор переменного напряжения LM317 для обеспечения регулируемого напряжения постоянного тока.

Выходное напряжение этого регулятора напряжения может изменяться от 1,2 В до 37 В, а максимальный выходной ток этой ИС составляет 1,5 А. Выходное напряжение этого регулятора напряжения изменяется путем изменения потенциометра 10 кОм, который подключен к регулировочному выводу LM317.

[Также читайте: Как сделать регулируемый таймер]

Выход регулятора напряжения Lm317 подается на батарею через диод D5 и резистор R5.Здесь диод D5 используется для предотвращения разряда батареи при отключении основного питания.

При полной зарядке аккумулятора стабилитрон D6, подключенный в обратном направлении, проводит ток. Теперь база транзистора BD139 NPN получает ток через стабилитрон, так что полный ток заземлен.

В этой схеме зеленый светодиод используется для индикации заряда аккумулятора. Резистор R3 используется для защиты зеленого светодиода от высокого напряжения.

Выходное видео:
Принцип схемы

Если напряжение батареи ниже 12 В, то ток от микросхемы LM317 протекает через резистор R5 и диод D5 к батарее.В это время стабилитрон D6 не будет проводить, потому что аккумулятор забирает весь ток для зарядки.

Когда напряжение батареи повышается до 13,5 В, ток в батарею прекращается, и стабилитрон получает достаточное напряжение пробоя и пропускает ток через него.

Теперь база транзистора получает ток, достаточный для включения, так что выходной ток регулятора напряжения LM317 заземляется через транзистор Q1. В результате красный светодиод указывает на полный заряд.

Настройки зарядного устройства

Выходное напряжение зарядного устройства должно быть меньше, чем в 1,5 раза от напряжения аккумулятора, а ток зарядного устройства должен составлять 10% от тока аккумулятора. Зарядное устройство должно иметь защиту от перенапряжения, короткого замыкания и обратной полярности.

ПРИМЕЧАНИЕ : Также получите представление о том, как построить схему индикатора уровня заряда аккумулятора?

2. Автоматическое зарядное устройство

Принципиальная схема

В этом проекте упоминается схема автоматического зарядного устройства для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов.Это схема импульсного типа зарядного устройства, которая помогает продлить срок службы батарей. Работа этой схемы объясняется ниже.

LM317 действует как регулятор напряжения и устройство контроля тока. Стабилитрон 15 В используется для настройки LM317 на подачу напряжения 16,2 В на выходе при отсутствии нагрузки. Когда 2N4401 включен выходом 555, вывод ADJ LM317 заземлен, и его выходное напряжение составляет 1,3 В.

LM358 действует как компаратор и повторитель напряжения. LM336 используется для подачи опорного напряжения 2.5 В на неинвертирующую клемму (контакт 3) LM358. Сеть делителя напряжения используется для подачи части напряжения батареи на инвертирующий вывод (вывод 2) LM358.

Когда заряд аккумулятора достигает 14,5 В, входной сигнал инвертирующего терминала LM358 немного больше 2,5 В на контакте 3, установленном LM336. Это повысит выход 555.

В результате загорится красный светодиод и транзистор включится. Это приведет к заземлению вывода ADJ на LM317, и его выход упадет до 1,3 В.

Когда заряд аккумулятора падает ниже 13.8 В, выход LM358 высокий, а выход 555 низкий. В результате напряжение течет от LM317 к аккумулятору, и зеленый светодиодный индикатор светится, указывая на зарядку.

[Связанное сообщение Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов с использованием LM317]

3. Зарядное устройство с использованием SCR

В этом проекте реализована схема автоматического зарядного устройства с использованием SCR. Его можно использовать для зарядки аккумуляторов 12 В. Батареи с разными потенциалами, например, 6 В и 9 В, также можно заряжать, выбрав соответствующие компоненты.Схема работы следующая.

Источник переменного тока преобразуется в 15 В постоянного тока с помощью трансформатора и мостового выпрямителя, и загорается зеленый светодиод. Выход постоянного тока представляет собой пульсирующий постоянный ток, поскольку после выпрямителя нет фильтра.

Это важно, поскольку тиристор перестает проводить ток, только когда напряжение питания равно 0 или когда он отключен от источника питания, и это возможно только при пульсирующем постоянном токе.

Первоначально SCR1 начинает проводить, поскольку он получает напряжение затвора через R2 и D5.Когда SCR1 является проводящим, через аккумулятор проходит 15 В постоянного тока, и аккумулятор начинает заряжаться. Когда аккумулятор почти полностью заряжен, он препятствует прохождению тока, и ток начинает течь через R5.

Это фильтруется с помощью C1, и когда потенциал достигает 6,8 В, стабилитрон ZD1 начинает проводить и подает напряжение затвора на SCR2, достаточное для его включения.

В результате ток протекает через SCR2 через R2, и SCR1 отключается, так как напряжение затвора и напряжение питания отключены.Красный светодиод загорается, указывая на полную зарядку аккумулятора.

Знать, как спроектировать схему автоматического отключения и автоматической зарядки аккумулятора с помощью SCR.

Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 3,7 В с использованием lm358

Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 3,7 В с использованием lm358. это простая схема, которая эффективно заряжает ваши литий-ионные аккумуляторы.

содержит 3 светодиода, которые будут указывать на выключение питания, индикатор зарядки и индикатор полной зарядки.

Схема зарядного устройства для литий-ионного аккумулятора 3,7 В Схема зарядного устройства литий-ионного аккумулятора с использованием LM358 печатная плата в сборе

съемка видео
работа литий-ионных аккумуляторов

Концепция литий-ионной батареи была первоначально задумана в 1970 году и начала получать широкое распространение к 1990 году.

Старые литий-ионные элементы имеют глубокий цикл, что означает, что они могут полностью заряжаться и разряжаться.

Срок службы батареи значительно увеличится, если глубина каждого разряда ограничена до 80 процентов от номинальной емкости.

Жизненный цикл и производительность
Литий-ионные батареи

имеют значительно более длительный срок службы, чем свинцово-кислотные. в случае применения с глубоким разрядом несоответствие еще больше увеличивается при повышении температуры окружающей среды.

Срок службы циклов каждого химического соединения может быть увеличен за счет ограничения глубины разряда и температуры, но свинцово-кислотная кислота обычно гораздо более чувствительна к каждому из факторов.

В жарком климате, где средняя температура составляет 83 градуса Цельсия.несоответствие между ионами лития и свинцовой кислотой еще больше усугубляется.

Срок службы свинцово-кислотных циклов снижается до 50 процентов в умеренных климатических условиях в офисе, в то время как литий-ионные батареи остаются стабильными. Температура ручки обычно превышает 49 градусов Цельсия.

Преимущества и недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов
Преимущества
  • Недорогой и простой в изготовлении по стоимости ватт-часа. SLA — это наименее дорогая
  • зрелая, надежная и хорошо изученная технология.При правильном использовании SLA долговечен и обеспечивает надежную работу.
  • низкий саморазряд, скорость саморазряда — одна из самых низких в системе аккумуляторных батарей.
  • Низкие требования к техническому обслуживанию. нет памяти, нет электролита для заполнения, способного к высокой скорости разряда.
Ограничения
  • Аккумулятор Нельзя хранить в разряженном состоянии.
  • низкая плотность энергии для веса до пределов плотности энергии, используемая для стационарного и колесного применения.
  • Разрешить только ограниченное количество полных циклов разряда, что хорошо подходит для резервных приложений, требующих лишь периодической глубокой разряда.
  • Термический выход из строя может вылечить неправильной зарядкой.
Микросхема

lm358 и схема ее применения. Стабилизатор тока для зарядки АКБ

Микросхема LM358 в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока.Особенностью этого усилителя является возможность работы в цепях с однополярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход защищен от короткого замыкания.

Описание операционного усилителя LM358

Область применения — усилитель-преобразователь, в схемах преобразования постоянного напряжения, а также во всех стандартных схемах, где используются операционные усилители, как с однополярным питающим напряжением, так и с биполярным.

Технические характеристики LM358

  • Однополярный источник питания: от 3 В до 32 В.
  • Биполярный источник питания: от ± 1,5 до ± 16 В.
  • Ток потребления: 0,7 мА.
  • Синфазное входное напряжение: 3 мВ.
  • Дифференциальное входное напряжение: 32 В.
  • Синфазный входной ток: 20 нА.
  • Дифференциальный входной ток: 2 нА.
  • Дифференциальное усиление напряжения: 100 дБ.
  • Размах выходного напряжения: от 0 В до VCC — 1,5 В.
  • Гармонические искажения: 0,02%.
  • Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В / мкс.
  • Unity Gain (с температурной компенсацией): 1.0 МГц.
  • Максимальная рассеиваемая мощность: 830 мВт.
  • Диапазон рабочих температур: 0 … 70 гр.

Размеры и назначение контактов LM358 (LM358N)


Аналоги LM358

Ниже приведен список зарубежных и отечественных аналогов операционного усилителя LM358:

  • GL358
  • NE532
  • OP221
  • OP290
  • OP295
  • TA75358P
  • UPC358C
  • AN6561
  • CA358E
  • HA17904
  • КР1040УД1 (отечественный аналог)
  • КР1053УД2 (отечественный аналог)
  • КР1401УД5 (отечественный аналог)

Примеры применения (схемы подключения) усилителя LM358

Усилитель простой неинвертирующий

Компаратор с гистерезисом

Предположим, что потенциал, подаваемый на инвертирующий вход, плавно возрастает.Когда его уровень немного выше опорного уровня (Vh -Vref), на выходе появится высокий логический уровень. Если после этого входной потенциал начинает медленно уменьшаться, выход компаратора переключится на низкий логический уровень при значении немного ниже задания (Vref — Vl). В этом примере разница между (Vh -Vref) и (Vref — Vl) будет значением гистерезиса.

Генератор синусоидального сигнала с мостом Вина

Генератор с мостом Вина — это тип электронного генератора, который генерирует синусоидальные волны.Он может генерировать широкий диапазон частот. Генератор основан на мостовой схеме, первоначально разработанной Максом Вином в 1891 году. Классический винный генератор состоит из четырех резисторов и двух конденсаторов. Генератор также можно рассматривать как прямой усилитель в сочетании с полосовым фильтром, обеспечивающим положительную обратную связь.

Дифференциальный усилитель на LM358

Назначение этой схемы — усилить разницу между двумя входящими сигналами, при этом каждый из них умножается на определенную константу.

Дифференциальный усилитель — это хорошо известная электрическая цепь, используемая для усиления разности напряжений между двумя сигналами на ее входах. В теоретической модели дифференциального усилителя величина выходного сигнала не зависит от величины каждого отдельного входного сигнала, а зависит строго от их разницы.

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов компонентов аналоговой электроники.Этот небольшой компонент может использоваться в самых разных схемах усиления сигналов, генераторах, АЦП и других полезных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты должны быть разделены по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и другим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, получивших широчайший простор для конструирования различных устройств: устройств контроля температуры, аналоговых преобразователей, промежуточных усилителей и других полезных схем.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы являются ее характеристики , позволяющие создавать множество различных устройств. К основным показательным характеристикам компонента можно отнести следующие.

Допустимые рабочие параметры: микросхема обеспечивает одно- и двухполюсное питание, широкий диапазон питающих напряжений от 3 до 32 В, приемлемую скорость нарастания выходного сигнала, равную всего 0,6 В / мкс. Также микросхема потребляет всего 0.7 мА, а напряжение смещения всего 0,2 мВ.

Описание контактов

Микросхема реализована в стандартных корпусах DIP, SO и имеет 8 контактов для подключения к цепям питания и формирования сигнала. Два из них (4, 8) используются как выходы для биполярного и униполярного питания, в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

Схема операционного усилителя состоит из 2 ячеек со стандартной топологией контактов и без схем коррекции.Следовательно, для реализации более сложных и технологически продвинутых устройств потребуются дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема популярна и используется в бытовой технике , эксплуатируемой как в обычных условиях, так и в особых условиях с высокими или низкими температурами окружающей среды, повышенной влажностью и другими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент доступен в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Средние по характеристикам операционный усилитель LM358 имеет аналогов по техническим характеристикам … Компонент без буквы можно заменить на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная схема доступна последовательно с другими компонентами, которые отличаются только диапазоном температур, рассчитаны на работу в суровых условиях.

Есть операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и от минимальной до 55. Из-за этого стоимость устройства сильно разнится в разных магазинах.

В серию микросхем входят LM138, LM258, LM458. При выборе альтернативных аналоговых элементов для использования в устройствах важно учитывать диапазон рабочих температур … Например, если LM358 с ограничением от 0 до 70 градусов недостаточно, то более адаптированный к суровым условиям LM2409 может быть использован. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, особенно если пространство в корпусе готового изделия ограничено.Операционные усилители LM321, LMV321, которые также имеют аналоги AD8541, OP191, OPA337, относятся к числу наиболее подходящих для использования в конструкции небольших устройств.

Особенности включения

Exist множество схем подключения операционного усилителя LM358, в зависимости от необходимых требований и выполняемых функций, которые будут им представлены в процессе эксплуатации:

  • неинвертирующий усилитель;
  • Преобразователь ток-напряжение
  • ;
  • Преобразователь напряжение-ток
  • ;
  • дифференциальный усилитель с пропорциональным усилением без регулировки;
  • дифференциальный усилитель со встроенной схемой регулировки усиления;
  • Цепь управления током
  • ;
  • Преобразователь напряжение-частота
  • .

Популярные схемы для lm358

На LM358 N построены различные устройства, которые выполняют определенные функции. При этом это могут быть всевозможные усилители, как УМЗЧ, так и в промежуточных цепях для измерения различных сигналов, термопарный усилитель LM358, схемы сравнения, аналого-цифровые преобразователи и так далее.

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Это самые популярные типы электрических схем, которые используются во многих устройствах для выполнения различных функций. В схеме неинвертирующего усилителя выходное напряжение будет равно произведению входного напряжения и пропорционального усиления, сформированного отношением двух сопротивлений, включенных в инвертирующую схему.

Схема опорного напряжения пользуется большой популярностью благодаря высоким практическим характеристикам и стабильности в различных режимах. Схема отлично поддерживает необходимый уровень выходного напряжения. Он использовался для создания надежных и качественных источников питания, преобразователей аналоговых сигналов в устройствах для измерения различных физических величин.

Одной из самых качественных схем синусоидального генератора является устройство на мосту вина … При правильном подборе компонентов генератор генерирует импульсы в широком диапазоне частот с высокой стабильностью. Также микросхема LM 358 часто используется для реализации генератора прямоугольных импульсов различной скважности и длительности. При этом сигнал стабильный и качественный.

Усилитель

Основное применение микросхемы LM358 — усилители и различное усилительное оборудование.Это обеспечивается особенностями включения, выбором других компонентов. По такой схеме реализован, например, термопарный усилитель.

Усилитель термопары на LM358

Очень часто в жизни радиолюбителя требуется следить за температурой каких-либо устройств. Например, на жало паяльника … Обычным градусником этого не сделать, особенно когда необходимо сделать схему автоматического управления. Для этого можно использовать операционный усилитель LM 358.Эта микросхема имеет небольшой тепловой дрейф нуля, поэтому относится к высокоточным. Поэтому его активно используют многие разработчики для изготовления паяльных станций, другие в устройствах.

Схема позволяет измерять температуру в широком диапазоне от 0 до 1000 o C с достаточно высокой точностью до 0,02 o C. Термопара изготовлена ​​из сплава на основе никеля: хром, алюмель. Второй тип металла имеет более светлый цвет и менее подвержен намагничиванию, хром более темный, более магнитный.К особенностям схемы можно отнести наличие кремниевого диода, который следует разместить как можно ближе к термопаре. При нагревании термоэлектрическая пара хромалмел становится дополнительным источником ЭДС, которая может вносить существенные коррективы в основные измерения.

Схема простого регулятора тока

В схему входит кремниевый диод … Напряжение перехода с него используется как источник опорного сигнала, подаваемого через ограничивающий резистор на неинвертирующий вход микросхемы.Для регулировки тока стабилизации схемы используется дополнительный резистор, подключенный к отрицательной клемме источника питания, к неотключающему входу МК.

Схема состоит из нескольких компонентов:

  • Резистор, поддерживающий операционный усилитель с минусовым выводом и сопротивлением 0,8 Ом.
  • Резистивный делитель напряжения, состоящий из 3 резисторов с диодом, выступающим в качестве источника опорного напряжения.

Резистор 82 кОм подключен к минусу источника и положительному входу MC.Опорное напряжение формируется делителем, состоящим из резистора 2,4 кОм и диода, подключенного напрямую. Затем ток ограничивают резистором 380 кОм. Операционный усилитель управляет биполярным транзистором, эмиттер которого подключен непосредственно к инвертирующему входу MC, образуя отрицательную глубокую связь. Резистор R 1 действует как измерительный шунт. Опорное напряжение формируется с помощью делителя, состоящего из диода VD 1 и резистора R 4.

В представленной схеме при использовании резистора R 2 сопротивлением 82 кОм ток стабилизации в нагрузке составляет 74 мА при входном напряжении 5В.А когда входное напряжение увеличивается до 15 В, ток увеличивается до 81 мА. Таким образом, при изменении напряжения 3 раза ток изменяется не более чем на 10%.

Зарядное устройство для LM 358

С помощью ОУ LM 358 часто изготавливают зарядное устройство с высокой стабилизацией и контролем выходного напряжения. Например, рассмотрим литий-ионное зарядное устройство с питанием от USB. Эта схема представляет собой автоматический регулятор тока. То есть при повышении напряжения на аккумуляторе зарядный ток падает.А когда аккумулятор полностью заряжен, схема перестает работать, полностью закрывая транзистор.

Тема автомобильных зарядных устройств интересна многим. Из этой статьи вы узнаете, как преобразовать блок питания компьютера в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Это будет импульсное зарядное устройство для аккумуляторов емкостью до 120 Ач, то есть зарядка будет достаточно мощной.

Собирать практически нечего — просто переделан блок питания. К нему будет добавлен только один компонент.

Блок питания компьютера имеет несколько выходных напряжений. Основные шины питания — 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства требуется шина 12 В (желтый провод).

Для зарядки автомобильных аккумуляторов выходное напряжение должно быть в районе 14,5-15 В, поэтому 12 В от блока питания компьютера явно недостаточно. Поэтому первым делом нужно поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.

Затем нужно собрать регулируемый стабилизатор или ограничитель тока, чтобы можно было выставить требуемый ток заряда. .

Зарядное устройство можно сказать автоматическое. Аккумулятор будет заряжен до указанного напряжения стабильным током. По мере прохождения заряда ток будет падать, а в самом конце процесса станет равным нулю.

Приступая к изготовлению устройства, необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки с ШИМ-контроллером TL494 или его полноценным аналогом К7500.

Когда нужный блок питания найден, нужно его проверить.Чтобы запустить блок, подключите зеленый провод к любому из черных проводов.

Если блок запускается, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно вынуть плату из жестяного корпуса.

После снятия платы необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленых и идущих на запуск блока. Остальные провода рекомендуется распаять мощным паяльником, например, 100 Вт.

Этот шаг потребует от вас полного внимания, так как это самый важный момент всей переделки.Вам нужно найти первый вывод микросхемы (в примере — микросхема 7500) и найти первый резистор, который подключен с этого вывода к шине 12 В.

На первом выводе много резисторов, но найти нужный не составит труда, если прозвонить все мультиметром.

После нахождения резистора (в примере это 27 кОм) нужно распаять только одну клемму. Во избежание недоразумений в будущем резистор будет называться Rx.

Теперь вам нужно найти переменный резистор, скажем, 10 кОм.Его мощность не важна. Вам нужно соединить 2 провода длиной около 10 см каждый таким образом:

Один из проводов необходимо подключить к припаянному выводу резистора Rx, а другой припаять к плате в том месте, откуда выводится вывод резистор Rx был припаян. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставить необходимое выходное напряжение.

Стабилизатор или ограничитель тока заряда — очень важное дополнение, которое должно быть включено в каждое зарядное устройство.Это устройство выполнено на базе операционного усилителя. Здесь подойдет практически любой «операционный усилитель». В примере используется бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но нужен только один из них.

Несколько слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель используется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последний устанавливается с помощью стабилитрона. И регулируемый резистор теперь изменяет это напряжение.

Когда значение напряжения изменяется, операционный усилитель пытается сгладить напряжение на входах и будет делать это, уменьшая или увеличивая выходное напряжение. Таким образом, операционный усилитель будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.

Полевому транзистору нужен мощный, так как весь ток заряда будет проходить через него. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой подходящий параметр.

Транзистор необходимо установить на радиатор, так как при больших токах он будет хорошо нагреваться.В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.

Печатная плата была быстро разложена, но все получилось неплохо.

Теперь осталось подключить все как на картинке и приступить к установке.

Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Стабилизатор напряжения нельзя вывести. Для управления на передней панели есть только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, так как амперметр покажет все, что вам нужно видеть при зарядке.

Амперметр можно взять советский аналог или цифровой.

Также на переднюю панель вынесен тумблер запуска устройства и выходные клеммы. Теперь проект можно считать завершенным.

Получилось простое в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое можно смело повторять.

Прикрепленных файлов:

Для установки различных электронных устройств необходим источник питания, позволяющий регулировать не только выходное напряжение, но и порог срабатывания защиты от перегрузки по току.Во многих простых устройствах аналогичного назначения защита ограничивает только максимальный ток нагрузки, а возможность его регулирования отсутствует или затруднена. Эта защита больше касается самого источника питания, чем его нагрузки. Для безопасной работы как источника, так и подключенного к нему устройства необходимо регулировать уровень срабатывания токовой защиты в широком диапазоне. При его срабатывании нагрузка должна автоматически отключаться. Предлагаемое устройство соответствует всем перечисленным требованиям.

Основные технические характеристики
Входное напряжение, В …… 26 … 29
Выходное напряжение, В …… 1 … 20
Ток срабатывания защиты, А ….. …………….. 0,03 … 2

Схема устройства показана на рисунке. Регулируемый стабилизатор напряжения собран на ОУ DA1.1. На его неинвертирующий вход (вывод 3) подается примерное напряжение от двигателя переменного резистора R2, стабильность которого обеспечивает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) — напряжение отрицательной обратной связи. (NF) с эмиттера транзистора VT2 через делитель напряжения R11R7 NF поддерживает равенство напряжений на входах ОУ, компенсируя влияние дестабилизирующих факторов.Перемещая ползунок переменного резистора R2, вы можете регулировать выходное напряжение.

Блок максимальной токовой защиты собран на операционном усилителе DA1.2, который включен в качестве компаратора, сравнивающего напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах. Напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13 поступает на неинвертирующий вход через резистор R14, на инвертирующий вход подается примерное напряжение, стабильность которого обеспечивает диод VD2, выполняющий функцию стабилизатор с напряжением стабилизации около 0.6 В. Хотя падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше примерного, выходное напряжение (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю.

Если ток нагрузки превысит допустимый, напряжение на выходе ОУ DA1.2 увеличится почти до напряжения питания. Через резистор R9 будет протекать ток, который включит светодиод HL1 и откроет транзистор VT1. Диод VD3 открывается и через резистор R8 замыкает цепь положительной обратной связи (ПОС).Открытый транзистор VT1 подключает параллельно стабилитрону VD1 резистор малого сопротивления R12, в результате чего выходное напряжение снизится практически до нуля, так как регулирующий транзистор VT2 закроется и отключит нагрузку. Несмотря на то, что напряжение на датчике тока нагрузки упадет до нуля, из-за действия ПОС нагрузка останется отключенной, о чем свидетельствует светящийся индикатор HL1. Вы можете повторно включить нагрузку, кратковременно отключив питание или нажав кнопку SB1.Диод VD4 защищает эмиттерный переход транзистора VT2 от обратного напряжения с конденсатора С5 при отключении нагрузки, а также обеспечивает разряд этого конденсатора через резистор R10 и выход операционного усилителя DA1.1.

Подробнее. Транзистор КТ315А (VT1) можно заменить на КТ315Б-КТ315Е. Транзистор VT2 — любой из серий КТ827, КТ829. Стабилитрон (VD1) может быть любым с напряжением стабилизации 3 В при токе 3 … 8 мА. Диоды КД521В (ВД2-ВД4) могут быть разными из этой серии или КД522Б Конденсаторы СЗ, С4 — любые пленочные или керамические.Конденсаторы оксидные: С1 — К50-18 или аналогичные импортные, остальные из серии К50-35. Номинальное напряжение конденсаторов не должно быть меньше указанного на схеме. Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СПЗ-9а. Резистор R13 может быть составлен из трех параллельно включенных МЛТ-1 с сопротивлением 1 Ом. Кнопка (SB1) — мгновенная P2K или аналогичная.

Наладка прибора начинается с измерения напряжения питания на выводах конденсатора С1, которое с учетом пульсаций должно находиться в пределах, указанных на схеме.После этого переместите ползунок переменного резистора R2 в верхнее положение по схеме и, измерив максимальное выходное напряжение, установите его равным 20 В, подобрав резистор R11. Затем к выходу подключается эквивалент нагрузки, например, такой, как описано в статье И. Нечаева «Универсальный эквивалент нагрузки» в Радио, 2005, № 1, с. 35. Измерьте минимальный и максимальный ток срабатывания защиты. Для снижения минимального уровня срабатывания защиты необходимо уменьшить сопротивление резистора R6.Для повышения максимального уровня срабатывания защиты необходимо уменьшить сопротивление резистора R13 — датчика тока нагрузки.

П. ВЫСОЧАНСКИЙ, Рыбница, Приднестровье, Молдова
«Радио» № 9 2006

Когда я говорю об операционном усилителе, я часто имею в виду LM358. Так как если нет особых требований к скорости, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 — хороший выбор.

Какие характеристики LM358 принесли ему такую ​​популярность:

  • низкая стоимость;
  • без дополнительных компенсационных цепей;
  • одно- или биполярное питание;
  • широкий диапазон питающих напряжений от 3 до 32 В;
  • Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0.6 В / мкс;
  • Ток потребления: 0,7 мА;
  • Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

Распиновка LM358

Так как LM358 имеет два операционных усилителя, каждый из которых имеет два входа и один выход (6 — штырьковый) и два контакта необходимы для питания, всего получается 8 контактов.

LM358 поставляются как в объемных корпусах (LM358N — DIP8), так и в корпусах для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Также есть металлокерамическая версия для особо тяжелых условий работы.
Я использовал LM358 только для поверхностного монтажа — паять просто и удобно.


Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Большое количество аналогичных операционных усилителей доступно с LM358. Например, LM158, LM258, LM2409 имеют схожие характеристики, но разный диапазон рабочих температур.

Если диапазона 0..70 градусов недостаточно, то стоит использовать LM2409, однако следует учитывать, что у него уже есть диапазон мощностей:

Кстати, если вам нужен всего один операционный усилитель в компактном 5-выводном корпусе SOT23-5, то вполне можно использовать LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Напротив, если вам нужно большое количество смежных операционных усилителей, вы можете использовать четыре LM324 в 14-выводном корпусе. Вполне возможно сэкономить место и конденсаторы по цепям питания.

Схема подключения

LM358: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1 + R2 / R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение, можно рассчитать выходное:
Uвых = Uвх * (1 + R2 / R1).
При следующих номиналах резисторов коэффициент усиления будет 101.

  • DA1 — LM358;
  • R1 — 10 кОм;
  • R2 — 1 МОм.

Схема подключения LM358: мощный неинвертирующий усилитель

  • DA1 — LM358;
  • R1 — 910 кОм;
  • R2 — 100 кОм;
  • R3 — 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, обычно коэффициент усиления этой схемы равен (1 + R1 / R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема переключения: преобразователь напряжение-ток


Выходной ток этой цепи будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I = Uin / R, [A] = [B] / [Ом].
Для резистора R1 сопротивлением 1 Ом каждый вольт входного напряжения дает один ампер выходного напряжения.

Схема подключения

LM358: преобразователь ток-напряжение


А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [B] = [A] * [Ом].
Например, при R1 = 1 МОм ток через 1 мкА превратится в напряжение 1В на выходе DA1.

Схема подключения

LM358: дифференциальный усилитель


Эта схема дифференциального усилителя с высоким импедансом может использоваться для измерения напряжения источников с высоким импедансом.
При условии, что R1 / R2 = R4 / R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uout = (1 + R4 / R3) (Uin1 — Uin2).
Соответственно, усиление будет равно: (1 + R4 / R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм коэффициент усиления будет 2.

Схема подключения

LM358: дифференциальный усилитель с регулируемым усилением


Следует отметить, что предыдущая схема не позволяет регулировать усиление, так как требует одновременной замены двух резисторов.Если вам нужно иметь возможность регулировать усиление в дифференциальном усилителе, вы можете использовать схему с тремя операционными усилителями.
В этой схеме усиление регулируется резистором R2.
Для этой схемы должны выполняться условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда прирост будет: (1 + 2 * R1 / R2).
Uвых = (1 + 2 * R1 / R2) (Uin1 — Uin2).

LM358 схема переключения: датчик тока


Еще одна интересная схема, позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn — транзистора и двух резисторов.

  • DA1 — LM358;
  • R1 — 0,1 Ом;
  • R2 — 100 Ом;
  • R3 — 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть как минимум на 2 В выше напряжения нагрузки.

Схема подключения

LM358: преобразователь напряжение — частота


И, наконец, схема, которую можно использовать как аналого-цифровой преобразователь. Вам просто нужно рассчитать период или частоту выходных сигналов.

  • С1 — 0.047 мкФ;
  • DA1 — LM358;
  • R1 — 100 кОм;
  • R2 — 50 кОм;
  • R3, R4, R5 — 51 кОм;
  • R6 — 100 кОм;
  • R7 — 10 кОм.

Сделайте обратную схему парковки автомобиля, используя LM358 IC — KT953

Источник питания — 9 В (от батареи 9 В)

10K ПОТЕНЦИОМЕТР

LM358 IC

Номер контакта

Название контакта

Описание

1

OUTPUT1

0

OUTPUT1

0

2

INPUT1-

Инвертирующий вход операционного усилителя 1

3

INPUT1 +

Неинвертирующий вход операционного усилителя 1

4

В EE , GND

Земля или отрицательное напряжение питания

5

INPUT2 +

Неинвертирующий вход операционного усилителя 2

6

INPUT2-

-A Инвертирующий вход 2-

Инвертирующий вход

7

ВЫХОД2

Выход операционного усилителя 2

8

В CC

Положительное напряжение питания 9033 LED

  • LM 358 ИС, подключенные к макетной плате
  • 1-й контакт 358 IC8 подключен к положительному источнику питания, а контакт №. 7 к подключенному резистору 1 кОм и 2-я ножка резистора к подключенной положительной ножке светодиода (зеленый), а отрицательная клемма светодиода — GND.
  • 1-й контакт 358 IC 6 подключен к средней ножке 10K Pot, а первая (левая) ножка 10K Pot подключена к положительному источнику питания, а вторая ножка (правая) подключена к 1-му контакту № 358 IC. 4 и контакт № 4 — GND.
  • 2-й контакт 358 IC 8 подключен к положительному источнику питания, а контакт № 4 — GND.
  • 2-й контакт 358 IC1 к подключенному резистору 1 кОм и 2-я ножка резистора к подключенному положительному выводу светодиода (красный) и отрицательный вывод светодиода — GND.
  • 2-й контакт 358 IC 2 шт. Соединили среднюю ножку горшка 10K и штифт № 4 для соединения 2-й ножки горшка 10k (правая) и 1-й ножки горшка 1oK, подключенной к штырю № 8.
  • 3-й контакт 358 IC № контакта. 4 — GND, а контакт №. 7 к подключенному резистору 1 кОм и второй ножке резистора, подключенной к положительному выводу светодиода (желтый), а отрицательному выводу светодиода — GND.
  • 3-й контакт 358 IC 6 к соединенному среднему стержню 10K Pot и 2-му полюсу 10K Pot 2 (справа) является GND, а 1-я ножка подключена к 3-му контакту № 358 IC.8.
  • 1-й контакт № 5 микросхемы 358 подключается к 3-му контакту № 5 микросхемы 358, а 3-й контакт № 8 для подключения ко второму контакту № 1 микросхемы 358 и 1-й контакт № 358 IC. 4 подключен ко 2-му контакту № 4 микросхемы 358.
  • Положительная ветвь IR Tx подключена к положительному источнику питания, а отрицательная — к подключенному резистору 150 Ом, а вторая ветвь резистора — GND.
  • Отрицательная ножка IR Rx подключена к положительному источнику питания, а положительная — к подключенному резистору 10 кОм, а вторая ножка резистора — GND.
  • Положительный вывод IR Rx к подключенному 1-му контакту 358 IC.5
  • Положительный полюс светодиода (зеленый) к подключенному положительному полюсу пьезозуммера, а отрицательный полюс зуммера — GND
  • Подключение макетной платы положительное к положительному и отрицательное к отрицательному.

Этот ассистент парковки может защитить ваш автомобиль от повреждений при парковке задним ходом. Он указывает расстояние до любого объекта и подает сигнал тревоги, когда он приближается к стене или объекту и его необходимо остановить.

Зарядное устройство 12 В, переменный источник питания

Зарядное устройство 12 В с регулируемым источником питания, представленное здесь, может заряжать свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В емкостью от 50 до 80 А · ч (даже до 100 А · ч) и даже может использоваться как регулируемый источник питания до 18 В постоянного тока с максимальной емкостью 5 А. , что полезно для тестового стенда.Схема может автоматически определять наличие подключения аккумулятора и начинать зарядку. В это время он отключает выход, предусмотренный в качестве источника переменного тока. Он также обнаруживает неправильную / обратную полярность подключения клемм аккумулятора и подает сигнал тревоги. Зарядное устройство изначально заряжает аккумулятор более высоким напряжением (около 14,2 В), а после полной зарядки поддерживает постоянный заряд аккумулятора (около 13,4 В).

Зарядное устройство — цепь переменного тока

Инжир.1: Схема зарядного устройства 12 В с переменным источником питания

Схема зарядного устройства 12 В с переменным источником питания показана на рис. 1. Он построен на двух регуляторах переменного напряжения LM138 (IC1 и IC2), сдвоенных. операционный усилитель LM358 (IC3), стабилизатор напряжения 12 В 7812 (IC4), два реле (с нормальным напряжением 12 В, 1 переключающий выход на печатной плате и номинальным током контакта 12 В, 1 переключающий / выход, 10 А) и пара транзисторов.

LM138 — это 3-контактный стабилизатор положительного напряжения 5 А, доступный в корпусах TO-220 или TO-3. Но постоянный ток 5А вызывает высокую температуру, которая автоматически отключает выход LM138 из-за его внутренней тепловой защиты.

Рис. 3: Компонентная компоновка печатной платы 2: Рисунок печатной платы зарядного устройства с переменным источником питания

Эта схема упрощает обработку более высоких токов LM138 за счет параллельного использования IC1 и IC2, но все же выходное напряжение можно регулировать с помощью одного переменного сопротивления. Следует соблюдать осторожность при обращении с линиями с током 5 А. Два отдельных реле (RL1 и RL2) используются для снижения стоимости проекта.

Схема работы

Трансформатор X1 понижает 230 В переменного тока до 15–0-15 В переменного тока, который затем выпрямляется диодами D1 и D2 и сглаживается конденсатором C1.Это напряжение, которое составляет около 20 В постоянного тока, подается на IC1 и IC2, которые подключены параллельно. Их выходное напряжение регулируется либо VR1 (в случае переменного источника питания), либо VR2 (в случае зарядного устройства), которое выбирается реле RL2. Полученный таким образом выход доступен для регулируемого источника питания или зарядного устройства через RL1.
Двойной операционный усилитель LM358 (IC3) используется для управления реле и выбора типа выхода, то есть для зарядного устройства или источника переменного тока. Когда аккумулятор не подключен для зарядки, на IC3 не подается питание.RL1 и RL2 находятся в обесточенном состоянии, и потенциометр VR1 можно использовать для получения переменного выходного напряжения на CON3, установленном на шкафу.

Когда заряжаемый аккумулятор 12 В (BUC #) правильно подключен к клемме CON4 для зарядки, IC3 получает питание от аккумулятора через диод D10. Если напряжение батареи ниже «мертвого» напряжения (скажем, 6-9 В и, по крайней мере, выше 6 В), контакт 7 IC3 становится низким, и светодиод LED6 светится. Если батарея исправна (скажем, более 9 В), контакт 7 IC3 становится высоким, включает LED2 и проводит транзистор T2, а RL1 и RL2 запитываются.

Выходные напряжения IC1 и IC2 регулируются VR2 и доступны для зарядки на CON4. Как только заряжаемый аккумулятор достигает своего полного зарядного напряжения, контакт 1 IC3 становится высоким, на что указывает свечение светодиода LED4, и T1 проводит ток, что снижает напряжение на контакте 1 IC1 и IC2.

Когда батарея 12 В подключена с обратной полярностью, D11 проводит ток, который, в свою очередь, включает пьезозуммер и светится LED5. Эта защита важна при внешней зарядке аккумуляторов.

.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.