Схема зу с регулировкой напряжения: Самодельное зарядное устройство с автоматичним регулировкой тока. Зарядное для автомобильного аккумулятора. Анализ схем зарядных устройств

Содержание

Тиристорные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов схемы

Главная » Разное » Тиристорные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов схемы

Схемы простых мощных зарядных устройств для аккумуляторов

Трансформаторные ЗУ для автомобильных аккумуляторов с высоким КПД: простейшие на гасящих конденсаторах, а также импульсные на тиристорах, симисторах и мощных полевых транзисторах.

Для начала давайте разомнёмся и забудем про такой параметр, как КПД. Предположим, что есть острое желание зарядить автомобильный АКБ, но нет возможности ввиду полного отсутствия зарядки. Также сделаем предположение, что в хозяйстве затерялись: лампа накаливания на 220 вольт, диодный мост с допустимым током, превышающим ток, при котором мы будем заряжать аккумулятор, либо, на худой конец, просто силовой (выпрямительный) диод с таким же допустимым током и максимальным обратным напряжением — не менее 300В.


Рис.1

Спаяв схему, приведённую на Рис.1 слева, и озадачившись соблюдением техники безопасности, а также полярности подключения ЗУ к АКБ, получаем вполне себе работоспособное устройство, обеспечивающее нормированный и постоянный ток заряда подопечного аккумулятора.
Поскольку 220 вольт — это действующее значение переменного напряжения сети, то силу тока, протекающую через АКБ можно рассчитать по простой формуле:
Iзар(А) = Pламп(Вт) / (220 — Uакб)(В) ≈ Pламп(Вт) / 220(В).
Параллельное соединение двух ламп — удваивает зарядный ток, трёх — утраивает и т. д. до разумной бесконечности.
Схема, изображённая на Рис.1 справа, выдаёт ток, вдвое меньший по сравнению с предыдущей.
Большим преимуществом приведённых схем является возможность зарядки любых аккумуляторов, независимо от собственных значений их напряжений.

Ещё одна простая и бюджетная схема зарядного устройства для аккумулятора с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч представлена на Рис.

2.


Рис.2

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.

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 кв.

см.

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.

В данной схеме высокий показатель КПД достигнут за счёт применения в качестве токозадающих элементов конденсаторов, которые, как известно, имеют реактивную проводимость и не выделяют на себе тепловой мощности.
Далее будут приведены импульсные (ключевые) зарядные устройства, построенные по другому принципу, но также отличающиеся низким собственным энергопотреблением.

Одними из первых импульсных ЗУ, появившихся на рынке, были тиристорные устройства.
Вообще, тиристор — это прибор достаточно капризный и требующий для надёжной работы соблюдения определённого набора условий. Именно поэтому — большинство простейших схем, приведённых в различных источниках, грешат не очень стабильной работой и необходимостью подбора элементов.

Из числа удачных простых разработок можно привести схему тиристорного зарядного устройства из книги уважаемого Т. Ходасевича «Зарядные устройства», многократно повторённую многочисленной радиолюбительской братвой и изображённую на Рис.3.


Рис.3

Вот что пишет автор:

Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI. ..VD4.
Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.

Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Конденсатор С2 — К73-11, ёмкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохранитель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток. Диоды VD1… VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).

Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.
Вместо тиристора КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е. Проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
В приборе может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (к примеру, при 24… 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

Несмотря на популярность и работоспособность приведённый схемы, при функционировании устройства многие отмечают нехарактерное гудение трансформатора на частотах, отличных от 100 Гц. Связано это с отсутствием чётких и быстрых фронтов/спадов у сигналов, поступающих на управляющий вход тиристора при его включении/выключении, что в свою очередь создаёт условия для возникновения процессов генерации в нагрузке.

Несколько лучше и надёжнее работают импульсные зарядные устройства, в которых коммутирующий элемент выполнен на симметричном (двухполярном) аналоге тиристора — симисторе.
На Рис.4 приведена схема подобного устройства из вышеупомянутой книги Т. Ходасевича.


Рис.4

Описываемое ниже простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования зарядного тока — практически от 0 до 10А и может быть использовано для зарядки различных аккумуляторов на напряжение 12В.

В основу устройства положен симисторный регулятор с маломощным диодным мостом VD1-VD4 и резисторами R3 и R5. После подключения устройства к сети при плюсовом её полупериоде начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединённые резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде — через те же R1 и R2, диод VD2 и резистор R5. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется лишь полярность его зарядки. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симистора VS1.При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.
Общеизвестно, что управление симистором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной или высокоомной активной нагрузке анодный ток прибора может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса.
Одной из мер по устранению этого недостатка является включение параллельно нагрузке резистора. В описываемом зарядном устройстве такими резисторами являются резисторы R3 и R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочерёдно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора.
Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6. Этот же резистор формирует импульсы разрядного тока, которые продлевают срок службы АКБ.

Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12В мощностью 10Вт.

При изготовлении трансформатора задаются следующими параметрами: напряжением на вторичной обмотке 20В при токе 10А.


Несколько упростить описанное выше устройство можно применив в его высоковольтной части динистор (Рис.5).

Рис.5

Данную схему с диаграммами мы подробно рассмотрели на странице ссылка на страницу. Поэтому повторяться не буду, скажу лишь, что наличие снабберной цепи, показанной на схеме синим цветом — обязательно. В качестве нагрузки выступает первичная обмотка сетевого трансформатора.

В современных зарядных устройствах в качестве переключающего (регулирующего) элемента практически повсеместно используются мощные полевые транзисторы. Одно из подобных устройств было подробно описано в журнале Радио №5 2011г на странице 44.

Рис.6

Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (см. схему на рис. 6) и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель — инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий элемент — полевой транзистор VT1.
При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора — около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1 очень мало (0,017 0м) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5 А транзистор практически не нагревается — рассеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт.
В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное напряжение 16… 17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А.
Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 — сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 — одиночные 10TQ045.
Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от них можно уменьшить вдвое.
Чертёж платы представлен на Рис.7.

Рис.7

Описанный узел управления также можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N.
Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.

 

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Всем привет, ранее я показывал схему мощного, тиристорного, зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, а простая схема, хотя и обладала высокой надёжностью, но была лишена систем защит, наподобие защиты от обратной полярности и короткого замыкания.

Сегодня речь пойдет о тиристорном, зарядном устройстве, но в ней уже имеются вышеупомянутые системы и защиты, таким образом представленная схема практически не убиваемая, одним словом надежная, как автомат Калашникова.

Вообще, зарядные устройства бывают линейными и импульсными.

Линейные, как правило, обладают малым кпд, поэтому силовой элемент — транзистор нуждается в большом радиаторе и дополнительном, активном охлаждении.

Если нужно зарядное устройство на большой ток, либо пуско-зарядное, то нужно смотреть в сторону импульсных схем. Импульсные, зарядные устройства можно разделить на 2 группы, схемы с шим-регулировкой тока заряда и фаза-импульсным способом.

Первый вариант, конечно же хорош, там регулировка мощности производится шим-сигналом, чем больше длительность импульсов, которые управляют силовым ключом, тем больше ток и наоборот.

Но подобные схемы сложны, поскольку в них должен иметься шим-контроллер, узел управления силовыми ключами и мощная выходная часть, также немаловажным фактором является стоимость комплектующих, хорошие, оригинальные, силовые транзисторы стоят дорого, то же самое можно сказать о силовых диодах, которые имеются в таких источниках питания.

Чем мощнее схема, тем больше и затраты, а если планируете собрать пуско-зарядное устройство с большим выходным током, то она здорово ударит по карману, взамен такие схемы могут дать возможность полной регулировки или стабилизации, как выходного напряжения, так и тока, что даст возможность построить универсальные зарядки абсолютно для любых аккумуляторов.

КПД у импульсных схем высокая, за счёт ключевого режима работы силового ключа, он либо открыт, либо закрыт.

Фаза-импульсные регуляторы также являются разновидностью импульсных регуляторов, тот же принцип только управление силового элемента производится низшим сигналом, а путем изменения частоты управляющих импульсов. Такой способ регулировки применим к тиристорам и симисторам, метод регулировки мощности заключается в обрезании начального, синусоидального сигнала.

Фаза-импульсные регуляторы мощности, обладают предельно высокой надежностью, если всё сделано правильно, тут нет шим контроллера, на его месте простой, релаксационный генератор способный вырабатывать управляющие импульсы с регулировкой частоты.

Такие генераторы очень просты и могут быть собраны из подручных компонентов, достоинством таких зарядных устройств являются высокое кпд и то, что они «резиновые», поставили более мощный трансформатор, тиристоры и ВСЁ, мощность схемы может быть любой.

Теперь, что касается нашей схемы…

Это схема промышленного, зарядного устройства Барс-8а,

ничего я не менял, только перевёл схему на импортную, элементную базу, с вашего разрешения будем рассматривать именно её.

Обратите внимание на толстые линии, это силовые, сильноточные цепи, провод для этих линий нужен с большим сечением в зависимости от расчетного тока. В схеме допускается разброс номиналов компонентов на 20%, на работу это особо не повлияет.

Несмотря на то, что вся вторичная цепь низковольтная, напряжение там безопасное. Питается зарядка от сетевого напряжения, поэтому соблюдайте бдительность и правила безопасности при работе с сетевым напряжением.

Первый запуск схемы, осуществляется через страховочную, сетевую лампу накаливания на 40-60 ватт, которая подключается на место предохранителя.

Схема управления собрана на компактной, печатной плате, её можете скачать в конце статьи.

В схеме имеем простой, релаксационный генератор, построенный на двух транзисторах, ещё один транзистор является усилительным. Помимо этих, в схеме имеем ещё два транзистора.

Давайте разберёмся, как это работает…

При подключении устройства в сети ничего не произойдёт, схема не будет работать пока на выходе не подключим заряжаемый аккумулятор. При подключении аккумулятора масса или минус от него поступит на эмиттер первого транзистора, а на базу через светодиод и ограничительный резистор, поступит положительное напряжение, что приведёт к отпиранию транзистора.

В этом случае напряжение появится и на делителе, который состоит из переменного и постоянного резистора, вращением переменного резистора у нас появляется возможность плавно открывать или закрывать второй транзистор, чем сильнее приоткрыт этот транзистор, тем быстрее будет заряжаться конденсатор, именно от скорости заряда этого конденсатора зависит частота импульсов вырабатываемых релаксационным генератором.

Таким образом вращение переменного резистора приводит к изменению частоты импульсов, эти импульсы в свою очередь через диоды поступают на управляющие выводы мощных, силовых тиристоров.

В данной части схемы построен мостовой выпрямитель,

только регулируемый, так как пара диодов выпрямителя заменены тиристорами, остальные два диода обычные, выпрямительные.

Выходное напряжение с этого зарядного устройства — пульсирующие, одни говорят, что это даже хорошо для аккумуляторов и способствует их восстановлению. Коротких замыканий устройство не боится, сугубо по той причине, что без аккумулятора оно не будет включаться вообще, если же аккумулятор включен неправильно, то есть «переполюсовка», то светодиод окажется подключенной анодом к массе и питание попросту не поступит на схему, если всё подключено правильно светодиод светится.

Заработает ли устройство, если заряжаемый аккумулятор сильно разряжен? Заработает, для запуска схемы достаточно и 6 вольт, так что дохлый аккумулятор не помеха.

Теперь о комплектующих.

Все диоды примененные в схеме выбираются с током 1-1.5 ампера, кроме конечно же силовых, но о них поговорим попозже. Первые 4 транзистора можно любые, маломощные с напряжением коллектор-эмиттер желательно от 40 вольт, хотя первый транзистор я поставил более мощный, но в этом нет необходимости.

Управляющий транзистор в ходе работы будет нагреваться, поэтому его необходимо установить на небольшой теплоотвод.

Указанный резистор, необходим с мощностью 1-2 ватта, в ходе работы будет нагреваться, у меня стоит 2-х ватный.

Силовая часть состоит из 2-х диодов и 2-х тиристоров, тут я отдал предпочтение советским компонентам.

Диоды, вот такие ДЧ135-50, в моём случае военная приёмка с индексом 2Ч, идеальный вариант для этих целей, они на 50 ампер.

Корпус у этих диодов отлично отводит тепло и по идее они могут работать на более больших токах.

Тиристоры 2Т142-80 на 80 ампер, также военная приёмка. Напряжение диодов и тиристоров в принципе можно от 40 вольт, но у меня стоят с многократным запасом, тиристоры на 700 вольт, диоды на 600 и в этом нет необходимости, просто такие компоненты были в наличии.

Как вы могли заметить несмотря на компактные размеры и тиристоры, и диоды, очень мощные — это довольно необычно, поскольку мощные, советские радиокомпоненты, как правило, очень громоздкие.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

По поводу охлаждения.

Диоды должны быть установлены на массивный радиатор, а вот для тиристоров радиатор можно поменьше, так как они работают в импульсном режиме, хотя всё зависит от того на какой ток рассчитана ваша схема и какой в целом трансформатор.

Да, и еще не забываем мазать термопасту.

Резисторы на 100 Ом установлены не на плате управления, а припаяны непосредственно на тиристорах.

Силовой трансформатор необходим с напряжением вторичной обмотке не менее 18-20 вольт, этого хватит для зарядки любых автомобильных 12-вольтовых аккумуляторов.

Ток обмотки уже будет зависеть от ваших нужд, 6 ампер хватит для зарядки аккумуляторов с номинальной емкостью 60 ампер-часов, но схема с таким раскладом может обеспечить выходной ток в десятки ампер и всё зависит от трансформатора и силового выпрямителя. Получить можно и сотню ампер, и даже больше, всё зависит от вашей фантазии.

Регулировка зарядного тока очень плавная.

По поводу недостатков, то что схема надежная вы поняли, но она не имеет стабилизации, как и большинство схем на основе тиристора, то есть скачки и перепады сетевого напряжения приведут к увеличению или уменьшению выходного напряжения, поэтому устройство нуждается в некотором зрительном контроле.

Амперметр и вольтметр, вам покажут значение тока заряда и напряжения на аккумуляторе, и определиться нужно именно исходя из показаний приборов, например — если ток заряда 0, но напряжение на аккумуляторе меньше того значения, которое должно быть в полностью заряженном состоянии, то увеличиваем ток вращением регулятора.

Безусловно я согласен, что это неудобно, но поверьте на практике вам не придётся очень часто регулировать ток, если вы заряжаете один и тот же аккумулятор.

Архив к статье скачать…

Автор; АКА Касьян

Простое тиристорное зарядное устройство на КУ202 | РадиоДом

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит редкие радиокомпоненты, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания. Зарядное устройство позволяет заряжать АКБ током от 0 до 10 ампер, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто блока питания на все случаи жизни.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, кой, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 С до + 35 С.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI…VD4.


Все радиокомпоненты устройства отечественные, но возможна их замена на аналогичные зарубежные.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 ампер. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохраннтель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 ампер либо автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1…VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 ампер и обратное напряжение не менее 50 вольт (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор ставят на алюминиевые радиаторы, площадью охлаждения от 120 кв.см. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами обязательно смазать теплопроводные пасты.
Тиристор КУ202В заменим на КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

В устройстве применен готовый сетевой понижающий трансформатор соответствующей мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 вольт.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке выше чем 18 вольт, резистор R5 желательно сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 — 26 вольт сопротивление резистора соответственно увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две однообразные обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше исполнить по обычной двуполупериодной схеме на 2-ух диодах.
При напряжении вторичной обмотки 28 х 36 вольт можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль станет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такового варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б либо Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в таковой схеме станет ограничен — подходят только те, которые дозволяют работу под обратным напряжением (к примеру, КУ202Е).
Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичных обмотки необходимо соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 ампер.

Схема и описание тиристорного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

 

Схема и описание простого самодельного зарядного устройства на тиристоре для зарядки автомобильных аккумуляторов.


Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на основе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах не требует налаживания.

Это зарядное устройство на тиристоре позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.

Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, способствует продлению срока службы батареи. Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С. Схема устройства показана на рис. 1.

Нажмите на картинку для просмотра.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мостVD1 + VD4.

Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2 Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.

Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Тиристорное зарядное устройство в дальнейшем можно дополнить различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при длительном ее хранении, сигнализации о правильной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).

К недостаткам устройства можно отнести колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электроосветительной сети.

Как и все подобные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи радиоприему. Для борьбы с ними следует предусмотреть сетевой LC-фильтр, аналогичный применяемому в импульсных сетевых блоках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от0,47 до 1 мкФ, или. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307 Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или. Д226 с любым буквенным индексом.

Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.

Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно изготовить самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.

Предохранитель F1 — плавкий, но удобно использовать и сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на такой же ток.

Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).

Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100 см2. Для улучшения теплового контакта приборов с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Вместо тиристора. КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

Следует заметить, что в качестве теплоотвода тиристора допустимо использовать непосредственно металлическую стенку кожуха. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за опасности случайных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если крепить тиристор через слюдяную прокладку, опасности замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.

В устройстве может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.

Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двуполупериодной схеме на двух диодах.

При напряжении вторичной обмотки 28…36 В можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом включить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).

Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. Три его вторичных обмотки нужно соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 А.

Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 — VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Рекомендуем посмотреть:

Тиристорное зарядное устройство

Схема автоматического ЗУ на тиристорах и микросхеме


Зарядное устройство на тиристоре с защитой. Схема, описание.

Предлагаю вашему вниманию простое зарядное устройство с использованием тиристора, которое под силам собрать своими рукамидаже начинающему радиолюбителю. Его можно использовать как самостоятельное устройство, так и в дополнение к существующему зарядному устройству, так как в схеме реализовано несколько типов защит.
    Имеется защита от короткого замыкания, так как без подключённого аккумулятора на выходе отсутствует выходное напряжение. Так же устройство не выйдет из строя при неправильном подключении батареи, транзистор откроет тиристор только при правильном подключенииаккумулятора.
   Трансформатор берём готовый или мотаем сами, мощностью 150-200 ватт, вторичная обмотка с напряжением 16-19 вольт. Вместо указанных на схеме тиристора и транзистора можно поставить соответственно КУ202 с любым буквенным индексом и КТ815. Резистором R4 подбирают минимальное напряжение включения зарядки, схема рассчитана на аккумуляторную батарею 12 вольт. Перед включением обязательно проверить правильность монтажа. Рекомендую, отличная вещь против ошибок.

По желанию, на выходе схемы к АКБ, можно добавить вольтметр и амперметр. Вольтметр подключается параллельно нагрузке, а амперметр последовательно, через линию «+».

Диодный мост рекомендую выполнить на диодах Д242


Нажмите на изображение чтобы увеличить

Аналоги транзистора КТ815

Транзистор КТ 815 возможно заменить на отечественный аналог: КТ8272, КТ961, либо на его зарубежный аналог: BD135, BD137, BD139, TIP29A

Параметры КТ815 транзистора


Нажмите на изображение чтобы увеличить

Диод Д242, Параметры

Основные технические характеристики диодов Д242, Д242А, Д242Б:

Диод Uпр/Iпр Ioбр t вос обр Uобр max Uобр имп max Iпр max Iпр имп max fд max Т
В/А мА   мкс В В А А пФ кГц °C
Д242 1,25/10 3 100 10 1,1 -60. ..+130
Д242А 1,0/10 3 100 10 1,1 -60…+130
Д242Б 1,5/5 3 100 5 1,1 -60…+130

Аналоги тиристора КУ 202

Зарубежными аналогами тиристора КУ202Н являются ВТХ32S100, h40T15CN, 1N4202. Зарубежные производители не выпускают устройств таких же геометрических размеров, что и КУ202Н, поэтому нужно будет изменить место под монтаж устройства. Следует также учитывать, что их параметры могут незначительно отличаться от рассматриваемого тиристора, например, средний ток может быть равен 7,5 А.

Кроме иностранных устройств можно использовать российский аналог — Т112-10. Как и КУ202Н он имеет металлический корпус и анодный выход под резьбу. Однако его размеры меньше, поэтому монтажное место все равно придется изменить.

Параметры тиристора КУ 202
Параметр Обозначение Еди-
ница
Тип тиристора
КУ202А КУ202Б КУ202В КУ202Г
Постоянный ток в закрытом состоянии Iз. с мА 10 10 10 10
Постоянный обратный ток при Uобр max Iобр мА 10 10 10 10
Отпирающий постоянный ток управления Iу. от мА 200 200 200 200
Отпирающее постоянное напряжение управления Uу. от В 7 7 7 7
Напряжение в открытом состоянии Uос В 1,5 1,5 1,5 1,5
Неотпирающее постоянное напряжение управления Uу. нот В 0,2 0,2 0,2 0,2
Время включения tвкл мкс 10 10 10 10
Время выключения tвыкл мкс 150 150 150 150
Предельно допустимые параметры            
Постоянное напряжение в закрытом состоянии Uз. с max В 25 25 50 50
Постоянное обратное напряжение Uобр max В
Постоянное обратное напряжение управления Uу. обр max В 10 10 10 10
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии Uз. с min В
Постоянный ток в открытом состоянии Iос min А 10 10 10 10
Импульсный ток в открытом состоянии Iос. и min А 50 50 50 50
Постоянный прямой ток управления Iу max А
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ Pу. и max Вт
Средняя рассеиваемая мощность Pср max Вт 20 20 20 20
Максимальная температура окружающей среды Tmax °С +85 +85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды Tmin °С -60 -60 -60 -60

 

Параметр Обозначение Еди-
ница
Тип тиристора
КУ202Д КУ202Е КУ202Ж КУ202И
Постоянный ток в закрытом состоянии Iз. с мА 10 10 10 10
Постоянный обратный ток при Uобр max Iобр мА 10 10 10 10
Отпирающий постоянный ток управления Iу. от мА 200 200 200 200
Отпирающее постоянное напряжение управления Uу. от В 7 7 7 7
Напряжение в открытом состоянии Uос В 1,5 1,5 1,5 1,5
Неотпирающее постоянное напряжение управления Uу. нот В 0,2 0,2 0,2 0,2
Время включения tвкл мкс 10 10 10 10
Время выключения tвыкл мкс 150 150 150 150
Предельно допустимые параметры            
Постоянное напряжение в закрытом состоянии Uз. с max В 120 120 10 10
Постоянное обратное напряжение Uобр max В 240 240
Постоянное обратное напряжение управления Uу. обр max В 10 10
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии Uз. с min В
Постоянный ток в открытом состоянии Iос min А 10 10 10 10
Импульсный ток в открытом состоянии Iос. и min А 50 50 50 50
Постоянный прямой ток управления Iу max А
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ Pу. и max Вт
Средняя рассеиваемая мощность Pср max Вт 20 20 20 20
Максимальная температура окружающей среды Tmax °С +85 +85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды Tmin °С -60 -60 -60 -60

 

Параметр Обозначение Еди-
ница
Тип тиристора
КУ202К КУ202Л КУ202М КУ202Н
Постоянный ток в закрытом состоянии Iз. с мА 10 10 10 10
Постоянный обратный ток при Uобр max Iобр мА 10 10 10 10
Отпирающий постоянный ток управления Iу. от мА 200 200 200 200
Отпирающее постоянное напряжение управления Uу. от В 7 7 7 7
Напряжение в открытом состоянии Uос В 1,5 1,5 1,5 1,5
Неотпирающее постоянное напряжение управления Uу. нот В 0,2 0,2 0,2 0,2
Время включения tвкл мкс 10 10 10 10
Время выключения tвыкл мкс 150 150 150 150
Предельно допустимые параметры            
Постоянное напряжение в закрытом состоянии Uз. с max В 10 10 10 10
Постоянное обратное напряжение Uобр max В 360 360 480 480
Постоянное обратное напряжение управления Uу. обр max В
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии Uз. с min В
Постоянный ток в открытом состоянии Iос min А 10 10 10 10
Импульсный ток в открытом состоянии Iос. и min А 50 50 50 50
Постоянный прямой ток управления Iу max А
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ Pу. и max Вт
Средняя рассеиваемая мощность Pср max Вт 20 20 20 20
Максимальная температура окружающей среды Tmax °С +85 +85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды Tmin °С -60 -60 -60 -60

 

Простое зарядное устройство — Сообщество «Кулибин Club» на DRIVE2

Обычно подзарядка аккумулятора в транспортном средстве происходит во время работы генератора. Однако, при длительном простое автомобиля, на морозе или при наличии неисправностей батарея может разрядиться до такой степени, что становится не способной обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя. И здесь на помощь приходит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Однако стоимость зарядного устройства сильно «бьёт» по карману, и поэтому я решил сам собрать зарядное устройство. Оно позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы, устройства для резки пенопласта, автомобильного насоса-компрессора для подкачки колёс. Устройство не содержит дефицитных деталей и при исправных элементах не требует налаживания. Для данной схемы использован сетевой понижающий трансформатор ТС270-1(выдран из старого лампового телевизора) с напряжением вторичной обмотки 17В. Без внесения изменений подойдет любой с напряжением на вторичной обмотке от 17 до 22В. Корпус использован от блока управления станции катодной защиты газопровода КСС-600(охлаждение в корпусе естественное). В данном зарядном устройстве есть возможность, при возникшей необходимости, установить схему для зарядки малогабаритных аккумуляторов (типа Д-0.55С и др). При этом контроль зарядного тока осуществляется установленным миллиамперметром.
Принципиальная схема устройства показана на фото ниже.

Принципиальная схема устройства


Она представляет собой традиционный тринисторный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VD1-4. Узел управления тринистором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2. Время, в течение которого конденсатор С1 заряжается до переключения можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот. Диод VD5 защищает управляющую цепь тринистора от обратного напряжения, возникающего при включении тринистора VS1. Печатная плата устройства и монтажная плата на фото ниже.

Печатная плата


Монтажная плата


Если у готового, используемого трансформатора на вторичной обмотке более 17В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26В до 200Ом). В случае, когда вторичная обмотка имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двухполупериодной схеме на двух диодах.
А при сборке выпрямителя точно по схеме подойдут следующие детали:
С1 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1мкФ, а также К73-16, К42У-2, МБГП.
Диоды VD1 — VD4 могут быть любыми на прямой ток 10А и обратное напряжение не менее 50В (это серии Д242, КД203, КД210, КД213).
Вместо тринистора Т10-25 подойдут КУ202В — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тринисторами Т-160, Т-250 (В моём случае это Т10-25).
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ501К, а КТ315А — на КТ315Б — КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ503В — КТ503Г, П307.
Вместо диода КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105 или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СП3-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10А либо изготовить самому из любого миллиамперметра, подобрав к нему шунт.
Вольтметр РV1 — любой постоянного тока со шкалой на 16Вольт.
Предохранитель FU1 – плавкий на 3А, FU2 – плавкий на 10А.
Диоды и тринистор необходимо установить на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100см². Для улучшения теплового контакта данных деталей с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.
Больше фото можно посмотреть в моём блоге тут:)

Зарядное устройство с регулировкой тока на тиристорах. Простое тиристорное зарядное устройство

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

где I — средний зарядный ток, А. , а Q — паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Классическая зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.


Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.


Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А, устанавливается амперметром. устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:


В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. такого устройства показана на рис. 5.


В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:


Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Более современная конструкция несколько проще в изготовлении и настройке и содержит доступный силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой, а регулировочные характеристики выше, чем у предыдущей схемы.

Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в пределах 0,1 … 6А, что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. 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. Особенностью предлагаемой схемы 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 долж

Ремонт и Доработка» на DRIVE2

С первой частью можно ознакомиться тут -> Самодельное зарядное устройство в гараж (Ч.1)
Значит плата у нас уже готовая.

Много кто предложил другие способы изготовления плат.
Ребят! Я только за! Но не все же смогут использовать неизвестный ему софт, и что бы делать ЛУТом или фоторезистом нужно набить руку.
Тут каждый сам может делать плату как хочет, я не навязываю предложенный мною метод, просто мне он показался самым простым.


Теперь нам нужно согласно схемы найти резисторы, транзисторы и диод.
Начнем с резисторов. Можно купить новые, можно выпаять старые, из нашего найденного телевизора.
Вот такие они:

Находим необходимые номиналы, согласно схемы.
Нашли? Продолжаем!
Теперь Из этого же телевизора нужно выпаять 2 транзистора —
КТ315 и КТ361

И еще нужен диод КД105 или же 1N4007

Потом втыкаем детали у плату, запаиваем все припоем с канифолью.
Теперь нужно еще подключить к плате тиристор КУ202 и переменный резистор от 15 до 30 кОм.


Ах да. Забыл еще про конденсатор.
Ставим от 0,5 до 1,5 мкф. (Его видно на фото ниже, синий такой, тип К73-17, можно ставить любой)
Ну я думаю, это не будет очень сложно.
Включаем, проверяем, все ли у нас работает.
Работает — радуемся, не работает — разбираемся что мы напутали.
Так же нужно поставить предохранители!
После сборки схема работает сразу, никаких настроек не требует.
У меня вот так собрано. Я конечно не пикассо, но работает))


Вот такой самодельный шунт. Но Вам я рекомендую купить сразу готовый амперметр из шунтом.

Диодный мост. Кстати диодный мост смонтирован на куске гетинакса, что бы не было контакта с корпусом. Тиристор тоже нужно изолировать от корпуса!

Я еще собрал защиту от переполюсовки на реле жигулевском, но у меня схемы нет, да и рисовать мне ее лень, но если загуглить, то сразу можно найти кучу схем))
Всем желаю удачи в сборке! Ровных дорого и заряженных аккумуляторов! 🙂
P. S. Видео обзор зарядного устройства!

ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА

   Известно, что в процессе эксплуатации аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, что приводит к выходу аккумулятора из строя. Если производить заряд импульсным ассиметричным током, то возможно восстановление таких батарей и продление срока их службы, при этом токи заряда и разряда должны быть установлены 10 : 1. Мной изготовлено зарядное устройство, которое может работать в 2х режимах. Первый режим обеспечивает обычный заряд аккумуляторов постоянным током до 10 А. Величина зарядного тока устанавливается тиристорными регуляторами. Второй режим (Вк 1 выключен, Вк 2 включён) обеспечивает импульсный ток заряда 5А и ток разряда 0,5А.


   Рассмотрим работу схемы зарядного устройства (рис. 1) в первом режиме. Переменное напряжение 220 В поступает на понижающий трансформатор Тр1. Во вторичной обмотке образуются два напряжения по 24В относительно средней точки. Удалось найти трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке, что даёт возможность сократить количество диодов в выпрямителях, создать запас по мощности и облегчить тепловой режим. Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на выпрямитель на диодах D6, D7. Плюс со средней точки трансформатора поступает на резистор R8, который ограничивает ток стабилитрона Д1. Стабилитрон Д1 определяет рабочее напряжение схемы. На транзисторах Т1 и Т2 собран генератор управления тиристорами. Конденсатор С1 заражается по цепи: плюс питания, переменный резистор R3, R1, С1, минус. Скорость заряда конденсатора С1 регулируется переменным резистором R3. Конденсатор С1 разряжается по цепи: эмиттер – коллектор Т1, база — эмиттер Т2, R4 мину конденсатора. Транзисторы Т1 и Т2 открываются и положительный импульс с эмиттера Т2 через ограничительный резистор R7 и диоды развязки D4 — D5 поступает на управляющие электроды тиристоров. При этом выключатель Вк 1 включён, Вк 2 выключен. Тиристоры в зависимости минусовой фазы переменного напряжения поочерёдно открываются, и минус каждого полупериода поступает на минус аккумулятора. Плюс со средней точки трансформатора через амперметра на плюс аккумулятора. Резисторы R5 и R6 определяют режим работы транзисторов Т1-2. R4 является нагрузкой эмиттера Т2 на котором выделяется положительный импульс управления. R2 — для более стабильной работы схемы (в некоторых случаях можно пренебречь). 

   Работа схемы ЗУ во втором режиме (Вк1 – выключен; Вк2 – включен). Выключенный Вк1 обрывает цепь управления тиристора D3, при этом он остается постоянно закрыт. В работе остаётся один тиристор D2, который выпрямляет только один полупериод и выдает импульс заряда во время одного полупериода. Во время холостого второго полупериода происходит разряд аккумулятора через включённый Вк2. Нагрузкой служит лампочка накаливания 24В х 24 Вт или 26В х 24Вт (при напряжение на ней 12В она потребляет ток 0. 5 А). Лампочка выведена наружу за корпус, чтобы не нагревать конструкцию. Значение зарядного тока устанавливается регулятором R3 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает через нагрузку Л1(10%). То показания амперметра должны соответствовать 1,8А (для импульсного зарядного тока 5А). так как амперметр имеет инертность и показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.


   Детали и конструкция ЗУ. Трансформатор подойдёт любой с мощностью не менее 150 Вт и напряжением во вторичной обмотке 22 – 25 В. Если использовать трансформатор без средней точки во вторичной обмотке, то тогда надо из схемы исключить все элементы второго полупериода. (Вк1, D5,D3). Схема будет полностью работоспособна в обоих режимах, только в первом будет работать на одном полупериоде. Тиристоры можно использовать КУ202 на напряжение не ниже 60В. Их можно установить на радиатор без изоляции друг от друга. Диоды Д4-7 любые на рабочее напряжение не менее 60В. Транзисторы можно заменить на германиевые низкочастотные с соответствующей проводимостью. Схема зарядного работает на любых парах транзисторов: П40 – П9; МП39 – МП38; КТ814 – КТ815 и т.д. Стабилитрон Д1 любой на 12–14В. Можно соединить два последовательно для набора нужного напряжения. В качестве амперметра мной использована головка милиамперметра на 10мА, 10 делений. Шунт подобран экспериментально, намотан проводом 1.2мм без каркаса на диаметр 8мм 36 витков.


   Наладка зарядного устройства. Если собрано правильно, работает сразу. Иногда надо установить границы регулирования Мин – Макс. подбором С1, обычно в сторону увеличения. Если есть провалы регулирования подобрать R3. Обычно подключал в качестве нагрузки для регулировки мощную лампочку от диапроектора 24В х 300Вт. В разрыв цепи заряда аккумулятора желательно поставить предохранитель на 10А. Автор:

   Форум по зарядным устройствам

   Обсудить статью ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА


Схемы зарядных устройств для автомобильного аккумулятора: сборка своими руками

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр. ) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

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.

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.

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.

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.

Три простые схемы регулятора тока для зарядных устройств

Мы уже рассматривали много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, сегодня же я вам покажу три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так как они универсальны и могут быть использованы не только в зарядных устройствах, но и во многих самодельных конструкциях, включая и лабораторные блоки питания.

Регулятор тока по идее не многим отличается от регулятора напряжения, стоит заметить, что есть понятие стабилизатор тока.

В отличие от регулятора он поддерживает стабильный выходной ток независимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.

Сегодня мы рассмотрим пару вариантов стабилизатора и один регулятор общего применения, стабилизатор тока неотъемлемая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого в нагрузку.

Важный момент… во всех трех вариантах в качестве датчика тока использованны шунты, по сути это низкоомные резисторы, для увеличения выходного тока любой из перечисленных схем нужно будет снизить сопротивление шунта экспериментальным образом.

Кстати ссылки на все печатные платы найдёте в конце статьи. Нужное значение тока выставляют вручную, как правило вращением переменного резистора.

Все три варианта которые мы сегодня рассмотрим работают в линейном режиме, а значит силовой элемент — транзистор. При больших нагрузках будет нагреваться и нуждается в охлаждении.

Постараюсь пояснить принцип работы схем максимально простыми словами…

Первая схема отличается максимальной простотой и доступностью компонентов, всего два транзистора, один из них управляющий, второй же является силовым, по которому протекает основной ток.Датчик тока или шунт представляет из себя низкоомный проволочный резистор, при подключении выходной нагрузки на этом резисторе образуется некоторое падение напряжения, чем мощнее нагрузка, тем больше падение.

Такого падения напряжения достаточно для срабатывания управляющего транзистора, чем больше падение, тем больше приоткрыт этот транзистор.

Резистор R1 задаёт напряжение смещения для силового транзистора, именно благодаря ему основной транзистор находится в открытом состоянии.

Ограничение тока происходит за счет того, что напряжение на базе силового транзистора, которое было образовано резистором R1, грубо говоря затухается или замыкается на плюс питания через открытый переход маломощного транзистора. Этим силовой транзистор будет закрываться, следовательно ток протекающий по нему уменьшается вплоть до полного нуля.

Резистор R2 по сути обычный делитель напряжения, которым мы можем задать как бы степень приоткрытости управляющего транзистора, а следовательно управлять и силовым транзистором, ограничивая ток протекающий по нему.Увеличить общий ток коммутации этой схемы, можно дополнительными силовыми транзисторами, подключенных параллельно. Так как характеристики даже одинаковых транзисторов будут отличаться, в их коллекторную цепь добавлены резисторы, они предназначены для выравнивания токов через транзисторы, чтобы последние были нагружены равномерно.

Вторая схема построена на базе операционного усилителя, её неоднократно использовал в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, в отличие от первого варианта эта схема является именно стабилизатором тока.Как и в первой схеме, тут также имеется датчик тока или шунт, операционный усилитель фиксирует падение напряжения на этом шунте, всё по уже знакомой нам схеме.

Усилитель сравнивает напряжение на шунте с опорным, которое задается стабилитроном. Переменным резистором мы искусственно меняем опорное напряжение, операционный усилитель в свою очередь постарается сбалансировать напряжение на входах, путём изменения выходного напряжения.

Выход операционного усилителя управляется мощным полевым транзистором.

То есть, принцип работы мало, чем отличается от первой схемы за исключением того, что тут имеется источник опорного напряжения в лице стабилитрона.

Эта схема также работает в линейном режиме и силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться и ему необходим радиатор, кстати возможно применение биполярных транзисторов.

Последняя схема построена на базе популярной интегральной микросхемы стабилизатора LM317, это линейный стабилизатор напряжения но имеется возможность использовать микросхему в качестве стабилизатора тока.Нужный ток задается переменным резистором. Недостатком схемы является то, что основной ток протекает именно по ранее указанному резистору и естественно тот нужен мощный, очень желательно использование проволочных резисторов.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Максимально допустимый ток для микросхема LM317 составляет около полтора ампера, увеличить его можно дополнительным силовым транзистором, в этом случае микросхема уже будет в качестве управляющей, следовательно нагреваться она не будет.

Взамен будет нагреваться транзистор и от этого никуда не денешься.

Архив к статье; скачать…

Автор; АКА Касьян

Зарядное для автомобильных аккумуляторов. Электронные схемы Кравцова Виталия. Авторская страница изобретателя

 

ЗАРЯДНЫЕ  УСТРОЙСТВА  ДЛЯ  АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

 

        Ещё одно  зарядное устройство  собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля  достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная  микросхема TL494 (KIA494, KA7500B,  К1114УЕ4).  Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 … 6 А  (10А max)  и выходного напряжения  2 … 20 В. 

      Ключевой транзистор VT1, диод VD5  и силовые диоды VD1 — VD4  через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор  площадью 200 … 400 см2.  Наиболее важным элементом в схеме является дроссель  L1.  От качества его изготовления зависит КПД схемы. Требования к его изготовлению описаны в предыдущей схеме.   В качестве сердечника  можно использовать  импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень  важно, чтобы магнитопровод  имел  щелевой зазор примерно 0,2 … 1,0 мм  для предотвращения насыщения при больших токах.  Количество витков зависит от конкретного  магнитопровода и может быть в пределах 15 . .. 100 витков провода  ПЭВ-2  2,0 мм.   Если количество витков избыточно, то  при работе схемы  в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий  свистящий звук.  Как правило, свистящий звук  бывает только при средних токах, а при большой нагрузке  индуктивность дросселя  за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук  прекращается при небольших токах  и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации — необходимо увеличить частоту работы микросхемы  подбором  резистора  R4 или конденсатора C3  или установить  дроссель большего типоразмера.  При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке.

В качестве диода VD5 перед дросселем  L1  можно  использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки,  рассчитанными  на ток не менее 10А  и напряжение 50В.     Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные.  Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое.  Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов  в цепи вывода 15 микросхемы.  В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока  напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока.  Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2  для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.  Переменный  резистор регулировки выходного напряжения R9  также может  иметь большой разброс номинального сопротивления   2 … 100 кОм.  Подбором  сопротивления  резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения.   Нижняя граница определяется  соотношением сопротивлений резисторов R6 и  R7,  но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.     Микросхема  установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы  установлены  на основание устройства и радиатор.   Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа.   В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора также можно уменьшить  до 100 .. 200 см2.   Устройство может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока.  При  исправных элементах схема начинает работать сразу и требует только подстройки.

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)


Уважаемые посетители!
Все материалы сайта в случае их некоммерческого использования предоставляются бесплатно, хотя автор затрачивает достаточно большие средства на их обновление расширение и размещение.
Если Вы хотите, чтобы автор отвечал на Ваши письма, обновлял и добавлял  новые материалы — активней используйте контекстную рекламу,  размещённую на страницах — для себя  Вы  узнаете много нового и полезного,
а автору  позволит частично компенсировать собственные затраты  чтобы  уделять
Вам больше внимания

ВНИМАНИЕ!

Вам нужно разработать сложное электронное устройство?

Тогда Вам сюда. ..

 

Схема импульсного зарядного устройства — RadioRadar

Импульсную зарядку сделать самому

ИБП должен обладать такими качествами, как выдача тока до 10А, при стабильном заданном напряжении. При этом желательно, чтобы никакие компоненты не грелись сильно, а использование зарядного устройства было безопасно. Они, как правило, используются для зарядки автомобильных аккумуляторов. Правильная зарядка таких аккумуляторов увеличивает срок их эксплуатации на 25%.

Импульсное зарядное устройство возможно приобрести или сделать самостоятельно, купив указанные радио-компоненты. Также можно обратиться за помощью к специалистам, которые паяют платы на заказ. В любом случае, варианты решения есть.

Детали можно взять уже бывшие в употреблении, лишь бы были рабочие. Значительная их часть находится в компьютерных блоках питания. Трансформатор был взят из блока питания ПК и рассчитан на 24В выходного напряжения. Без изменения его обмоток, повышения выходного напряжения можно добиться, меняя частоту генератора.

На входе питания дроссель, состоящий из двух непересекающихся обмоток, на кольце от БП. Обе обмотки одинаковые, намотанные проводом диаметром 1мм, по 9 витков каждая.

 

Схема импульсного зарядного устройства, которая полностью удовлетворяет все требования по заряду автомобильного АКБ, представлена ниже.

Стоит отметить, что можно достигнуть мощности 400Вт увеличив емкость электролитических конденсаторов. 

 

Дополняют её такие составляющие, как: ШИМ регулятор и защита от короткого замыкания.

 

 

Защита от короткого замыкания регулируется переменным резистором, тем самым выставляется необходимый ток КЗ. 

Все точки подключения указаны. Номиналы элементов указаны на схеме.

Отлично подойдет не только для зарядки АКБ, но и для прочих нужд, ввиду того, что имеется регулировка выходного напряжения. Корпус можно взять от чего угодно, либо сделать самостоятельно. 

Минус этого устройства – его габариты. Покупное зарядное устройство будет несколько меньше в объеме.

Автор: RadioRadar

Электрическая схема зарядного устройства

Неуклонная тенденция развития портативной электроники практически ежедневно заставляет рядового пользователя сталкиваться с зарядкой аккумуляторов своих мобильных устройств. Будь вы владельцем мобильного телефона, планшета, ноутбука или даже автомобиля, так или иначе вам неоднократно придётся столкнуться с зарядкой аккумуляторов этих устройств. На сегодняшний день рынок выбора зарядных устройств настолько обширен и велик, что в этом многообразии довольно тяжело сделать грамотный и правильный выбор зарядного устройства, подходящего к типу используемого аккумулятора. К тому же, сегодня существуют более 20-и типов аккумуляторов с различным химическим составом и основой. Каждый из них имеет свою специфику работы заряда и разряда. В силу экономической выгоды современное производство в этой сфере сейчас сконцентрировано преимущественно на выпуске свинцово-кислотных (гелевых) (Pb), никель – металл — гидридных (NiMH), никель – кадмиевых (NiCd) аккумуляторов и аккумуляторов на основе лития – литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-polymer). Последние из указанных, кстати, активно используются в питании портативных мобильных устройств. Главным образом литиевые аккумуляторы заслужили популярность за счёт применения относительно недорогих химических компонентов, большого количества циклов перезаряда (до 1000), высокой удельной энергии, низкой степени саморазряда, а так же способности удерживать ёмкость при отрицательных значениях температуры.

Электрическая схема зарядного устройства литиевых аккумуляторов, применяемых в мобильных гаджетах сводится к обеспечению их в процессе заряда постоянным напряжением, превышающим на 10 – 15 % номинальное. К примеру, если для питания мобильного телефона используется литий-ионная батарея на 3,7 В., то для её заряда необходим стабилизированный источник питания достаточной мощности для поддержания напряжения заряда не выше 4,2В – 5В. Именно поэтому большинство портативных зарядных устройств, идущих в комплекте с устройством, выпускают на номинальное напряжение 5В, обусловленное максимальным напряжением питания процессора и заряда батареи с учётом встроенного стабилизатора.

Конечно, не стоит забывать и о контроллере заряда, который берёт на себя основной алгоритм заряда батареи, а так же опрос её состояния. Современные литиевые аккумуляторы, выпускаемые для мобильных устройств с малыми токами потребления, уже идут со встроенным контроллером. Контроллер выполняет функцию ограничения тока заряда в зависимости от текущей ёмкости аккумулятора, отключает подачу напряжения устройству в случае критического разряда батареи, защищает батарею в случае короткого замыкания нагрузки (литиевые батареи очень чувствительны к большому току нагрузки и имеют свойство сильно нагреваться и даже взрываться). С целью унификации и взаимозаменяемости литий-ионных аккумуляторов ещё в 1997 году компании Duracell и Intel разработали управляющую шину опроса состояния контроллера, его работы и заряда с названием SMBus. Под эту шину были написаны драйвера и протоколы. Современные контроллеры и сейчас используют основы алгоритма заряда, прописанные этим протоколом. В плане технической реализации существует множество микросхем, способных реализовать контроль заряда литиевых аккумуляторов. Среди них выделяется серия MCP738xx, MAX1555 от MAXIM, STBC08 или STC4054 с уже встроенным защитным n-канальным MOSFET транзистором, резистором определения тока заряда и диапазоном напряжения питания контроллера от 4,25 до 6,5 Вольт. При этом у последних микросхем от STMicroelectronics значение напряжения заряда аккумулятора 4,2 В. имеет разброс всего +/- 1%, а зарядный ток может достигать 800 мА, что позволит реализовать зарядку аккумуляторов ёмкостью до 5000 мА/ч.

Рассматривая алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов стоит сказать, что это один из немногих типов, предусматривающих паспортную возможность зарядки током до 1С (100% ёмкости аккумулятора). Таким образом, аккумулятор ёмкостью в 3000 ма/ч может заряжаться током до 3А. Однако, частая зарядка большим «ударным» током хоть и существенно сократит её время, но в то же время довольно быстро снизит ёмкость аккумулятора и приведёт его в негодность. Из опыта проектирования электрических схем зарядных устройств скажем, что оптимальным значением зарядки литий-инного (полимерного) аккумулятора является значение 0,4С – 0,5С от его ёмкости.

Значение тока в 1С допускается лишь в момент начального заряда батареи, когда ёмкость аккумулятора достигает приблизительно 70% своей максимальной величины. Примером может стать работа зарядки смартфона или планшета, когда первоначальное восстановление ёмкости происходит за короткое время, а оставшиеся проценты набираются медленно.

На практике довольно часто случается эффект глубокого разряда литиевого аккумулятора, когда его напряжение опускается ниже 5% его ёмкости. В этом случае контроллер не в состоянии обеспечить достаточный пусковой ток для набора начальной ёмкости заряда. (Именно поэтому не рекомендуется разряжать такие аккумуляторы ниже 10%). Для решения таких ситуаций необходимо аккуратно разобрать аккумулятор и отключить встроенный контроллер заряда. Далее необходимо к выводам аккумулятора подсоединить внешний источник заряда, способный выдать ток не менее 0,4С ёмкости аккумулятора и напряжение не выше 4,3В (для аккумуляторов на 3,7В.). Электрическая схема зарядного устройства для начальной стадии зарядки таких аккумуляторов может примениться из примера ниже.

Данная схема состоит из стабилизатора тока в 1А. (задаётся резистором R5) на параметрическом стабилизаторе LM317D2T и импульсном регуляторе напряжения LM2576S-adj. Напряжение стабилизации, определяется обратной связью на 4-ю ногу стабилизатора напряжения, то есть соотношением сопротивлений R6 и R7, которыми на холостом ходу выставляется максимальное напряжение зарядки аккумулятора. Трансформатор должен на вторичной обмотке выдавать 4,2 – 5,2 В переменного напряжения. Тогда после стабилизации мы получим 4,2 – 5В постоянного напряжения, достаточного для заряда вышеупомянутого аккумулятора.

Никель – металл — гидридные аккумуляторы (NiMH) чаще всего можно встретить в исполнении корпусов стандартных батареек – это формфактор ААА (R03), АА (R6), D, С, 6F22 9В. Электрическая схема зарядного устройства для NiMH и NiCd аккумуляторов должна в себя включать нижеперечисленные функциональные возможности, связанные со спецификой алгоритма заряда этого типа аккумуляторов.

У различных аккумуляторов (даже с одинаковыми параметрами) со временем меняются химические и емкостные характеристики. В итоге возникает необходимость организовывать алгоритм заряда каждого экземпляра индивидуально, поскольку в процессе зарядки (особенно большими токами, что допускают никелевые аккумуляторы) избыточный перезаряд влияет на быстрый перегрев аккумулятора. Температура в процессе заряда выше 50 градусов из-за химически необратимых процессов распада никеля полностью погубит аккумулятор. Таким образом, электрическая схема зарядного устройства должна иметь функцию контроля температуры аккумулятора. Для увеличения срока службы и количества циклов перезаряда никелевого аккумулятора желательно каждую его банку разрядить до напряжения не ниже 0,9В. током порядка 0,3С от его ёмкости. К примеру, аккумулятор с 2500 – 2700 мА/ч. разрядить на активную нагрузку током в 1А. Так же зарядное устройство должно поддерживать зарядку с «тренировкой», когда в течении нескольких часов происходит циклический разряд до 0,9В с последующим зарядом током 0,3 – 0,4С. Исходя из практики таким образом можно оживить до 30% убитых никелевых аккумуляторов, причём никель-кадмиевые аккумуляторы «реанимации» поддаются гораздо охотнее. По времени заряда электрические схемы зарядных устройств могут делиться на «ускоренные» (ток заряда до 0,7С с временем полного заряда 2 – 2,5ч.), «средней длительности» (0,3 – 0,4С – заряд за 5 – 6ч.) и «классические» (ток 0,1С – время заряда 12 – 15ч.). Конструируя зарядное устройство для NiMH или NiCd аккумулятора, так же можно воспользоваться общепринятой формулой расчёта времени заряда в часах:

T = (E/I) ∙ 1.5

где Е – ёмкость аккумулятора, мА/ч.,
I – ток заряда, мА,
1,5 – коэффициент для компенсации КПД во момент зарядки.
К примеру, время заряда аккумулятора ёмкостью 1200 мА/ч. током 120 мА (0,1С) будет:
(1200/120)*1,5 = 15 часов.

Из опыта эксплуатации зарядных устройств для никелевых аккумуляторов стоит отметить, что чем ниже зарядный ток, тем больше циклов перезаряда перенесёт элемент. Паспортные циклы, как правило, производитель указывает при зарядке аккумулятора током 0,1С с наиболее длительным временем заряда. Степень заряженности банок зарядное устройство может определять через измерение внутреннего сопротивления за счёт разницы падения напряжения в момент заряда и разряда определённым током (метод ∆U).

Итак, учитывая всё вышеизложенное, одним из наиболее простых решений для самостоятельной сборки электрической схемы зарядного устройства и в то же время обладающей высокой эффективностью является схема Виталия Спорыша, описание которой без труда можно найти в сети.

Основными преимуществами данной схемы является возможность зарядки как одного, так и двух последовательно соединённых аккумуляторов, термоконтроль заряда цифровым термометром DS18B20, контроль и измерение тока в процессе заряда и разряда, автоотключение по завершению зарядки, возможность зарядки аккумулятора в «ускоренном» режиме. Кроме того, с помощью специально написанного программного обеспечения и дополнительной платы на микросхеме — преобразователе TTL уровней MAX232 возможен вариант контроля зарядки на ПК и дальнейшей её визуализации в виде графика. К недостаткам стоит отнести необходимость наличия независимого двухуровневого питания.

Аккумуляторы на основе свинца (Pb) довольно часто можно встретить в устройствах с большим потреблением тока: автомобилях, электромобилях, бесперебойниках, в качестве источников питания различного электроинструмента. Нет смысла перечислять их достоинства и недостатки, которые можно разыскать на многих сайтах на просторах сети. В процессе реализации электрической схемы зарядного устройства для таких аккумуляторов следует различать два режима зарядки: буферный и циклический.

Буферный режим зарядки предусматривает одновременное подключение к аккумулятору и зарядного устройства, и нагрузки. Такое подключение можно наблюдать в блоках бесперебойного питания, автомобилях, ветряных и солнечных энергосистемах. При этом, во время подзаряда устройство является ограничителем тока, а когда аккумулятор набирает свою ёмкость – переходит в режим ограничения напряжения для компенсации саморазряда. В этом режиме аккумулятор выступает в роли суперконденсатора. Циклический режим предусматривает отключение зарядного устройства по завершению зарядки и его повторное подключение в случае разряда батареи.

Схемных решений по зарядке данных аккумуляторов в Интернете достаточно много, поэтому рассмотрим некоторые из них. Для начинающего радиолюбителя для реализации простого зарядного устройства «на коленках» отлично подойдёт электрическая схема зарядного устройства на микросхеме L200C от STMicroelectronics. Микросхема представляет собой АНАЛОГОВЫЙ регулятор тока с возможностью стабилизации напряжения. Из всех преимуществ, которые имеет эта микросхема – это простота схемотехники. Пожалуй, на этом все плюсы и заканчиваются. Согласно даташиту на эту микросхему, максимальный ток заряда может достигать 2А, что теоретически позволит зарядить аккумулятор ёмкостью до 20 А/ч напряжением (регулируемым) от 8 до 18В. Однако, как оказалось на практике, минусов у этой микросхемы гораздо больше, чем плюсов. Уже при зарядке 12 амперного cвинцово-гелевого SLA аккумулятора током 1,2А микросхема требует радиатор площадью не менее 600 кв. мм. Хорошо подходит радиатор с вентилятором от старого процессора. Согласно документации к микросхеме, к ней можно прикладывать напряжение до 40В. На самом деле, если подать по входу напряжение более 33В. – микросхема сгорает. Данное зарядное требует довольно мощный источник питания, способный выдать ток не менее 2А. Согласно приведённой схеме вторичная обмотка трансформатора должна выдавать не более 15 – 17В. переменного напряжения. Значение выходного напряжения, при котором зарядное устройство определяет, что аккумулятор набрал свою ёмкость, определяется значением Uref на 4-й ножке микросхемы и задаётся резистивным делителем R7 и R1. Сопротивления R2 – R6 создают обратную связь, определяя граничное значение зарядного тока аккумулятора. Резистор R2 в то же время определяет его минимальное значение. При реализации устройства не стоит пренебрегать значением мощности сопротивлений обратной связи и лучше применять такие номиналы, какие указаны в схеме. Для реализации переключения зарядного тока лучшим вариантом станет применение релейного переключателя, к которому подключаются сопротивления R3 – R6. От использования низкоомного реостата лучше отказаться. Данное зарядное устройство способно заряжать аккумуляторы на свинцовой основе ёмкостью до 15 А/ч. при условии хорошего охлаждения микросхемы.

Существенно уменьшить габариты зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой ёмкости (до 20 А/ч.) поможет электрическая схема зарядного устройства на импульсном 3А. стабилизаторе тока с регулировкой напряжения LM2576-ADJ.

Для зарядки свинцово-кислотных или гелевых аккумуляторных батарей ёмкостью до 80А/ч. (к примеру, автомобильных). Отлично подойдёт импульсная электрическая схема зарядного устройства универсального типа представленная ниже.

Схема была успешно реализована автором этой статьи в корпусе от компьютерного блока питания ATX. В основе её элементной базы лежат радиоэлементы, большей частью взятые из разобранного компьютерного блока питания. Зарядное устройство работает как стабилизатор тока до 8А. с регулируемым напряжением отсечки заряда. Переменное сопротивление R5 устанавливает значение максимального тока заряда, а резистор R31 устанавливает его граничное напряжение. В качестве датчика тока используется шунт на R33. Реле K1 необходимо для защиты устройства от изменения полярности подключения к клеммам аккумулятора. Импульсные трансформаторы T1 и Т21 в готовом виде были так же взяты из компьютерного блока питания. Работает электрическая схема зарядного устройства следующим образом:

1. включаем зарядное устройство с отключённой батареей (клеммы зарядки откинуты)

2. выставляем переменным сопротивлением R31(на фото верхнее) напряжение заряда. Для свинцового 12В. аккумулятора оно не должно превышать 13,8 – 14,0 В.

3. При правильном подключении зарядных клемм слышим, как щёлкает реле, и на нижнем индикаторе видим значение тока заряда, которое выставляем нижним переменным сопротивлением (R5 по схеме).

4. Алгоритм заряда спроектирован таким образом, что устройство заряжает аккумулятор постоянным заданным током. По мере накопления ёмкости значение зарядного тока стремится к минимальному значению, а «дозаряд» происходит за счёт выставленного ранее напряжения.

Полностью посаженый свинцовый аккумулятор не включит реле, как и собственно саму зарядку. Поэтому важно предусмотреть принудительную кнопку подачи мгновенного напряжения от внутреннего источника питания зарядного устройства на управляющую обмотку реле К1. При этом следует помнить, что в момент нажатой кнопки защита от переполюсовки будет отключена, поэтому нужно перед принудительным пуском обратить особое внимание на правильность подключения клемм зарядного устройства к аккумулятору. Как вариант, возможен запуск зарядки от заряженного аккумулятора, а уж потом перебрасываем клеммы зарядки на требуемый посаженный аккумулятор. Разработчика схемы можно найти под ником Falconist на различных радиоэлектронных форумах.

Для реализации индикатора напряжения и тока была применена схема на pic-контроллере PIC16F690 и «супердоступных деталях», прошивку и описание работы которой можно найти в сети.

Данная электрическая схема зарядного устройства, конечно же, не претендует на звание «эталонной», но она в полной мере способна заменить дорогостоящие зарядные устройства промышленного производства, а по функциональности может даже значительно превзойти многие из них. В окончании стоит сказать, что последняя схема универсального зарядного устройства рассчитана главным образом на человека, подготовленного в радиоконструировании. Если же вы только начинаете, то лучше в мощном зарядном устройстве применить гораздо более простые схемы на обычном мощном трансформаторе, тиристоре и системе его управления на нескольких транзисторах. Пример электрической схемы такого зарядного устройства приведён на фото ниже.

Смотрите также схемы:

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах: 6 главных вопросов.

Шесть главных вопросов от автолюбителей об импульсных зарядных устройствах.

Статья и видеообзоры будут полезны автовладельцам, которые хотят продлить срок службы аккумулятора своего автомобиля.

Почему автоматические зарядные устройства лучше?

Оптимальное напряжение тока для зарядки аккумулятора 12В равно 14,4В. При этом в течение зарядки напряжение и силы тока должно меняться. Автоматические З/У способны контролировать этот процесс и подавать оптимальный ток на аккумулятор. Современные импульсные зарядные устройства умеют определять состояние АКБ и регулировать напряжение и силу тока. Импульсные З/У сочетают в себе достоинства зарядки постоянным током и постоянным напряжением. Вначале идет подзарядка напряжением, в конце — импульсами тока. Срок службы аккумулятора продлевается.

Прикуривать или заряжать?

Для АКБ автомобиля полезнее зарядка, чем прикуривания. Прикуривание может испортить автоэлектронику, особенно при халатном отношении к процессу.


Чем опасна быстрая зарядка аккумулятора?

Быстрая зарядка АКБ – это большой уровень тока с закипанием электролита и разрушением свинцовых пластин. В результате емкость аккумулятора падает, а 2-3 быстрые зарядки способны вывести из строя даже новую батарею.

Каким должен быть ток заряда?

Уровень зарядного тока – 10% от емкости аккумулятора. В этом плане автоматические зарядные устройства очень удобны, так как самостоятельно определяют необходимую силу и напряжению тока. Функция диагностики оценивает степень зарядки аккумулятора и меняет напряжение и силу тока при необходимости. Если диагностика обнаружит начавшийся процесс окисления свинца, то автоматически запустится процесс восстановления.

Можно ли спасти аккумулятор при начавшейся или застарелой сульфатации пластин?

Старый аккумулятор можно реанимировать с помощью интеллектуального зарядного устройства «Агрессор» и остановить сульфатацию свинцовых пластин. Режим восстановления на современном импульсном з/у позволяет восстановить сульфат свинца до свинца и серную кислоту. После «лечения» плотность электролита возрастет вместе с емкостью АКБ.

Но такой способ не всегда может сработать, если аккумулятор уже очень сильно поврежден. Весь процесс автоматизирован. За 2-3 часа устройство восстановит аккумулятор и перейдет в режим обычной зарядки. Если же восстановление не удалось, устройство об этом сообщит, и тогда придется уже менять аккумулятор на новый.

Что такое 9-ступенчатая программа зарядки?

  • Тест батареи. Проверка напряжения аккумуляторной батареи, правильности подключения батареи и состояния батареи (рабочая или повреждена) перед началом процесса зарядки. 
  • Десульфатирование. Если устройство определило, что пластины аккумулятора засульфатированы, то включается подача напряжения в импульсном режиме, что позволяет удалить сульфаты с поверхности свинцовых пластин, тем самым восстанавливается емкость батареи.
  • Плавная зарядка. Начальный тест состояния батареи. Если аккумулятор сильно разряжен, зарядное устройство начнет мягкую стадию зарядки. Зарядка начинается с пониженным током и напряжением вплоть до достижения нормального уровня зарядки.
  • Основная зарядка. На этапе основной стадии аккумулятор получает до 75 80% заряда от устройства. Зарядное устройство обеспечивает максимальный ток зарядки.
  • Поглощение. Зарядка плавно уменьшающимся током при постоянном напряжении до достижения уровня заряда 95-100% емкости батареи.
  • Восстановление. Функция восстановления препятствует осаждению сульфатов и расслоению электролита в сильно разряженных аккумуляторах, позволяет восстановить емкость батареи.
  • Анализ. Проверка батареи на способность удерживать заряд. Батареи, которые не могут удерживать заряд, подлежат замене.
  • Зарядка до 100%. Путём повышения напряжения при невысоком уровне тока, заряд батареи доводится до 100% от её ёмкости.
  • Импульс. Батарея поддерживается в 100%-но заряженном состоянии за счет периодической подачи пониженного напряжения. Режим ограничен во времени 10-ю днями.

Видеообзоры

В видео автоэксперт объясняет преимущество интеллектуальных зарядных устройств импульсного типа аккумулятора автомобиля.

Обзор зарядных устройств. Часть 1

Обзор зарядных устройств. Часть 2

Импульсная схема заряжания, понятный интерфейс, функция восстановления свинцовых пластин — все это достоинства зарядных устройств «Агрессор», которые рассчитаны на свинцово-кислотные аккумуляторы от 6 до 24 вольт. Зарядники в обзоре подходят для всех типов автомобильных аккумуляторов данного типа — WET, AGL, GEL.

Отзывы покупателей

«ЗУ Autoprofi Agressor AGR/SBC-080 Brick, у меня этой фирмы качок для шин уже пятый год (Agressor agr-35), фирма нравится, сделано качественно. Пользуюсь, доволен» — Источник отзыва.

Дополнительная информация:

Все зарядные устройства, представленные в каталоге интернет-магазина, поставляются напрямую от производителя. Купить зарядное устройство можно с доставкой по России и Казахстану.

Как работают регуляторы напряжения, различные типы и области применения

 

Что такое регулятор напряжения

Регулятор напряжения — это электрическое устройство, единственной целью которого является поддержание постоянного выходного напряжения. Он обеспечивает желаемое выходное напряжение независимо от любого изменения входного напряжения или условий нагрузки. Электронные схемы зависят от регуляторов напряжения, поскольку им требуется стабильное напряжение, чтобы избежать повреждения.

 

Как это работает?

Регулятор напряжения использует принцип системы управления с обратной связью.Он основан на контурах управления с отрицательной обратной связью.

 

 

Как видите, сигнал опорного напряжения подается на схему компаратора вместе с сигналом обратной связи от контроллера. Схема компаратора сравнивает оба значения и отправляет сигнал ошибки контроллеру. Контроллер регулирует выходное напряжение, используя сигнал ошибки компаратора.

 

Типы регуляторов напряжения

Во всем мире регуляторы напряжения являются наиболее распространенным электрическим компонентом любой машины или устройства.Существует два основных типа регуляторов напряжения:

 

Линейные регуляторы

Линейный регулятор напряжения работает как делитель напряжения. Сопротивление линейного регулятора зависит от подключенной нагрузки и входного напряжения. Следовательно, он может подавать сигнал постоянного напряжения.

 

Преимущества и недостатки Линейные регуляторы

имеют много преимуществ, например, они обеспечивают низкое напряжение пульсаций, что означает меньшие колебания сигнала выходного напряжения.Он имеет быстрое время отклика. Кроме того, он имеет низкий уровень электромагнитных помех и меньше шума.

Эффективность линейного регулятора напряжения низкая, и он рассеивает много тепла, поэтому необходим радиатор. Также требуется больше места. Одним из основных недостатков является то, что выходное напряжение не может превышать входное напряжение.

 

Типы линейных регуляторов напряжения

 

Шунтирующие регуляторы

Шунтовой регулятор используется для маломощных цепей.Он работает, направляя ток от нагрузки и посылая его в землю. Он обеспечивает путь от входного напряжения к переменному резистору, который подключен к земле. Он имеет очень низкий КПД, но поскольку потерянный ток имеет очень низкое значение, им пренебрегают.

 

Приложения
  • Используется для поглощения тока (цепи стока)
  • Усилители
  • Источники питания напряжения
  • Электронные схемы, требующие точного опорного напряжения

 

Регуляторы серии

Работа последовательного регулятора напряжения зависит от переменной составляющей, которая связана с нагрузкой.При изменении сопротивления переменной составляющей изменяется и падение напряжения на ней. При использовании этого метода напряжение на нагрузке остается неизменным.

Одним из основных преимуществ является то, что поскольку переменная составляющая и нагрузка соединены последовательно, ток, протекающий через них, одинаков. Таким образом, нагрузка эффективно использует ток. Что делает его более эффективным, чем шунтирующий регулятор.

 

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные регуляторы напряжения состоят из последовательного устройства, которое многократно включается и выключается с высокой частотой.Рабочий цикл используется для управления количеством заряда, подаваемого на нагрузку. Рабочий цикл управляется системой обратной связи, очень похожей на систему линейного регулятора. Импульсные регуляторы имеют высокий КПД, потому что нагрузка либо включена, либо выключена, что означает, что она не рассеивает энергию, когда она выключена.

Импульсный стабилизатор превосходит линейный регулятор по выходному напряжению. Потому что он может подавать сигнал выходного напряжения, который может быть больше, чем входное напряжение.Кроме того, он может даже генерировать сигнал напряжения противоположной полярности.

 

Типы импульсных регуляторов
  • Шаг вверх (ускорение)
  • Шаг вниз (Бак)
  • Шаг вверх/вниз (увеличение/понижение)

 

Повышающие регуляторы

Повышающие регуляторы, также известные как повышающие стабилизаторы, генерируют сигнал более высокого выходного напряжения за счет увеличения сигнала входного напряжения. Этот тип регулятора чаще всего используется для питания нескольких светодиодов.

Понижающие регуляторы Понижающие регуляторы

также называются понижающими регуляторами. Они подают сигнал более низкого регулируемого выходного напряжения из более высокого нестабилизированного входного сигнала напряжения.

Повышающие/понижающие регуляторы

Целью этого регулятора является увеличение, уменьшение или инвертирование сигнала напряжения. Более того, ее еще называют схемой инвертора напряжения. Противоположная полярность достигается прямым и обратным смещением диода.В нерабочее время схема заряжает конденсатор, а когда конденсатор полностью заряжен, он подает на выход противоположную полярность. Эффективность этого типа регулятора напряжения очень высока.

Транзисторные регуляторы напряжения У стабилитрона

есть режим, благодаря которому он может выступать в роли регулятора напряжения. Этот режим известен как работа с обратным напряжением пробоя. В этом режиме стабилитрон поддерживает постоянный сигнал выходного постоянного напряжения, в то время как сигнал пульсаций переменного напряжения полностью блокируется.

Применение регуляторов напряжения

Существует множество применений регуляторов напряжения. Одним из наиболее распространенных примеров является мобильное зарядное устройство. Адаптер поставляется с сигналом переменного тока. Однако сигнал выходного напряжения представляет собой регулируемый сигнал постоянного тока.

В каждом источнике питания в мире используется регулятор напряжения для обеспечения желаемого выходного напряжения. Компьютеры, телевизоры, ноутбуки и всевозможные устройства питаются с использованием этой концепции.

Работа небольших электронных схем зависит от регуляторов. Даже малейшее колебание сигнала напряжения может повредить компоненты схемы, такие как микросхемы.

Когда дело доходит до систем производства электроэнергии, регуляторы напряжения играют важную роль в их работе. Солнечная электростанция вырабатывает электроэнергию в зависимости от интенсивности солнечного света. Он нуждается в регуляторе для обеспечения регулируемого постоянного выходного сигнала.

 

 

 

Узнавайте и читайте больше в нашем блоге

 

 

 

 

 

Схема регулятора напряжения тиристора

— проекты самодельных схем

В этом посте мы обсудим, как построить высокоэффективную схему регулятора напряжения с использованием тиристора и некоторых других внешних компонентов.

Эта схема регулятора напряжения SCR, являющаяся импульсным регулятором, более эффективна, чем обычные 3-контактные регуляторы напряжения или схемы последовательного проходного регулятора на основе транзисторного стабилитрона.

Как работает схема

На следующем рисунке показана схема регулируемого источника питания на основе SCR. Единственными частями, необходимыми для процесса регулирования, являются SCR, R1 и стабилитрон. При первом включении питания конденсатор фильтра C1 находится в разряженном состоянии, так что его катод находится под потенциалом 0 В.

Форма волны положительного полупериода, выходящая из мостового выпрямителя, заставляет ток затвора тиристора проходить через резистор R1, что приводит к включению тиристора. Как только SCR включается, он начинает заряжать конденсатор фильтра C1. Когда заканчивается положительный полупериод, SCR быстро выключается.

Как только от моста приходит следующий положительный полупериод, тот же процесс повторяется, заряжая конденсатор фильтра С1 до тех пор, пока напряжение почти не достигнет напряжения пробоя стабилитрона.Как мы можем ясно понять, максимальное положительное напряжение, которое может возникнуть на затворе тринисторного затвора, устанавливается значением стабилитрона.

Следовательно, это означает, что во время описанного выше процесса наступает момент, когда C1 способен заряжаться только до уровня стабилитрона, выше которого затвор SCR больше не может получать положительный потенциал относительно своего катода. На этом конкретном этапе SCR больше не может поддерживать свою стрельбу, а C1 не может заряжаться дальше.

Конденсатор фильтра C1 разряжается через нагрузку, используя мощность, поступающую от трансформатора.В тот момент, когда приходит следующий положительный цикл, затвор SCR снова становится положительным и срабатывает, заряжая конденсатор фильтра C1.

Пары полупериодов от моста достаточно, чтобы достаточно поднять напряжение C1, чтобы остановить дополнительное срабатывание SCR. В результате тринистор срабатывает, что необходимо для поддержания конденсатора C1 в «заправленном» состоянии.

Конкретное количество срабатываний тиристора зависит от номинального тока нагрузки, потребляемой от входного источника питания.

Высокоэффективный выход

Вы найдете несколько особенно интересных характеристик схем стабилизатора напряжения на основе SCR этого типа.

Во-первых, схема обеспечивает высокий КПД за счет минимальных потерь мощности, которые обычно встречаются как в регуляторах последовательного, так и в шунтирующего типа.

Вторая замечательная особенность заключается в том, что вы можете быстро получить информацию о токе, потребляемом нагрузкой.

Вторая функция может быть реализована путем последовательного включения светодиода с ограничительным резистором R3 через резистор R2, который действует как ограничитель тока нагрузки.

Светодиод начинает мигать всякий раз, когда срабатывает SCR, поэтому частота мигания светодиода будет напрямую соответствовать току нагрузки и указывать, превысила ли нагрузка предельный ток.

Перечень деталей для источника питания SCR на 1 А

  • Трансформатор = 0–12 В/1 А
  • Мостовой выпрямитель = 1N5402 x 4 диода
  • R1, R2 = 1 K 1/4 Вт
  • R2 = 3 Ом 3 Вт

Автоматическое регулирование напряжения | Принципиальная схема регулятора напряжения генератора

Автоматический контроль напряжения: Автоматическая регулировка напряжения

— рис. 8.20 приведена принципиальная схема автоматического регулятора напряжения генератора. В основном он состоит из основного возбудителя, который возбуждает поле генератора для управления выходным напряжением. Поле возбудителя автоматически контролируется ошибкой e = V ref – V T , соответственно усиливается с помощью усилителей напряжения и мощности. Это система типа 0, которая требует постоянной ошибки e для заданного напряжения на клеммах генератора.

Блок-схема системы представлена ​​на рис.8.21. Назначение важных компонентов и их передаточные функции приведены ниже:

Трансформатор напряжения: Дает образец напряжения на клеммах V T .

Дифференциальное устройство: Выдает ошибку срабатывания

Ошибка инициирует корректирующее действие по регулировке возбуждения генератора. Форма волны ошибки подавляется, модулируется несущей, при этом несущая частота соответствует системной частоте 50 Гц.

Усилитель ошибки: Демодулирует и усиливает сигнал ошибки. Его усиление составляет K a .

Усилитель мощности SCR и поле возбуждения: Обеспечивает необходимое усиление мощности сигнала для управления полем возбуждения. Предполагая, что постоянная времени усилителя достаточно мала, чтобы ею можно было пренебречь, общая передаточная функция этих двух компонентов равна

.

где

  • T ef – постоянная времени поля возбудителя.

Генератор переменного тока: Его поле возбуждается напряжением главного возбудителя v E . Без нагрузки он создает напряжение, пропорциональное току возбуждения. Функция передачи без нагрузки

где

  • T gf = постоянная времени поля генератора.

Нагрузка вызывает падение напряжения, которое является сложной функцией постоянного и квадратурного осевых токов. Эффект только схематически представлен блоком G L .Точная модель нагрузки генератора переменного тока выходит за рамки этой книги.

Стабилизирующий трансформатор: T ef и T gf имеют достаточно большие постоянные времени, чтобы ухудшить динамические характеристики системы. Хорошо известно, что динамический отклик системы управления можно улучшить с помощью внутреннего контура обратной связи по производной. Обратная связь по производной в этой системе обеспечивается с помощью стабилизирующего трансформатора, возбуждаемого выходным напряжением возбудителя v E .Выход стабилизирующего трансформатора подается отрицательно на входные клеммы усилителя мощности SCR. Передаточная функция стабилизирующего трансформатора выводится ниже. Поскольку вторичная обмотка подключена к входным клеммам усилителя, можно предположить, что она потребляет нулевой ток. Сейчас

Преобразовав Лапласа, мы получим

В литературе доступны точные модели переменных состояния нагруженного генератора переменного тока вокруг рабочей точки, с помощью которых можно разработать оптимальные схемы регулирования напряжения.

Автоматический регулятор напряжения (АРН) для генераторов


ТЕОРИЯ РАБОТЫ

Автоматический регулятор напряжения (АРН) представляет собой электронное устройство для автоматического поддержания заданного значения выходного напряжения генератора при изменении нагрузки и рабочей температуры. Он управляет выходным сигналом, измеряя напряжение V на выходе на катушке, вырабатывающей энергию, и сравнивая его со стабильным опорным значением. Затем сигнал ошибки используется для настройки среднего значения тока возбуждения.


Некоторые небольшие дешевые переносные генераторы имеют фиксированное возбуждение. В таких машинах, когда генератор переменного тока нагружен, его напряжение на клеммах V из падает из-за его внутреннего полного сопротивления. Этот импеданс формируется из реактивного сопротивления рассеяния, реактивного сопротивления якоря и сопротивления якоря. V из также зависит от коэффициента мощности нагрузки. Вот почему для поддержания выходной мощности в более жестких пределах в большинстве моделей используется АРН. Обратите внимание, что все АРН помогают регулировать выходную мощность в основном в установившемся режиме, но, как правило, медленно реагируют на быстрые переходные нагрузки.Некоторые устройства высокого класса, такие как многие модели Honda, используют более точный цифровой DAVR с лучшей переходной характеристикой.

Блок-схема справа иллюстрирует основные концепции, используемые для стабилизации мощности генераторных установок с генераторами переменного тока с самовозбуждением. Вот как это работает. Когда ротор вращается двигателем, в обмотке возбуждения генерируется переменное напряжение. Этот переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямительного моста «RB» и фильтрующего конденсатора «C». Схема обнаружения сравнивает напряжение, представляющее V из , с заданным значением и включает и выключает транзистор «Q».Когда «Q» включен, через обмотку возбуждения протекает ток. Когда «Q» выключен, ток возбуждения затухает, продолжая протекать через безынерционный диод «D». Ротор может включать в себя небольшой постоянный магнит для обеспечения некоторого базового тока, когда «Q» выключен. Путем правильного изменения рабочего цикла работы транзистора «Q» можно регулировать V из . Заметим, что теоретически «Q» может работать и в линейном режиме, но его тепловыделение увеличится.

СХЕМА РЕГУЛЯТОРА

На приведенной ниже схеме показана типовая реализация АРН.Этот тип схемы существует уже много лет. Его многочисленные вариации встречаются как в портативных генераторах, так и в автомобильных генераторах переменного тока и описаны в различных патентах, таких как General Motors US3376496 для трехфазных приложений и Honda US6522106.

Выпрямитель RB1 с конденсатором C1 обеспечивает уровень постоянного тока, близкий к пиковому значению V из . Небольшой резистор R1 ограничивает зарядный ток конденсатора C1 и предотвращает «отсечение» синусоиды. Теоретически его можно опустить. Если делитель R2-R3-R4 установлен правильно, когда V на выходе ниже требуемого значения, Q1 будет выключен, Q2 будет смещен в прямом направлении через R6, и пара Дарлингтона Q2, Q3 запитает обмотку возбуждения.И наоборот, когда V из повышается и напряжение на катоде D1 превышает примерно Vz+0,7 вольт, Q1 открывается и отключает Q2 и Q3.
Вот возможный список деталей , который немного изменен по сравнению с тем, что было представлено в этом обсуждении: RB1/RB2=GBU6J, R1=10 Ом. /1 Вт, C1=2,2 мк/250 В, R2=56 кОм, R3=2,49 кОм, R4=0…2 кОм (горшок), R5=2,49 кОм, C2=0,01 мк, D1=1N4738 (Vz=8,2 В), Q1=MPSA06, Q2=2N6515, Q3=BU931T, D2,D3=1N4005, C3=470 мк/200 В. Конечно, разные производители могут использовать разные конфигурации.Например, здесь вы можете увидеть переработанный старый регулятор Generac, в котором используются SCR и UJT. Многие современные машины часто используют MOSFET вместо биполярных транзисторов Q2-Q3 для снижения коммутационных потерь. Вам просто нужно защитить его ворота дополнительным стабилитроном.

Вся информация здесь предоставляется КАК ЕСТЬ только для технического ознакомления без каких-либо гарантий и обязательств, явных или подразумеваемых, и не является профессиональным советом — прочитайте наш полный отказ от ответственности.


Источник питания постоянного тока, исполнение

Регулировка напряжения: прецизионная схема

Наш окончательный проект включает в себя идеи из предыдущего проекта с более точным (и более низким напряжением) опорным напряжением и использованием операционного усилителя для увеличения коэффициента усиления по напряжению в цепи обратной связи.

Для обеспечения отличного регулирования на нагрузке предусмотрены соединения обратной связи, позволяющие подключаться к самой нагрузке. Это компенсирует сопротивление соединительных проводов (см. отзыв). Соединения обратной связи будут подключены к клеммам Vout и 0V на нагрузке .

Полная электрическая схема

В этой цепи TR1 смещен постоянным током, обеспечиваемым регулятором LM317 и R1.

Второй стабилизатор (L7815) обеспечивает постоянное напряжение +15 В на регулятор напряжения (AD580) и операционный усилитель LM318.

Для получения подробной информации о работе рассмотрим упрощенную схему, показанную ниже.

Упрощенная схема

Источник тока подает ток на базу TR1, позволяя току течь в цепи нагрузки и делителя обратной связи.

Когда напряжение Vf от цепи делителя превышает +2,5 В, выходной сигнал операционного усилителя увеличивается, позволяя току течь через базу TR2 и уменьшая ток возбуждения до TR1, чтобы поддерживать выходное напряжение на заданном уровне.

Комбинация стабилитрона и резистора R4 позволяет операционному усилителю работать от одного положительного источника питания, уменьшая сложность схемы, количество компонентов и стоимость.

C1 предотвращает колебания и снижает выходное сопротивление на высоких частотах.

Значения компонентов и ограничения схемы

L7815 имеет Vin Max = 35В, а LM317 имеет max Vin-Vout = 40В. При необходимости более высокие напряжения могут быть обеспечены добавлением дополнительного последовательного регулятора (см. Высокое напряжение)

TR1 может быть BD645 или аналогичный (Vceo = 60 В), а TR2 может быть MJE340 или аналогичный

Основным ограничением этой схемы является то, что при использовании потенциометра появляется движущаяся часть, которая подвержена износу из-за износа.Для получения более точных результатов следует использовать цепочку с постоянными резисторами. В качестве альтернативы, если требуется программируемое (по шагам) выходное напряжение, можно заменить MDAC (умножающий цифро-аналоговый преобразователь), позволяющий управлять выходным напряжением с компьютера или переключателя в сборе.

Что такое регулятор напряжения? Определение, типы и работа регулятора напряжения

Определение : Регулятор напряжения — это устройство, которое поддерживает постоянное выходное напряжение постоянного тока независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки. Напряжение пульсаций переменного тока , которое не удаляется фильтрами, также отбрасывается регуляторами напряжения.

Комбинации элементов, представленные в конструкции регулятора напряжения, обеспечивают постоянное выходное напряжение при переменном входном питании.

Всякий раз, когда необходимо иметь стабильное и надежное выходное напряжение , наиболее предпочтительными схемами являются регуляторы напряжения.

Регуляторы напряжения также отображают защитные функции , такие как защита от перенапряжения, защита от короткого замыкания, тепловое отключение, ограничение тока и т. д.Это может быть линейный регулятор или импульсный регулятор, но самый простой и доступный тип регулятора напряжения — линейный.

Рассмотрим принципиальную схему регулятора напряжения на стабилитроне-

.

Стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения , который обеспечивает постоянное напряжение от источника, напряжение которого существенно варьируется.

Как мы видим на рисунке выше, в начале цепи стоит резистор.Для ограничения обратного тока через диод резистором более безопасного номинала в схеме применен резистор R s .

Напряжение источника V s и резистор R s подобраны так, чтобы диод работал в области пробоя. Напряжение на R L известно как напряжение Зенера V z , а ток диода известен как I z .

На нагрузке поддерживается установившееся напряжение R L , так как колебания выходного напряжения поглощаются резистором R s .Входное напряжение, изменения которого должны регулироваться, подключает стабилитрон в обратном состоянии.

Диод не проводит ток, если напряжение на R L меньше напряжения пробоя стабилитрона V z , а R s и R L образуют делитель потенциала между V s .

При увеличении напряжения питания V s падение напряжения на R L будет больше по сравнению с напряжением пробоя стабилитрона. Таким образом, заставляя стабилитрон проводить ток в области пробоя.

Ток Зенера I z ограничен резистором серии R s от превышения номинального максимального значения I zmax .

Ток через R S задается источником тока делится на Iz и I L в соединении-

Напряжение на стабилитроне V z остается постоянным до момента его работы в области пробоя через ток стабилитрона I D может значительно изменяться.

При дальнейшем увеличении входного напряжения увеличивается ток через диод и нагрузку. Когда сопротивление на диоде уменьшается, это приводит к тому, что через диод протекает больший ток.

В результате падение напряжения на R s будет больше, поэтому напряжение на выходе будет иметь значение, близкое к входному или напряжению питания.

Следовательно, мы можем сказать, что стабилитрон поддерживает постоянное напряжение на нагрузке, если только напряжение питания не превышает напряжение стабилитрона .

Дискретный транзисторный регулятор напряжения

Когда мы говорим о транзисторном стабилизаторе напряжения, он бывает двух типов —

.

Используя любой из вышеупомянутых типов, мы можем получить постоянное выходное напряжение постоянного тока заданного значения. Это значение не зависит от изменения напряжения питания или нагрузки на выходе.

Давайте теперь подробно обсудим каждый тип-

Регулятор напряжения серии

На рисунке ниже показана блок-схема последовательного регулятора напряжения

.

Здесь величина входного напряжения, которое получает выходное напряжение, контролируется последовательными элементами управления.Схема, измеряющая выходное напряжение, обеспечивает обратную связь, которая сравнивается с опорным напряжением.

В случае если напряжение на выходе увеличивается , компаратор подает управляющий сигнал на управляющий элемент для уменьшения величины выхода . Точно так же, если выходное напряжение уменьшается, компаратор посылает управляющий сигнал, чтобы величину выходного сигнала можно было поднять до желаемого уровня.

Работа последовательного транзисторного регулятора напряжения

Он также известен как регулятор напряжения эмиттерного повторителя .На приведенной ниже схеме показан простой последовательный регулятор напряжения, состоящий из NPN-транзистора и стабилитрона.

В приведенной выше схеме выводы коллектора и эмиттера транзистора включены последовательно с нагрузкой, поэтому он называется последовательным регулятором. Транзистор Q известен как проходной транзистор серии .

Когда на входную клемму подается питание постоянного тока, регулируемое выходное напряжение появляется на нагрузочном резисторе R L . Используемый в схеме транзистор служит переменным сопротивлением, а стабилитрон обеспечивает опорное напряжение.

Его работа основана на том принципе, что на транзисторе появляются большие колебания входного напряжения, поэтому выходное напряжение имеет тенденцию быть постоянным.

Здесь, В вых = В z – В БЭ

Базовое напряжение остается почти постоянным, значение которого несколько равно напряжению на стабилитроне V z .

Двигаемся дальше и рассмотрим случай, когда выходное напряжение увеличивается из-за увеличения напряжения питания.Это увеличение V из приведет к уменьшению V BE , поскольку V z фиксируется на определенном уровне.

Это уменьшение V BE автоматически уменьшит проводимость. Из-за этого увеличивается сопротивление коллектор-эмиттер R CE , что приводит к увеличению V CE , в конечном итоге выходное напряжение снижается.

Теперь о влиянии изменения нагрузки на выходное напряжение.

Предположим, что значение нагрузочного резистора R L уменьшается, что приводит к увеличению тока через него.В таком состоянии V из начинает уменьшаться, за счет чего V BE увеличивается. В конечном итоге уровень проводимости транзистора увеличивается, что снижает R CE .

Это уменьшение сопротивления незначительно увеличивает ток, что компенсирует уменьшение R L .

Таким образом, выходное напряжение остается постоянным, так как оно равно I L R L .

Ограничения

  1. При комнатной температуре поддерживать абсолютно постоянное выходное напряжение затруднительно, так как при повышении температуры в помещении автоматически снижается V BE и V Z.
  2. Хорошая регулировка не достигается при большом токе.

Шунтирующий регулятор напряжения

Блок-схема шунтового регулятора напряжения показана ниже-

В этом типе регулятора напряжения, чтобы обеспечить адекватное   регулирование, ток отводится от нагрузки . Для поддержания постоянного тока с помощью элемента управления часть тока отводится от нагрузки.

Предположим, что произошло изменение нагрузки, что привело к изменению выходного напряжения.Таким образом, сигнал обратной связи посылается в схему компаратора, которая обеспечивает управляющий сигнал для изменения величины тока, отведенного от нагрузки.

Работа транзисторного шунтирующего регулятора напряжения

Давайте посмотрим на принципиальную схему шунтового регулятора напряжения-

Здесь R SE включен последовательно с питанием, а транзистор подключен параллельно выходу. Напряжение питания снижается из-за падения напряжения на R SE , это снижение напряжения зависит от тока питания R L .

В вых = В z + В БЭ

  В вых = В вх – ИК SE

Предположим, входное напряжение увеличилось, что вызвало рост V из и V BE , что в результате привело к увеличению I B и I C . Таким образом, с этим увеличением напряжения питания увеличивается ток питания I, что создает большее падение напряжения на R SE , тем самым уменьшая выходное напряжение.Таким образом, выходное напряжение остается почти постоянным.

Ограничения

  1. Это заставляет большую часть тока течь через транзистор, а не нагружать его.
  2. Защита от перенапряжения иногда является проблемой в цепях такого типа.

Приложения

Они используются в блоках питания компьютеров , где они регулируют напряжение постоянного тока. В системе распределения электроэнергии регуляторы напряжения используются вдоль распределительных линий для обеспечения потребителей постоянным напряжением.

5 основных характеристик автоматических регуляторов напряжения

Как выбрать автоматический регулятор напряжения?

Ниже мы перечисляем пять основных характеристик высококачественного автоматического регулятора напряжения, чтобы помочь вам найти наилучшее решение для вашего приложения.


1. Регулирование напряжения

Оптимальное регулирование напряжения достигается, когда значение напряжения эквивалентно всем нагрузкам электрооборудования. На регулирование напряжения могут влиять несколько факторов, в том числе размер и тип проводов и кабелей, реактивное сопротивление трансформатора и кабели, пускатель двигателя, схема и коэффициент мощности.Независимо от этих потенциальных препятствий, регулировка напряжения должна выбираться с точностью ±1%. Это требование устраняет проблемы с трехфазным дисбалансом и сводит к минимуму отклонения напряжения.


2. Диапазон входного напряжения

Первым шагом в выборе наилучшего автоматического регулятора напряжения является указание диапазона входного напряжения. Диапазон входного напряжения должен быть широким и сдвинутым, потому что линейные напряжения падают больше, чем растут. Эта функция допускает более низкую коррекцию, а не высокую коррекцию.Это также позволяет автоматическому регулятору напряжения быть более настраиваемым для понижения или повышения напряжения, обеспечивая максимальную коррекцию напряжения в экстремальных случаях.


3. Низкий импеданс

Импеданс — это сопротивление компонента протеканию электрического тока, измеряемое в омах. Целью автоматического регулятора напряжения является достижение низкого импеданса. Взаимодействие между током нагрузки и импедансом источника может привести к низкому напряжению, гармоническим искажениям и дисбалансу напряжения. В идеале ваш автоматический регулятор напряжения избегал бы всего этого, если бы имел низкое полное сопротивление.


4. Совместимость нагрузки

Решения по регулированию напряжения должны быть совместимы с указанной нагрузкой, чтобы обеспечить ее работу и избежать помех работе других нагрузок, подключенных к тому же источнику питания. Высокоэффективные автоматические регуляторы напряжения должны работать с нагрузками с высокими пусковыми токами, всеми коэффициентами мощности и высокими коэффициентами амплитуды. Чтобы предотвратить нестабильность, скорость отклика регулятора должна быть рассчитана на работу с электронными источниками питания, используемыми в большей части современного оборудования.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.