Тиристорный регулятор тока для зарядного устройства: Тиристорные регуляторы тока для зарядки авто аккумуляторов. Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов. Общее описание схемы зарядчика

Содержание

Зарядное устройство с тиристорным регулятором тока. Простое зарядное устройство

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Ни для кого не ново, если скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Конечно, его можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, пришел к выводу, заведомо не очень хорошее устройство по приемлемой цене брать не хочется. Встречаются такие, у которых ток заряда регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая зарядный ток, при этом прибор контроля тока в принципе отсутствует. Это наверно самый дешевый вариант зарядника заводского исполнения, ну а толковый девайс стоит не так уж и дешево, цена прямо-таки кусается, поэтому решил найти схему в интернете, и собрать ее самому. Критерии выбора были такие:

Простая схема, без лишних наворотов;
— доступность радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;

— желательно чтобы это была схема зарядно-тренировочного устройства;
— не сложная наладка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал данную схему).

Поискав в интернете, наткнулся на промышленную схему зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры в качестве ключей (VD11, VD12), узел контроля заряда. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:


На этой схеме нет узла контроля заряда, а остальное – почти то же самое: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Обратите внимание, что в схеме стоит тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому чтобы не допустить пробоя импульсами большого тока его необходимо установить на радиатор. Трансформатор — ватт на 150, а можно использовать ТС-180 от старого лампового телевизора.


Регулируемое зарядное устройство с током заряда 10А на тиристоре КУ202.

И еще одно устройство, не содержащее дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Оно представляет собой простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Узел управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, за которое конденсатор С1 будет заряжаться до переключения транзистора, выставляется переменным резистором R7, которым, собственно, и выставляется величина зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты управляющей цепи тиристора от обратного напряжения. Тиристор, также как и в предыдущих схемах, ставится на хороший радиатор, или на небольшой с охлаждающим вентилятором. Печатная плата узла управления выглядит следующим образом:


Схема не плохая, но в ней есть некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебанию зарядного тока;
— нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;

— устройство дает помехи в сеть (лечится с помощью LC-фильтра).

Зарядно-восстанавливающее устройство для аккумуляторных батарей.

Это импульсное устройство может заряжать и восстанавливать практически любые типы аккумуляторов. Время заряда зависит от состояния батареи и колеблется в пределах 4 — 6 часов. За счет импульсного зарядного тока происходит десульфатация пластин аккумулятора. Смотрим схему ниже.


В этой схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает более стабильную его работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006ВИ1 . Если кому не нравится КРЕН142 по питанию таймера, так ее можно заменить обычным параметрическим стабилизатором, т.е. резистором и стабилитроном с нужным напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшить до 200 Ом . Транзистор VT1 — на радиатор в обязательном порядке, греется сильно. В схеме применен трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диодов типа

Д242 . Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно применить вентилятор от компьютерного блока питания или охлаждения системного блока.

Восстановление и зарядка аккумулятора.

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.



Рис. 1. Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 1 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.

Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0…5 А (0…3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000…18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.



Рис. 2. Электрическая схема зарядного устройства

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.

Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Какой провод лучше использовать от зарядного устройства до аккумулятора.

Конечно, лучше брать гибкий медный многожильный, ну а сечение нужно выбрать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим табличку:

Если вас интересует схемотехника импульсных зарядно-восстановительных устройств с применением таймера 1006ВИ1 в задающем генераторе — прочтите эту статью:

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненно на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.
Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания.
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, кой, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.
Схема прибора показана на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный moctVDI + VD4.
Узел управления тиристором исполнен 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 станет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 оберегает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, появляющегося при включении тиристора.

Зарядное приспособление в дальнейшем можно дополнить разными автоматическими узлами (отключение по завершении зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при продолжительном ее хранении, сигнализации о верной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).
К недочетам прибора 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 надлежит предусмотреть сетевой LC- фильтр, подобный использующемуся в импульсных сетевых блоках питания.

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 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохраннтель 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 ставят на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами лучше применять теплопроводные пасты.
Заместо тиристора КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Надлежит заметить, что в качестве теплоотвода тиристора возможно применять непосредственно железную стенку кожуха. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за угрозы нечаянных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если укреплять тиристор через слюдяную прокладку, угрозы замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.
В приборе может быть применен готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Ежели у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 надлежит сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 * 26 В сопротивление резистора надлежит 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 * 36 В 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 А.
Все детали прибора, 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.
Чертеж платы представлен в журнале радио № 11 за 2001 год.

Необходимость заряда машинного аккумулятора появляется у наших соотечественников регулярно. Кто-то делает это по причине разряда батареи, кто-то — в рамках технического обслуживания. В любом случае, наличие зарядного устройства (ЗУ) во многом облегчает эту задачу. Подробнее о том, что представляет собой тиристорное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора и как изготовить такой девайс по схеме — читайте ниже.

Описание тиристорного ЗУ

Тиристорное зарядное устройство являет собой девайс с электронным управлением зарядным током. Такие девайсы производятся на основе тиристорного регулятора мощности, который является фазоимпульсным. В устройстве ЗУ такого типа нет дефицитных компонентов, а если все его детали будут целыми, то его даже не придется настраивать после изготовления.

С помощью такого ЗУ можно заряжать аккумулятор транспортного средства током от нуля до десяти ампер. Помимо этого, оно может применяться в качестве регулируемого источника питания для тех или иных приборов, к примеру, паяльника, переносной лампы и т.д. По своей форме зарядный ток очень похож на импульсный, а последний, в свою очередь, позволяет продлить ресурс эксплуатации аккумулятора. Использование тиристорного ЗУ допускается в температурном диапазоне от -35 до +35 градусов.

Схема

Если вы решите соорудить тиристорное ЗУ своими руками, то можно применять множество различных схем. Рассмотрим описание на примере схемы 1. Тиристорное ЗУ в данном случае питается от обмотки 2 трансформаторного узла через диодный мост VDI+VD4. Элемент управления выполнен в виде аналога однопереходного транзистора. В данном случае, при помощи переменного резисторного элемента можно регулировать время, на протяжении которого будет осуществляться заряд конденсаторного компонента С2. Если положение этой детали будет крайним правым, то показатель зарядного тока будет наибольшим, и наоборот. Благодаря диоду VD5 осуществляется защита управляющей цепи тиристора VS1.

Плюсы и минусы

Основное преимущество такого прибора — это качественная зарядка током, которая позволит не разрушить, а увеличить ресурс эксплуатации аккумулятора в целом.

Если нужно, ЗУ может быть дополнено всевозможными автоматическими компонентами, предназначенными для таких опций:

  • прибор сможет отключиться в автоматическом режиме, когда зарядка будет завершена;
  • поддержание оптимального напряжения аккумулятора в случае его длительного хранения без эксплуатации;
  • еще одна функция, которую можно расценивать как преимущество — тиристорное ЗУ может сообщать автовладельцу о том, правильно ли он подключил полярность АКБ, а это очень важно при зарядке;
  • также в случае добавления дополнительных компонентов может быть реализовано еще одно преимущество — защита узла от замыканий выхода (автор видео — канал Blaze Electronics).

Что касается непосредственно недостатков, то к ним можно отнести колебания зарядного тока, если напряжение в бытовой сети будет нестабильно. Кроме того, как и другие тиристорные регуляторы, такое ЗУ может создавать определенные помехи для передачи сигнала. Чтобы не допустить этого, при изготовлении ЗУ необходимо дополнительно установить LC-фильтр. Такие фильтрующие элементы, например, используются в сетевых блоках питания.

Как сделать ЗУ самостоятельно?

Если говорить о производстве ЗУ своими руками, то этот процесс рассмотрим на примере схемы 2. В данном случае тиристорное управления осуществляется посредством сдвига фаз. Весь процесс мы описывать не будем, поскольку он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в конструкцию. Ниже рассмотрим основные нюансы, которые следует учесть.

В нашем случае устройство собирается на обычном оргалите, в том числе и конденсатор:

  1. Диодные элементы, отмеченные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2, следует установить на теплоотводе, монтаж последних допускается на общем теплоотводе.
  2. Элементы сопротивления R2, а также R5, следует использовать не менее, чем по 2 ватта.
  3. Что касается трансформатора, то его можно приобрести в магазине либо взять из паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новый сечением около 1.8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, поскольку этой мощности будет достаточно.
  4. Когда все элементы будут у вас на руках, всю конструкцию можно установить в один корпус. Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать какие-либо рекомендации, поскольку корпус — это личное дело каждого.
  5. После того, как зарядный прибор будет готов, необходимо проверить его работоспособность. Если у вас есть сомнения касательно качества сборки, то мы бы порекомендовали произвести диагностику прибора на более старой АКБ, которую в случае чего не жалко будет выбросить. Но если вы все сделали правильно, в соответствии со схемой, то проблем в плане эксплуатации возникнуть не должно. Учтите и то, что изготовленное ЗУ не нуждается в настройке, оно изначально должно работать правильно.

Видео «Простое тиристорное ЗУ своими руками»

Как сделать простое тиристорное ЗУ своими руками — смотрите на видео ниже (автор ролика — канал Blaze Electronics).

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.

Зарядное устройство 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. 2.60.

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


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).

:

Зарядное устройство с регулировкой первичной обмотки трансформатора

Автор Andrey Ku На чтение 6 мин Опубликовано

В обычных условиях автомобильный аккумулятор заряжается при движении автомобиля. Но если машина долго стоит в гараже, то аккумуляторная батарея разряжается.

Для ее зарядки нужна зарядка для аккумуляторов с регулировкой зарядного тока. Один из вариантов этих приборов — зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке трансформатора.

Управление трансформатором по первичной обмотке

Скорость заряда аккумулятора зависит от тока, протекающего через него, но слишком быстрый заряд приводит к перегреву аппарата и выходу его из строя. Поэтому для зарядки аккумуляторных батарей используются устройства с регулировкой выходных параметров.

Особенности регуляторов для первички трансформаторов

Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.

Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.

В разных моделях аппаратов она производится разными способами:

  • Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
  • Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
  • Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.

Схема и назначение тиристорного регулятора напряжения для трансформатора

Ток, протекающий при зарядке через аккумуляторную батарею, определяется внутренним сопротивлением аккумулятора, его ЭДС и напряжением на выходе зарядного устройства. Для его изменения, кроме других способов, можно регулировать напряжение на первичной обмотке. Самый удобный способ — использование тиристорного регулятора.

Модели для зарядки аккумуляторов

Зарядные устройства делятся на три группы:

  • Пусковые. Предназначены для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Использовать для зарядки батареи не рекомендуется — недостаточное напряжение и отсутствие регулировок.
  • Зарядные. Предназначены для заряда аккумуляторов. Имеют ручную или автоматическую регулировку.
  • Пуско-зарядные. Могут выполнять обе функции.

Принцип действия тиристорного регулятора

Тиристор имеет два состояния — открытый, в котором он пропускает электрический ток и закрытый. Открывается этот элемент при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока через тиристор идет ток.
Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепи нагрузки, открывается в определенный момент полуволны. Это называется «угол открытия». В результате этого через электроприбор ток протекает не все время, а только после перехода элемента в открытое состояние. Это меняет действующее значение напряжения на нагрузке.

Важно! Вольтметр измеряет действующее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, которое больше в 1,4 раз. Для бытовой сети это 308В.

Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора

Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:

  • Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода «+» и «-«. Вывода «~» подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.
  • Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.

Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:

  • Переменным сопротивлением, включенным между анодом и управляющим электродом. В течении первой половины полуволны напряжение и ток управления растут и при достижении его определенной величины, зависящей от марки элемента. Недостаток этой схемы в ограниченном диапазоне регулировки 110-220В, но этого достаточно для управления трансформатором зарядного устройства.
  • Управление импульсами, которые подает отдельная схема на управляющий электрод в определенный момент полуволны синусоиды.
    Допустимый ток и напряжение тиристорного регулятора зависят в первую очередь от установленных тиристоров. Самые распространенные — тиристоры серии КУ 202, но в некоторых случаях допускается применение других элементов:
  • КУ 202Н — 400В, 30А. Крепятся на резьбе М6. При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.
  • КУ 201л — 300В, 30А, крепление- резьба М6. Допускается использовать в первичной обмотке.
  • КУ 201а — 25В, 30А, крепление — резьба М6. Можно использовать только с радиаторами при регулировке после трансформатора.
  • КУ 101г — 80В, 1А. Похож на транзистор. В силовых цепях зарядных устройствах не используются, только в схемах управления.
  • КУ 104а — 6В, 3А. Так же в силовых цепях не применяются.

Что представляет собой симистор

У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока — он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.

Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.

Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки
Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.

Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.

Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.

Другие простые варианты регулировки напряжения в первичке

Кроме тиристорных и симисторных регуляторов есть другие способы управления зарядным током в первичной обмотке трансформатора:

  • Переключением выводов первичной обмотки. Недостаток в том, что эти вывода необходимо делать при намотке катушек.
  • Подключением зарядного аппарата после ЛАТРА (лабораторного автотрансформатора). Его мощность должна быть не менее 160Вт.
  • Переменным сопротивлением, подключаемым последовательно с трансформатором. Его параметры приблизительно 50-100Ом, мощностью 50Вт и зависят от конкретного зарядного.

Несмотря на появление современных зарядных устройств, аппараты с обычными трансформаторами есть у многих владельцев автомобилей, и регулировка аппарата по первичной обмотке позволяет обойтись без мощных тиристоров или добавочных сопротивлений.

Зарядное устройство на симисторе — Морской флот

Зарядные устройства повышенной мощности

Простейшее зарядное устройство для автомобильных, тракторных и мотоциклетных аккумуляторных батарей обычно состоит из понижающего трансформатора и подключенного к его вторичной обмотке выпрямителя. Последовательно с батареей включают регулятор тока — мощный проволочный реостат, транзисторный или тиристорный стабилизатор тока. На всех этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность возникновения пожара.
В основу работы устройства [16.1], предназначенного для восстановления 100% работоспособности засульфатированных аккумуляторных батарей, положена идея, защищенная а. с. 372599 СССР, см. также [16.2]. Для восстановления батарей предложено заряжать их асимметричным током при соотношении величин прямого и обратного тока 10:1 и времени протекания тока в прямом и обратном направлении 1:2 в течение 1.. .2 суток.
Входное напряжение должно вдвое превышать напряжение заряжаемого аккумулятора.
В схеме (рис. 16.1) использован однополупериодный выпрямитель, который работает на встречную ЭДС и обеспечивает в зарядной цепи пульсирующий ток с соотношением ток/пауза примерно 1:2, постоянная составляющая которого по амперметру РА1 устанавливается равной рекомендуемому для аккумулятора зарядному току. Наличие разрядного резистора (лампа накаливания) обеспечивает обратный ток, в 10 раз меньший зарядного.
Об эффективности заряда можно судить по напряжению на аккумуляторе: у засульфатированного аккумулятора из 6-ти банок конечное напряжение при заряде составит менее 15 В (при температуре электролита около 15°С), а у исправного — 15,8. 16,2 Б.
Стоит отметить, что автор устройства [16.1] для его питания использовал ток не совсем синусоидальной формы, поскольку понижающий трансформатор работал с вынужденным подмагничиванием.


Рис. 16.1. Схема выпрямителя для восстановления работоспособности аккумуляторных батарей


Рис. 16.2. Схема зарядного устройства для стартерных аккумуляторных батарей

Зарядное устройство Н. Таланова и В. Фомина (рис. 16.2) имеет широкие пределы регулирования зарядного тока — практически от нуля до 10 А — и может быть использовано для заряда аккумуляторов, рассчитанных на напряжение 12 В [16.3].
В устройстве использован симисторный регулятор В. Фомина с дополнительно введенными маломощным диодным мостом VD1 — VD4 и резисторами R3 и R4. После подключения устройства к сети при плюсовом ее полупериоде (плюс на верхнем по схеме проводе) начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединенные резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде сети этот конденсатор заряжается через те же резисторы R2 и R1, диод VD2 и резистор R4. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется только его полярность.
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 напряжения сети.
Общеизвестно, например из [16.1], что управление тиристором 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 после включения симистора VS1 его основной ток протекает не только через первичную обмотку трансформатора Т1, но и через один из резисторов — R3 или R4, которые в зависимости от полярности сетевого напряжения поочередно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора диодами VD4 и VD3 соответственно.
Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5 и VD6. Резистор R6, кроме того, формирует импульсы разрядного тока, которые, как утверждается в [16.4], продлевают срок службы батареи.
Трансформатор Т1 можно изготовить на базе лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, изолировав его обмотку (она будет первичной) тремя слоями лакоткани и намотав вторичную обмотку, состоящую из 80 витков провода сечением не менее 3 мм2, с отводом от середины.
Конденсаторы С1 и С2 — МБМ или другие на напряжение не менее 400 и 160 б соответственно. Неоновая лампа HL1 — ИН-3, ИН-ЗА с одинаковыми по конструкции и размерам электродами для обеспечения симметричности импульсов тока через первичную обмотку трансформатора.
Диоды КД202А заменимы на Д242, Д242А или другие со средним прямым током не менее 5 А. Диод размещают на дюралюминиевой теплоотводящей пластине с площадью поверхности не менее 120 см2. Симистор — на теплоотводящей пластине примерно вдвое меньшей площади. Резистор R6 типа ПЭВ-10; его можно заменить пятью параллельно соединенными резисторами МЛТ-2 сопротивлением 110 Ом. Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12 В мощностью 10 Вт. Она индицировала бы подключение зарядного устройства к аккумуляторной батарее и, одновременно, освещала бы рабочее место.
Цепи зарядного тока необходимо выполнять проводом марки МГШВ сечением 2.5. 3 мм2.
При налаживании устройства сначала устанавливают требуемый предел зарядного тока (но не более 10 А) резистором R2. Для этого к выходу устройства через амперметр на 10 А подключают батарею аккумуляторов, строго соблюдая полярность. Движок резистора R1 переводят в крайнее верхнее по схеме положение, а резистора R2 — в крайнее нижнее, и включают устройство в сеть. Необходимое значение максимального зарядного тока устанавливают перемещением движка резистора R2.
В процессе заряда ток через батарею изменяется, уменьшаясь примерно на 20%. Поэтому перед процессом заряда устанавливают начальный ток батареи несколько большим номинального значения (примерно на 10%). Окончание заряда определяют по плотности электролита или вольтметром — напряжение отключенной батареи должно быть в пределах 13,8. 14,2 В.
Для заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей емкостью 9. 14 А-ч, а также для проведения циклов «заряд-разряд», необходимых для восстановления умеренно засульфатированных аккумуляторов и профилактики исправных, разработано специальное устройство [16.5].
Основой устройства является стабилизатор тока на составном транзисторе (VT1, VT2) с резистором R1 в эмиттерной цепи (рис. 16.3). В базовой цепи включен полевой транзистор VT3, который задает ВАХ стабилизатора тока. Потенциометром R5 устанавливают зарядный ток. Германиевые диоды VD2, VD3 служат для его термостабилизации. Подробно стабилизатор тока описан в статье [16.6].


Рис. 16.3. Схема устройства для заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей емкостью 9. 14 А-ч

Для восстановления батареи необходимо заряжать ее импульсами тока; в промежутках между импульсами она разряжается через специальный резистор, подключаемый параллельно батарее GB1. Разрядный ток при этом меньше зарядного в 10 раз, а по длительности в 2 раза больше [16.7]. Импульсы зарядного тока формируются схемой сравнения напряжения VT4, VD5 и тиристором VS1. Стабилитрон VD4 ограничивает напряжение до 18 6 (т.е. до половины амплитудного) после выпрямительного диода VD1. При достижении на аккумуляторной батарее ЭДС около 14 В стабилитрон VD5 закрывается, вызывая запирание транзистора VT4 и тиристора VS1. Так осуществляется автоматическое прекращение процесса заряда, но при условии, что к аккумуляторной батарее не был подключен разрядный резистор. Измерительный прибор РА1 регистрирует средний зарядный ток, который в 3 раза меньше истинного зарядного. При подключении разрядного резистора ток следует увеличить на 10%.
Питание устройства осуществляется от трансформатора мощностью 50 Вт. Резистор R1 изготовлен из отрезка манганинового провода диаметром 0,51 мм или из другого материала с высоким удельным сопротивлением. Переменный резистор R5 — проволочный. Измерительный прибор РА1 со шкалой на 1 А.
Транзисторы VT1, VT2 и тиристор VS1 установлены на алюминиевой пластине толщиной 3 мм и размерами 80×100 мм, выполняющей роль теплоотвода. Диоды VD2, VD3 должны иметь тепловой контакт с корпусами транзисторов VT1, VT2.
Импульс зарядного тока, его длительность и паузу контролируют осциллографом на резисторе R1.
Принципиальная схема бестрансформаторного двухполупериодного выпрямителя по мостовой схеме для заряда аккумуляторных батарей показана на рис. 16.4 [16.8].


Рис. 16.4. Схема выпрямителя для заряда аккумуляторных батарей
Емкость С гасящих конденсаторов может быть определена как: 3250XI3/UC (мкФ), где I3 — зарядный ток, A, Uc — напряжение сети, В.
Так, для получения зарядного тока 2 А при напряжении сети 220 6 емкость батареи конденсаторов составит 3250*2/220=32 мкФ. Поскольку сейчас повсеместно используется сеть с напряжением 220 б, расчетное выражение упрощается: С (мкФ)=14,8Х13 (А).
Стоит напомнить, что для бестрансформаторных выпрямителей использовать электролитические конденсаторы нельзя, так как при прохождении переменного тока через полярные конденсаторы происходит разложение электролита, сопровождаемое обильным газовыделением, что вызывает взрыв конденсатора.
В таких выпрямителях обычно используют бумажные конденсаторы типа КБГ, МБГП, МБГЧ, МБГО и т.д.
Выпрямитель по схеме на рис. 16.5 [16.8] имеет емкостный делитель, образованный конденсаторами С1 — С5, включение и
выключение которых производится соответствующими тумблерами. Этим изменяется величина выпрямленного тока. Для предохранения диодов выпрямителя от пробоя при включении и выключении прибора и улучшения его выходной характеристики в схеме имеется дроссель L1. Неоновая лампа и резистивные цепи на входе выпрямителя служит для индикации включения, а также для разряда конденсаторов после выключения выпрямителя. Выходная мощность устройства может достигать 500 Вт. Диоды выпрямителя выбирают в зависимости от тока нагрузки.


Рис. 16.5. Схема выпрямителя для заряда аккумуляторов

В случае, когда аккумулятор длительное время хранится без дела, он в результате естественного саморазряда и сульфатации пластин приходит в негодность.
Для того чтобы длительное хранение не приводило к порче аккумуляторной батареи, ее нужно постоянно поддерживать в заряженном состоянии [16.9]. Заводы изготовители рекомендуют заряжать аккумуляторы током, равным 0,1 от номинальной емкости (т.е. для 6СТ-55 ток заряда будет 5,5 А), но это годится только для быстрого заряда «посаженной» батареи. Как показывает практика, для подзарядки аккумулятора в процессе длительного хранения требуется небольшой ток, около 0,1 . 0,3 А (для 6СТ-55). Если хранящийся аккумулятор периодически, примерно раз в месяц, ставить на такую подзарядку на 2. 3 дня, то можно быть уверенным в том, что он в любой момент будет готов к эксплуатации даже через несколько лет такого хранения.
На рис. 16.6 показана схема «подзаряжающего» устройства — бестрансформаторного источника питания, выдающего постоянное напряжение 14,4 В при токе до 0,3 А [16.9]. Источник построен по схеме параметрического стабилизатора с емкостным балластным сопротивлением. Напряжение от сети поступает на мостовой выпрямитель VD1 — VD4 через конденсатор С1. На выходе выпрямителя включен стабилитрон VD5 на 14,4 В. Конденсатор С1 ограничивает ток до величины не более 0,3 А. Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Аккумуляторная батарея подключается параллельно стабилитрону VD5.

Рис. 16.6. Схема устройства для подзарядки аккумуляторных батарей

При саморазряде батареи до напряжения ниже 14,4 В начинается ее «мягкий» заряд малым током. Величина этого тока находится в обратной зависимости от напряжения на аккумуляторе, но в любом случае даже при коротком замыкании не превышает 0,3 А. При заряде батареи до напряжения 14,4 В процесс прекращается.
При эксплуатации устройства нужно соблюдать правила безопасности при работе с электроустановками.
Простое зарядное устройство для заряда автомобильных или тракторных аккумуляторов (рис. 16.7) [16.10] выгодно отличается повышенной безопасностью в эксплуатации по сравнению с бестрансформаторными аналогами. Однако его трансформатор
довольно сложен: для регулировки зарядного тока он имеет множество отводов.
Регулировка тока заряда производится галетным переключателем S1 за счет изменения числа витков первичной обмотки. Выпрямитель обеспечивает ток заряда 10. 15 А.

Рис. 16.7. Схема устройства для заряда автомобильных или тракторных аккумуляторов током 10. 15 А

Трансформатор Т1 — любой с габаритной мощностью не менее 400 Вт.
Первичная обмотка содержит 369+50+50+50+50 витков провода диаметром 0,7 мм. Вторичная обмотка содержит 38 витков провода диаметром 3 мм. Диоды выпрямительного моста VD1 — VD4 — любые с допустимым прямым током не менее 10 А, они установлены на радиатор площадью примерно 100 см2. В цепь нагрузки включен амперметр РА1 с пределом измерения 20 А.
Соблюдение режима эксплуатации и, в частности, режима заряда аккумуляторов гарантирует их безотказную работу. Заряд аккумуляторов необходимо производить током, который определяется по формулам [16.11]:
I=Q/10 — для кислотных аккумуляторов, l=Q/4 — для щелочных аккумуляторов,
где: Q — паспортная емкость аккумулятора, А-ч, — средний зарядный ток, А.
Кислотные аккумуляторы особенно чувствительны к отклонению параметров заряда от номинальных. Установлено, что заряд чрезмерно большим током приводит к деформации пластин и даже к их разрушению. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает
оптимальное протекание электрохимических процессов в аккумуляторе и нормальную его работу в течение длительного времени.
Степень заряженности аккумулятора можно контролировать по плотности электролита и напряжению (для кислотных аккумуляторов) или только по напряжению (для щелочных аккумуляторов). Окончание процесса заряда кислотного аккумулятора характеризуется установлением напряжения на одном элементе батареи, равного 2,5. 2,6 В.
Кислотные аккумуляторы чувствительны к недозарядам и перезарядам, поэтому следует своевременно заканчивать заряд.
Щелочные аккумуляторы менее критичны к режиму эксплуатации. Для них окончание заряда характеризуется установлением на одном элементе батареи аккумуляторов постоянного напряжения 1,4. 1,5 В.
Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора и выполняющий функцию гасящего сопротивления [16.11]. Подобное устройство описано в статье [16.12]. Здесь тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах выпрямительного моста и в трансформаторе. В этом устройстве ток заряда аккумулятора поддерживается на определенном уровне: в процессе заряда напряжение на аккумуляторе увеличивается, а ток через него стремится уменьшиться. Но при этом возрастает приведенное сопротивление первичной обмотки трансформатора Т1, падение напряжения на ней увеличивается, и ток через аккумулятор меняется мало.
Наибольшее значение тока через аккумулятор при заданной емкости конденсатора С будет при равенстве падений напряжения на конденсаторе и первичной обмотке трансформатора. Ее следует рассчитывать на полное напряжение сети — для большей надежности устройства и возможности применения готовых иловых трансформаторов. Вторичную обмотку следует рассчитывать на напряжение в 1,5 раза большее номинального напряжения нагрузки.
При изготовлении устройства желательно предусмотреть возможность его автоматического отключения от сети при обрыве цепи нагрузки, так как ненагруженный трансформатор вместе с конденсатором составят колебательный контур, в котором
возникнет резонанс, при этом конденсатор и трансформатор могут выйти из строя.
Зарядное устройство (рис. 16.8) обеспечивает заряд 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А [16.11]. Ток заряда можно менять ступенями через 1 А. Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства когда аккумулятор полностью зарядится. Устройство не боится кратковременных замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней. Магазин конденсаторов состоит из конденсаторов С1 — С4, суммарная емкость которых 37,5 мкФ. Переключателями SA2 — SA5 можно подключать различные комбинации конденсаторов и менять величину зарядного тока. Так, например, для получения тока 11/4 необходимо замкнуть переключатели SA2, SA3 и SA5.
Приборы РА1 и PU1 — типа М5-2, рассчитанные соответственно на 30 А и 30 В. Реле К1 типа РС-13, паспорт РС4.523.029. Контакты К1.1 образованы тремя группами параллельно соединенных контактов. Возможно применение реле типа МКУ-48 на переменное напряжение 220 В. Тогда надобность в выпрямителе VD1, С5 отпадает. Реле К2 типа РЭС-15, паспорт РС4.591.003. Диоды Д305 установлены через слюдяные прокладки на общем радиаторе с поверхностью охлаждения 300 см2. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе 11132×100. Обмотка I содержит 320 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,16 мм, обмотка II — 34 витка ПЭВ-2 диаметром 2,46 мм. Намотку можно вести также несколькими проводами меньшего диаметра.
Для заряда аккумуляторов большим током в последнее время используют и современную элементную базу с применением специализированных микросхем, а также полевых МОП-транзисторов с минимальным сопротивлением открытого канала (десятые-сотые доли Ом). Примеры таких устройств приведены ниже.
Портативное устройство, предназначенное для зарядки литиевых (ионно-литиевых) батарей пульсирующим током, показано на рис. 16.9 [16.13]. Автоматизированное зарядное устройство выполнено на основе специализированной микросхемы фирмы MAXIM — MAX1679. Питание зарядное устройство получает от сетевого адаптера, способного выдавать напряжение 6 В при токе до 800 мА. Для защиты схемы от неправильного подключения предназначен диод VD1 — диод Шоттки, — рассчитанный на прямой ток 1 А при максимальном обратном напряжении 30 В. Светодиод HL1 предназначен для индикации работы зарядного устройства.


Рис. 16.8. Схема устройства для заряда 12-вольтовых аккумуляторных батарей током от 1 до 15 А

Рис. 16.9. Схема зарядного устройства для ионно-литиевых батарей на основе микросхемы МАХ1679

Рис. 16.10. Схема повышающего преобразователя для заряда 13,8 В аккумуляторной батареи УКВ-радиостанции от бортовой сети автомобиля

Для повышения стабильности работы устройства при изменении температуры окружающей среды в пределах от 0 до 50°С использован термистор R2 типа NTC FENWAL 140-103LAG-RBI, имеющий сопротивление 10 кОм при температуре 25°С.
Напряжение ионно-литиевого элемента составляет 2,5 В на элемент.
Простое зарядное устройство [16.14], предназначенное для подзарядки аккумулятора напряжением 13,8 Б от бортовой сети автомобиля (около 12 В), выполнено на основе повышающего преобразователя напряжения на основе микросхемы LT1170CT )ис. 16.10). Микросхема вырабатывает импульсы частотой 00 кГц. Эти импульсы поступают на внутренний ключевой каскад микросхемы (его выход — вывод 4). Цепочка из резистивного деятеля R2, R3 предназначена для отслеживания колебаний выходного напряжения и организации следящей обратной связи по зпряжению (вывод 2 микросхемы). Выходное напряжение регулируют подбором именно этих резисторов. Выпрямитель преобразователя выполнен на диоде VD2 — диоде Шоттки типа MBR760 прямой ток до 5/4).
Зарядный ток аккумулятора — до 2 А. КПД преобразователь достигает 90%.

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

ActionTeaser NEWS

Статистика

Ни для кого не ново, если скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Конечно, его можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, пришел к выводу, заведомо не очень хорошее устройство по приемлемой цене брать не хочется. Встречаются такие, у которых ток заряда регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая зарядный ток, при этом прибор контроля тока в принципе отсутствует. Это наверно самый дешевый вариант зарядника заводского исполнения, ну а толковый девайс стоит не так уж и дешево, цена прямо-таки кусается, поэтому решил найти схему в интернете, и собрать ее самому. Критерии выбора были такие:

– простая схема, без лишних наворотов;
– доступность радиодеталей;
– плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
– желательно чтобы это была схема зарядно-тренировочного устройства;
– не сложная наладка;
– стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал данную схему).

Поискав в интернете, наткнулся на промышленную схему зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры в качестве ключей (VD11, VD12), узел контроля заряда. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:

На этой схеме нет узла контроля заряда, а остальное – почти то же самое: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Обратите внимание, что в схеме стоит тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому чтобы не допустить пробоя импульсами большого тока его необходимо установить на радиатор. Трансформатор – ватт на 150, а можно использовать ТС-180 от старого лампового телевизора.

И еще одно устройство, не содержащее дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Оно представляет собой простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Узел управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, за которое конденсатор С1 будет заряжаться до переключения транзистора, выставляется переменным резистором R7, которым, собственно, и выставляется величина зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты управляющей цепи тиристора от обратного напряжения. Тиристор, также как и в предыдущих схемах, ставится на хороший радиатор, или на небольшой с охлаждающим вентилятором. Печатная плата узла управления выглядит следующим образом:

Схема не плохая, но в ней есть некоторые недостатки:
– колебания напряжения питания приводят к колебанию зарядного тока;
– нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
– устройство дает помехи в сеть (лечится с помощью LC-фильтра).

Это импульсное устройство может заряжать и восстанавливать практически любые типы аккумуляторов. Время заряда зависит от состояния батареи и колеблется в пределах 4 – 6 часов. За счет импульсного зарядного тока происходит десульфатация пластин аккумулятора. Смотрим схему ниже.

В этой схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает более стабильную его работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог – таймер 1006ВИ1. Если кому не нравится КРЕН142 по питанию таймера, так ее можно заменить обычным параметрическим стабилизатором, т.е. резистором и стабилитроном с нужным напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшить до 200 Ом. Транзистор VT1 – на радиатор в обязательном порядке, греется сильно. В схеме применен трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диодов типа Д242. Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно применить вентилятор от компьютерного блока питания или охлаждения системного блока.

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

На рис. 1 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22. 25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0. 5 А (0. 3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000. 18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.
Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Конечно, лучше брать гибкий медный многожильный, ну а сечение нужно выбрать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим табличку:

Если вас интересует схемотехника импульсных зарядно-восстановительных устройств с применением таймера 1006ВИ1 в задающем генераторе – прочтите эту статью:

Давно уже известно, что заряд кислотных аккумуляторов автомобилей асимметричным током, при котором отношение Ток(заряд) / Ток(разряд) = 0,1 обеспечивает очищение пластин батареи от дендритов сульфата тем самым продлевая срок службы не новых автомобильных аккумуляторов.

До этого уже была рассмотрена схема самодельного автомобильного зарядника с регулируемым током заряда. В данной статье опишем зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, которое способно не только зарядить кислотный аккумулятор, но и очистить его пластины от сульфатов, тем самым восстановить его утраченную емкость.

Еще следует заметить, что положительно на срок службы аккумулятора автомобиля не последнюю роль играет напряжение бортовой сети в автомобиле. Чрезмерно высокое напряжение приводит к перезаряду аккумулятора, а слишком малое к его быстрому разряду.

Принцип работы автомобильного зарядного устройства

В зарядном устройстве предусмотрено автоматическое выключение аппарата от сети переменного тока при достижении на клеммах батареи 14,4 вольт. А также автоматическое включение при понижении напряжения ниже 12,5 вольт, которое может происходить в результате саморазряда. Включение и отключение происходит бесконтактным способом, при помощи симистора. Тумблер SA1 предназначен для принудительного включения зарядного устройства в том случае, когда аккумулятор слишком сильно разряжен и его напряжение ниже 12,5В.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора обладает преимуществом, а это то, что оно не включится, пока к нему не подключена аккумуляторная батарея, что в свою очередь исключает всевозможные замыкания. Так же к преимуществу данного прибора можно отнести то, что во время его работы отсутствует интенсивное «кипение» электролита.

На первичную обмотку трансформатора переменное напряжение сети подается через предохранитель FR1 и симистор VD1. Далее пониженное напряжение, равное 21 вольту, с вторичной обмотки через силовой диод VD3 и резистор R8 идет на плюсовой вывод аккумулятора. Для контроля параллельно подключен вольтметр с максимальной шкалой 15 вольт. Для автоматического включения и выключения прибора собран узел контроля.

Он представляет собой триггер Шмитта состоящего из диодов VD5, VD6 на которых происходит падение потенциала в 1,8В (величина гистерезиса) и переходе база – эмиттер транзистора VT2. Резистор R7 предназначен для выставления необходимого напряжения (14,4В) при котором зарядное устройство должно быть отключено.

При подключении автомобильного аккумулятора к клеммам зарядного устройства, транзистор открывается, что в свою очередь включает симистор VD1 через оптрон VD4. В результате чего на трансформатор подается напряжение питания и начинается зарядка. Для стабильной работы, управление симистором происходит через диодный мост VD2.

Режим десульфатация в зарядном устройстве автомобиля

При включении тумблера SA2 происходит подключение резистора R5. В результате этого на положительной полуволне вторичного напряжения происходит заряд аккумулятора, а на отрицательной полуволне совершается небольшой разряд батареи в результате протекания тока через балластный резистор R5. Светодиод VD8 указывает на включение режима десульфатации.

Детали зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Мощность силового трансформатора необходимо взять не менее 160 Вт и напряжением вторичной обмотки около 21 В. Нагрузочный резистор R8 — проволочный изготовленный из нихромовой проволоки диаметром 0,6 мм. Балластный резистор R5 марки ПЭВР мощностью от 10 до 15 Ватт. Выпрямительный диод VD3 может быть любой из Д242 -Д248 с любой буквой. Его необходимо разместить на радиаторе площадью примерно 200 см2. Оставшиеся резисторы типа – МЛТ. Симистор можно взять КУ208Н.

Схема тиристорного регулятора больших выпрямленных токов

Испытанная временем схема регулирования тока мощных потребителей отличается простотой в наладке, надежностью в эксплуатации и широкими потребительскими возможностями. Она хорошо подходит для управления режимом сварки, для пуско-зарядных устройств и для мощных узлов автоматики.

Принципиальная схема

При питании мощных нагрузок постоянным током часто применяется схема (рис.1) выпрямителя на четырех силовых вентилях. Переменное напряжение подводится к одной диагонали «моста», выходное постоянное (пульсирующее) напряжение снимается с другой диагонали. В каждом полупериоде работает одна пара диодов (VD1-VD4 или VD2-VD3).

Это свойство выпрямительного «моста» существенно: суммарная величина выпрямленного тока может достигать удвоенной величины предельного тока для каждого диода. Предельное напряжение диода не должно быть ниже амплитудного входного напряжения.

Поскольку класс напряжения силовых вентилей доходит до четырнадцатого (1400 В), с этим для бытовой электросети проблем нет. Существующий запас по обратному напряжению позволяет использовать вентили с некоторым перегревом, с малыми радиаторами (не злоупотреблять!).

Рис. 1. Схема выпрямителя на четырех силовых вентилях.

Внимание! Силовые диоды с маркировкой «В» проводят ток, «подобно» диодам Д226 (от гибкого вывода к корпусу), диоды с маркировкой «ВЛ» — от корпуса к гибкому выводу.

Использование вентилей различной проводимости позволяет выполнить монтаж всего на двух двойных радиаторах. Если же с корпусом устройства соединить «корпуса» вентилей «ВЛ» (выход «минус»), то останется изолировать всего один радиатор, на котором установлены диоды с маркировкой «В». Такая схема проста в монтаже и «наладке», но возникают трудности, если приходится регулировать ток нагрузки.

Если со сварочным процессом все понятно (присоединять «балласт»), то с пусковым устройством возникают огромные проблемы. После пуска двигателя огромный ток не нужен и вреден, поэтому необходимо его быстро отключить, так как каждое промедление укорачивает срок службы батареи (нередко батареи взрываются!).

Очень удобна для практического исполнения схема, показанная на рис.2, в которой функции регулирования тока выполняют тиристоры VS1, VS2, в этот же выпрямительный мост включены силовые вентили VD1, VD2. Монтаж облегчается тем, что каждая пара «диод-тиристор» крепится на своем радиаторе. Радиаторы можно применить стандартные (промышленного изготовления).

Другой путь — самостоятельное изготовление радиаторов из меди, алюминия толщиной свыше 10 мм. Для подбора размеров радиаторов необходимо собрать макет устройства и «погонять» его в тяжелом режиме. Неплохо, если после 15-минутной нагрузки корпуса тиристоров и диодов не будут «обжигать» руку (напряжение в этот момент отключить!).

Корпус устройства необходимо выполнить так, чтобы обеспечивалась хорошая циркуляция нагретого устройством воздуха. Не помешает установка вентилятора, который «помогает» прогонять воздух снизу вверх. Удобны вентиляторы, устанавливаемые в стойках с компьютерными платами либо в «советских» игровых автоматах.

Рис. 2. Схема регулятора тока на тиристорах.

Возможно выполнение схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах (рис.3). Нижняя (по схеме) пара тиристоров VS3, VS4 запускается импульсами от блока управления.

Импульсы приходят одновременно на управляющие электроды обоих тиристоров. Такое построение схемы «диссонирует» с принципами надежности, но время подтвердило работоспособность схемы («сжечь» тиристоры бытовая электросеть не может, поскольку они выдерживают импульсный ток 1600 А).

Тиристор VS1 (VS2) включен как диод — при положительном напряжении на аноде тиристора через диод VD1 (или VD2) и резистор R1 (или R2) на управляющий электрод тиристора будет подан отпирающий ток. Уже при напряжении в несколько вольт тиристор откроется и до окончания полуволны тока будет проводить ток.

Второй тиристор, на аноде которого было отрицательное напряжение, не будет запускаться (это и не нужно). На тиристоры VS3 и VS4 из схемы управления приходит импульс тока. Величина среднего тока в нагрузке зависит от моментов открывания тиристоров — чем раньше приходит открывающий импульс, тем большую часть периода соответствующий тиристор будет открыт.

Рис. 3. Схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах.

Открывание тиристоров VS1, VS2 через резисторы несколько «притупляет» схему: при низких входных напряжениях угол открытого состояния тиристоров оказывается малым — в нагрузку проходит заметно меньший ток, чем в схеме с диодами (рис.2).

Таким образом, данная схема вполне пригодна для регулировки сварочного тока по «вторичке» и выпрямления сетевого напряжения, где потеря нескольких вольт несущественна.

Эффективно использовать тиристорный мост для регулирования тока в широком диапазоне питающих напряжений позволяет схема, показанная на рис.4,

Устройство состоит из трех блоков:

  1. силового;
  2. схемы фазоимпульсного регулирования;
  3. двухпредельного вольтметра.

Трансформатор Т1 мощностью 20 Вт обеспечивает питание блока управления тиристорами VS3 и VS4 и открывание «диодов» VS1 и VS2. Открывание тиристоров внешним блоком питания эффективно при низком (автомобильном) напряжении в силовой цепи, а также при питании индуктивной нагрузки.

Рис. 4. Тиристорный мост для регулировки тока в широком диапазоне.

Рис. 5. Принципиальная схема блока управления тиристорами.

Открывающие импульсы тока с 5-вольтовых обмоток трансформатора подводятся в противофазе к управляющим электродам VS1, VS2. Диоды VD1, VD2 пропускают к управляющим электродам только положительные полуволны тока.

Если фазировка открывающих импульсов «подходит», то тиристорный выпрямительный мост будет работать, иначе тока в нагрузке не будет.

Этот недостаток схемы легко устраним: достаточно повернуть наоборот сетевую вилку питания Т1 (и пометить краской, как нужно подключать вилки и клеммы устройств в сеть переменного тока). При использовании схемы в пуско-зарядном устройстве заметно увеличение отдаваемого тока по сравнению со схемой рис.3.

Очень выгодно наличие слаботочной цепи (сетевого трансформатора Т1). Разрывание тока выключателем S1 полностью обесточивает нагрузку. Таким образом, прервать пусковой ток можно маленьким концевым выключателем, автоматическим выключателем или слаботочным реле (добавив узел автоматического отключения).

Это очень существенный момент, поскольку разрывать сильноточные цепи, требующие для прохождения тока хорошего контакта, намного труднее. Мы не случайно вспомнили о фазировке трансформатора Т1. Если бы регулятор тока был «встроен» в зарядно-пусковое устройство или в схему сварочного аппарата, то проблема фазировки была бы решена в момент наладки основного устройства.

Наше устройство специально выполнено широкопрофильным (как пользование пусковым устройством определяется сезоном года, так и сварочные работы приходится вести нерегулярно). Приходится управлять режимом работы мощной электродрели и питать нихромовые обогреватели.

На рис.5 показана схема блока управления тиристорами. Выпрямительный мостик VD1 подает в схему пульсирующее напряжение от 0 до 20 В. Это напряжение через диод VD2 подводится к конденсатору С1, обеспечивается постоянное напряжение питания мощного транзисторного «ключа» на VT2, VT3.

Пульсирующее напряжение через резистор R1 подводится к параллельно соединенным резистору R2 и стабилитрону VD6. Резистор «привязывает» потенциал точки «А» (рис.6) к нулевому, а стабилитрон ограничивает вершины импульсов на уровне порога стабилизации. Ограниченные импульсы напряжения заряжают конденсатор С2 для питания микросхемы DD1.

Эти же импульсы напряжения воздействуют на вход логического элемента. При некотором пороге напряжения логический элемент переключается. С учетом инвертирования сигнала на выходе логического элемента (точка «В») импульсы напряжения будут кратковременными -около момента нулевого входного напряжения.

Рис. 6. Диаграмма импульсов.

Следующий элемент логики инвертирует напряжение «В», поэтому импульсы напряжения «С» имеют значительно большую длительность. Пока действует импульс напряжения «С», через резисторы R3 и R4 происходит заряд конденсатора C3.

Экспоненциально нарастающее напряжение в точке «Е», в момент перехода через логический порог, «переключает» логический элемент. После инвертирования вторым логическим элементом высокому входному напряжению точки «Е» соответствует высокое логическое напряжение в точке «F».

Двум различным величинам сопротивления R4 соответствуют две осциллограммы в точке «Е»:

  • меньшее сопротивление R4 — большая крутизна — Е1;
  • большее сопротивление R4 — меньшая крутизна — Е2.

Следует обратить внимание также на питание базы транзистора VT1 сигналом «В», во время снижения входного напряжения до нуля транзистор VT1 открывается до насыщения, коллекторный переход транзистора разряжает конденсатор С3 (происходит подготовка к зарядке в следующем полупериоде напряжения). Таким образом, логический высокий уровень появляется в точке «F» раньше или позже, в зависимости от сопротивления R4:

  • меньшее сопротивление R4 — раньше появляется импульс — F1;
  • большее сопротивление R4 — позже появляется импульс — F2.

Усилитель на транзисторах VT2 и VT3 «повторяет» логические сигналы -точка «G». Осциллограммы в этой точке повторяют F1 и F2, но величина напряжения достигает 20 В.

Через разделительные диоды VD4, VD5 и ограничительные резисторы R9 R10 импульсы тока воздействуют на управляющие электроды тиристоров VS3 VS4 (рис.4). Один из тиристоров открывается, и на выход блока проходит импульс выпрямленного напряжения.

Меньшему значению сопротивления R4 соответствует большая часть полупериода синусоиды — h2, большему — меньшая часть полупериода синусоиды — h3 (рис.4). В конце полупериода ток прекращается, и все тиристоры закрываются.

Рис. 7. Схема автоматического двухпредельного вольтметра.

Таким образом, различным величинам сопротивления R4 соответствует различная длительность «отрезков» синусоидального напряжения на нагрузке. Выходную мощность можно регулировать практически от 0 до 100%. Стабильность работы устройства определяется применением «логики» — пороги переключения элементов стабильны.

Конструкция и налаживание

Если ошибок в монтаже нет, то устройство работает стабильно. При замене конденсатора С3 потребуется подбор резисторов R3 и R4. Замена тиристоров в силовом блоке может потребовать подбора R9, R10 (бывает, даже силовые тиристоры одного типа резко отличаются по токам включения — приходится менее чувствительный отбраковывать).

Измерять напряжение на нагрузке можно каждый раз «подходящим» вольтметром. Исходя из мобильности и универсальности блока регулирования, мы применили автоматический двухпредельный вольтметр (рис.7).

Измерение напряжения до 30 В производится головкой PV1 типа М269 с добавочным сопротивлением R2 (регулируется отклонение на всю шкалу при 30 В входного напряжения). Конденсатор С1 необходим для сглаживания напряжения, подводимого к вольтметру.

Для «загрубления» шкалы в 10 раз служит остальная часть схемы. Через лампу накаливания (бареттер) HL3 и подстроечный резистор R3 запитывается лампа накаливания оптопары U1, стабилитрон VD1 защищает вход оптрона.

Большое входное напряжение приводит к снижению сопротивления резистора оптопары от мегаом до ки-лоом, транзистор VT1 открывается, реле К1 срабатывает. Контакты реле при этом выполняют две функции:

  • размыкают подстроечное сопротивление R1 — схема вольтметра переключается на высоковольтный предел;
  • вместо зеленого светодиода HL2 включается красный светодиод HL1.

Красный, более заметный, цвет специально выбран для шкалы больших напряжений.

Внимание! Подстройка R1(шкала 0…300) производится после подстройки R2.

Питание к схеме вольтметра взято из блока управления тиристорами. Развязка от измеряемого напряжения осуществлена с помощью оптрона. Порог переключения оптрона можно установить немного выше 30 В, что облегчит подстройку шкал.

Диод VD2 необходим для защиты транзистора от всплесков напряжения в момент обесточивания реле. Автоматическое переключение шкал вольтметра оправдано при использовании блока для питания различных нагрузок. Нумерация выводов оптрона не дана: с помощью тестера нетрудно различить входные и выходные выводы.

Сопротивление лампы оптрона равно сотням ом, а фоторезистора — мегаом (в момент измерения лампа не запитана). На рис.8 показан вид устройства сверху (крышка снята). VS1 и VS2 установлены на общем радиаторе, VS3 и VS4 — на отдельных радиаторах.

Резьбу на радиаторах пришлось нарезать под тиристоры. Гибкие выводы силовых тиристоров обрезаны, монтаж осуществлен более тонким проводом.

Рис. 8. Вид устройства сверху.

На рис.9 показан вид на лицевую панель устройства. Слева расположена ручка регулирования тока нагрузки, справа — шкала вольтметра. Около шкалы закреплены светодиоды, верхний (красный) расположен около надписи «300 В».

Клеммы устройства не очень мощные, так как применяется оно для сварки тонких деталей, где очень важна точность поддержания режима. Время пуска двигателя небольшое, поэтому ресурса клеммных соединений хватает.

Рис. 9. Вид на лицевую панель устройства.

Верхняя крышка крепится к нижней с зазором в пару сантиметров для обеспечения лучшей циркуляции воздуха.

Устройство легко поддается модернизации. Так, для автоматизации режима запуска двигателя автомобиля не нужны дополнительные детали (рис.10).

Необходимо между точками «D» и «E» блока управления включить нормально замкнутую контактную группу реле К1 из схемы двухпредельного вольтметра. Если перестройкой R3 не удастся довести порог переключения вольтметра до 12…13 В, то придется заменить лампу HL3 более мощной (вместо 10 установить 15 Вт).

Пусковые устройства промышленного изготовления настраиваются на порог включения даже 9 В. Мы рекомендуем настраивать порог переключения устройства на более высокое напряжение, так как еще до включения стартера аккумулятор немного подпитывается током (до уровня переключения). Теперь пуск производится немного «подзаряженным» аккумулятором вместе с автоматическим пусковым устройством.

Рис. 10 . Автоматизация режима запуска двигателя автомобиля.

По мере увеличения бортового напряжения автоматика «закрывает» подачу тока от пускового устройства, при повторных пусках в нужные моменты подпитка возобновляется. Имеющийся в устройстве регулятор тока (скважности выпрямленных импульсов) позволяет ограничить величину пускового тока.

Н.П. Горейко, В.С. Стовпец. г. Ладыжин. Винницкая обл. Электрик-2004-08.

Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике › Зарядные устройства повышенной мощности [страница — 66] | Самоучители по инженерным программам

Зарядные устройства повышенной мощности

Простейшее зарядное устройство для автомобильных, тракторных и мотоциклетных аккумуляторных батарей обычно состоит из понижающего трансформатора и подключенного к его вторичной обмотке выпрямителя. Последовательно с батареей включают регулятор тока – мощный проволочный реостат, транзисторный или тиристорный стабилизатор тока. На всех этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность возникновения пожара.

В основу работы устройства [16.1], предназначенного для восстановления 100% работоспособности засульфатированных аккумуляторных батарей, положена идея, защищенная а. с. 372599 СССР, см. также [16.2]. Для восстановления батарей предложено заряжать их асимметричным током при соотношении величин прямого и обратного тока 10:1 и времени протекания тока в прямом и обратном направлении 1:2 в течение 1…2 суток.

Входное напряжение должно вдвое превышать напряжение заряжаемого аккумулятора.

В схеме (рис. 16.1) использован однополупериодный выпрямитель, который работает на встречную ЭДС и обеспечивает в зарядной цепи пульсирующий ток с соотношением ток/пауза примерно 1:2, постоянная составляющая которого по амперметру РА1 устанавливается равной рекомендуемому для аккумулятора зарядному току. Наличие разрядного резистора (лампа накаливания) обеспечивает обратный ток, в 10 раз меньший зарядного.

Об эффективности заряда можно судить по напряжению на аккумуляторе: у засульфатированного аккумулятора из 6-ти банок конечное напряжение при заряде составит менее 15 В (при температуре электролита около 15 °C), а у исправного – 15.8…16.2 В.

Стоит отметить, что автор устройства [16.1] для его питания использовал ток не совсем синусоидальной формы, поскольку понижающий трансформатор работал с вынужденным подмагничиванием.


Рис. 16.1. Схема выпрямителя для восстановления работоспособности аккумуляторных батарей


Рис. 16.2. Схема зарядного устройства для стартерных аккумуляторных батарей

Зарядное устройство Н. Таланова и В. Фомина (рис. 16.2) имеет широкие пределы регулирования зарядного тока – практически от нуля до 10 А – и может быть использовано для заряда аккумуляторов, рассчитанных на напряжение 12 В [16.3].

В устройстве использован симисторный регулятор В. Фомина с дополнительно введенными маломощным диодным мостом VD1 – VD4 и резисторами R3 и R4. После подключения устройства к сети при плюсовом ее полупериоде (плюс на верхнем по схеме проводе) начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединенные резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде сети этот конденсатор заряжается через те же резисторы R2 и R1, диод VD2 и резистор R4. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется только его полярность.

Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается, и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод сими-стора VS1. При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. Описанный процесс повторяется в каждом полупериоде напряжения сети.

Общеизвестно, например из [16.1], что управление тиристором 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.

Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Эдуард Орлов Просмотров 5 991

Здравствуйте. Сегодня буду рассказывать о давно используемой мной схемой тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, которое я буду использовать как зарядное устройство для свинцовых аккумуляторных батарей

Я уже как то писал о зарядке на тиристоре. Это зарядное на много лучше. Начну описание зарядного на тиристоре ку202  с преимуществ:
— Зарядное легко выдерживает ток до 10А(зависит от тиристора, в данном случае КУ202)
— Ток заряда импульсный, что по мнению многих радиолюбителей, поможет со сроком службы АКБ
— Схема состоит из легкодоступных деталей, можно собрать чуть ли не из хлама
Схема зарядного легко повторима и ее сможет собрать даже новичок, ли ж бы паять умел
— И последнее преимущество,что к этой схеме не требуется никаких примочек. Схема уже снабжена всем необходимо, что бы рукожопые не сожгли ни аккумулятор, ни схему. В схеме зарядного есть защита от короткого замыкания, защита от переполюсовки, а  так же ограничитель напряжения зарядки. Ограничение напряжения зарядки дает возможность не следить за окончанием зарядки, а оставлять зарядку без контроля на долгое время, схема сама все отключит

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202
Рассмотрим схему зарядного устройства. Слева на транзисторах Q2Q3 собранна схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, о том что это такое в интернете полно информации. Регулировка фазы открытия и соответственно тока зарядки регулируется переменным резистором R4. Транзисторы Q2Q3 это аналог однопереходного транзистора, который можно заменить на КТ117 для облегчения схемы. Силовой тиристор использую КУ202,он у нас доступен и достаточно мощный, что бы заряжать автомобильные аккумуляторы достаточным током. Кстати ток зарядки выставляется на 1\10 от емкости.

Правая часть схема это защита аккумулятора. На транзисторе Q1Q4 собранны защита от перенапряжение, защита от КЗ и защита от переполюсовки. Включается схема только когда на выход зарядки подключен АКБ. Через делитель R3R6 идет ток, открывая транзистор Q1 и запитывает фазоимпульсный регулятор тока.
Защита от переполюсовки работает так. Когда клемы не правильно подключены, ток идущий через тот же делитель  запирает транзистор, соответственно ток на регулятор мощности не идет.
Отсекатель зарядки работает достаточно просто, когда напряжение окончания зарядки достигает 14.4В, напряжение на делителе R8R11 становиться достаточным для пробоя стабилитрона, транзистор Q4 открывается, закрывая собой Q1
И самое главное в схеме, это трансформатор. Питается схема от трансформатора с напряжением 18-25В. В моем случае на время испытаний питал зарядное от Регулируемого источника переменного тока.
Печатная плата тиристорного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

Скачать печатную плату тиристорного зарядное устройства
Как изготовить печатную плату своими руками, можно посмотреть в статье Как изготовить печатную плату.

На выходе на плате установлены два светодиода для индикации подключения АКБ. Зеленый сигнализирует правильно подключенный аккумулятор, красный- полярность нарушена или переполюсовка. Так же на выход не плохо поставить предохранитель, ну на всякий случай

Теперь об испытания. Схема спаянна и собранна, диодный мост и тиристор установлены на радиаторы, выходные провода припаяны.
Печатная плата использовалась от старых зарядных и подготовлена под мощные резисторы. Но так как я пересчитал номиналы, то теперь все резисторы можно использовать на 0,25Вт.  Так же транзисторы использовал типа КТ315 КТ361, старые но надежные. Можно использовать КТ3102 КТ3107 КТ814 КТ815 КТ816 КТ817
Испытания проведу на гелевом акб, влень с машины снимать нормальную акуму! На этой фото я намеренно подключил зарядку неправильно, но кроме загоревшегося красного светодиода ничего не произошло. Так и должно быть
А теперь правильно подключил и ток побежал. На фото минимальные показания тока, но можно сделать меньше увеличив номинал R4, допустим до 33кОм. Я оставил минимальный ток в 2А, так как меньше ток нет смысла ставить для автомобильного АКБ
А здесь максимальный ток в 8А. Этот показатель регулируется резистором R2. Чем меньше резистор, тем выше максимальный ток. Но гнаться за током не стоит, так как КУ202 больше 10А не вытянет, да и тока 10А вполне достаточно для зарядки АКБ емкостью в 120А.ч.
На фото почти заряженный аккумулятор и пришло время сделать всего одну настройку, это выставить максимальное напряжение. Для этого нужно подождать пока акума зарядиться до 14,4В и переменным резистором R8 выставить момент что бы напряжение выше не поднималось.
И все схема собранна, зарядка заряжает защиты работают. На этом пока остановлючь, эта схема была собрана что бы пересчитать номиналы резисторов, рассказать вам о принципе работы и что я с ней буду дальше делать расскажу в статье про пуско зарядное устройство, а пока все.

Благодаря читателю удалось узнать  автора доработки схемой автоматического отключения, автор master144, а обсуждение на форуме тут

Хотите такое же устройство?
Напишите мне на внутреннюю почту Вконтакте.
А так же подписывайтесь на обновления в группе, кнопки вверху сайта, и всегда будете в курсе последних обновлений
С ув. Эдуард

Тиристорный регулятор мощности | Радиобездна

Друзья, приветствую вас! Сегодня я хочу рассказать о самой распространенной самоделки радиолюбителей. Речь пойдет о тиристорном регуляторе мощности.Благодаря способности тиристора мгновенно открываться и закрываться, его с успехом применяют в различных самоделках. При этом он обладает низким тепловыделением. Схема тиристорного регулятора мощности достаточно известна, но она имеет отличительную особенность от подобных схем. Схема построена таким образом, что при первоначальном включении устройства в сеть отсутствует скачок тока через тиристор, благодаря чему через нагрузку не протекает опасный ток.

Ранее я рассказывал о регуляторе температуры для паяльника, в котором в качестве регулирующего устройства используется тиристор. Данный регулятор может управлять нагрузкой мощностью 2 киловатта. Если силовые диоды и тиристор заменить на более мощные аналоги, то нагрузку можно увеличить в несколько раз. И можно будет использовать этот регулятор мощности для электрического тэна. Я же использую данную самоделку для пылесоса.

Схема регулятора мощности на тиристоре

Сама схема проста до безобразия. Я думаю, что не стоит объяснять принцип её работы:

Детали устройства:

  • Диоды; КД 202Р, четыре выпрямительных диода на ток не меньше 5 ампер
  • Тиристор; КУ 202Н, или другой с током не меньше 10 ампер
  • Транзистор; КТ 117Б
  • Резистор переменный; 10 Ком, один
  • Резистор подстроечный; 1 Ком, один
  • Резисторы постоянные; 39 Ком, мощностью два ватта, два штуки
  •  Стабилитрон: Д 814Д, один
  • Резисторы постоянные; 1,5 Ком, 300 Ом, 100 Ком
  • Конденсаторы; 0,047 Мк, 0,47 Мк
  • Предохранитель; 10 А, один

Тиристорный регулятор мощности своими руками

Готовое устройство, собранное по этой схеме выглядит вот так:

Так как деталей в схеме используется не очень много, можно применить навесной монтаж. Я же использовал печатный:

Регулятор мощности собранный по этой схеме очень надежен. Сначала этот тиристорный регулятор использовался для вытяжного вентилятора. Эту схему я реализовал около 10 лет назад. Первоначально я не использовал радиаторы охлаждения, так как ток потребления вентилятора очень мал. Затем я стал использовать эту электронную самоделку для пылесоса мощностью 1600 ватт. Без радиаторов силовые детали нагревались значительно, рано или поздно они вышли бы из строя. Но и без радиаторов это устройство проработало целых 10 лет. Пока не пробило тиристор. Первоначально я использовал тиристор марки ТС-10:

Теперь я решил поставить теплоотводы. Не забываем нанести тонкий слой теплопроводящей пасты КПТ-8 на тиристор и 4 диода:

Если у вас не окажется однопереходного транзистора КТ117Б:

то его можно заменить двумя биполярными собранными по схеме:

Сам я такую замену не производил, но должно получиться.

По данной схеме в нагрузку поступает постоянный ток. Это не критично, если нагрузка активная. Например: лампы накаливания, нагревательные тэны, паяльник, пылесос, электродрель и другие устройства, имеющие коллектор и щетки. Если же вы планируете, данный регулятор использовать для реактивной нагрузки, например электродвигателя вентилятора, то нагрузку стоит включить перед диодным мостом,  как это показано на схеме:

Резистором R7 регулируют мощность на нагрузке:

а резистором R4 устанавливают границы интервала регулирования:

При таком положении движка резистора на лампочку приходит  80 вольт:

Внимание! Будьте внимательны, эта самоделка не имеет трансформатора, поэтому некоторые радиодетали  могут находиться под высоким потенциалом сети. Будьте осторожны при настройке регулятора мощности.

Обычно тиристор не открывается из-за малости напряжение на нём и скоротечности процесса, а если и откроется, то будет закрыт при первом же переходе напряжения сети через 0. Таким образом, использование однопереходного транзистора решает задачу принудительной разрядки накопительного конденсатора, в конце каждого полупериода питающей сети.

Собранное устройство я поместил в старый ненужный корпус от трансляционного радио. Переменный резистор R7 я установил на штатное место. Осталось поставить на него ручку и проградуировать шкалу напряжения:

Корпус слегка великоват, но зато тиристор и диоды охлаждаются просто великолепно:

С боку устройства я поместил розетку, чтобы можно было подключить вилку от любой нагрузки. Для подключения собранного устройство к электросети я использовал шнур от старого утюга:

Как я говорил ранее, этот тиристорный регулятор мощности очень надёжен. Я им пользуюсь уже не один год. Схема очень проста, её сможет повторить даже начинающий радиолюбитель.

Тиристорные регуляторы тока для зарядки автомобильных аккумуляторов. Зарядное устройство

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

Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку. Фактическое значение выходного тока находится в диапазоне 0,1 … 6А, что позволяет заряжать любой аккумулятор, а не только автомобильный. При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно подключать к цепи балластный резистор в несколько Ом или дроссель, так как пиковые значения зарядного тока могут быть довольно большими из-за характеристик тиристорных контроллеров.Для снижения пикового зарядного тока в таких схемах используются силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 — 100 Вт, и с плавной нагрузочной характеристикой, что исключает необходимость в дополнительном балластном сопротивлении или дросселе. Особенностью предложенной схемы является необычное использование широко используемой микросхемы TL494 (KIA494, K1114UE4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизируется с полуволновым напряжением сети с помощью узла на оптроне U1 и транзистора 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 — для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключать зарядный ток при достижении полной зарядки аккумулятора (для автомобильных аккумуляторов Umax = 14,8 V). На НУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для регулирования зарядного тока. При использовании шунта R14 с другим сопротивлением необходимо выбрать резистор R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщения выходного каскада ОУ.Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но максимальный ток уменьшается из-за насыщения ОС. Резистор R10 ограничивает верхний предел выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 85 х 30 мм (см. Рисунок).

Конденсатор C7 припаян непосредственно к печатным проводникам. Чертеж печатной платы в натуральную величину.

В качестве измерителя использовался микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний осуществляется резисторами R16 и R19.Вы можете использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в зарядном устройстве с цифровым дисплеем. Следует иметь в виду, что измерение выходного тока такого устройства производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев она незначительна. В схеме можно использовать любые доступные транзисторные оптопары, например AOT127, AOT128. Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным операционным усилителем, а конденсатор C6 можно исключить, если операционный усилитель имеет внутреннюю частотную коррекцию.Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ817В, Г и другие. В качестве тиристора VS1 можно использовать любой имеющийся в наличии с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортный 2Н6504 … 09, С122 (А1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

На втором рисунке показана схема внешних подключений печатной платы. Наладка прибора сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, который можно подавать на любые проволочные резисторы с сопротивлением 0.02 … 0,2 Ом, мощности которого хватит на длительный ток до 6 А. После настройки схемы выбрать R16, R19 конкретный измеритель и шкалу.

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненное на базе тиристорного импульсно-фазового регулятора мощности.
Не содержит дефицитных деталей, при этом заведомо рабочие детали не требуют регулировки. Зарядное устройство
позволяет заряжать автомобильные аккумуляторы 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, что, как считается, помогает продлить срок службы батареи.
Устройство работает при температуре окружающей среды от — 35 ° С до + 35 ° С.
Устройство показано на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки. II понижающий трансформатор Т1 через диодемокVDI + VD4.
Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора ВТИ, VT2.Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, может регулироваться переменным резистором R1. В крайнем правом углу схемы расположения его двигателя зарядный ток станет максимальным, и наоборот.
DiodeVd5 защищает схему управления тиристором VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

В будущем зарядное устройство может быть дополнено различными автоматическими компонентами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения аккумуляторов при длительном хранении, сигнализация правильной полярности подключения аккумулятора, защита от коротких замыканий на выходе и т. Д.).
К недостаткам устройства можно отнести: колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электросети.
Как и все подобные тиристорные импульсно-фазовые регуляторы, устройство мешает радиоприему. Для борьбы с ними networkLC — фильтр, аналогичный тому, что используется в импульсных сетевых источниках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А будет заменен на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107Л, КТ502В, КТ502G, КТ501Ж — КТ50ИК, и КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д, КТ312Б, КТ3102Л, КТ3503В + КТ3102Л, КТ3503В + КТ3102Л.Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор Р1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подбирая шунт по образцу амперметра.
Блок предохранителей F1 — плавкий, но удобно использовать сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на такой же ток.

Диоды

VD1 + VP4 могут быть любые на постоянный ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).
Диоды выпрямителя и тиристора размещены на радиаторах полезной площадью около 100 см * каждый. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами лучше использовать теплопроводные пасты.
Вместо тиристора КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Э; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует отметить, что можно использовать непосредственно железную стенку корпуса в качестве радиатора тиристора.Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в целом нежелательно из-за угрозы самопроизвольного замыкания вывода плюсового провода на корпус. Если тиристор укрепить через слюдяную прокладку, угрозы короткого замыкания не будет, но тепловыделение от него ухудшится.
В приборе может быть применен готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если напряжение вторичной обмотки трансформатора более 18 В, резистор R5 следует заменить другим сопротивлением большего ( например, при 24 * 26 В сопротивление резистора нужно увеличить до 200 Ом).
В том случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две однородные обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпериодной схеме на два диода.
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно выполнять тиристор VS1 (выпрямление — полупериод). Для этого варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5).Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).
Для описываемого устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть соединены последовательно, и они способны пропускать ток до 8 А.
Все части устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 + VD4, выпрямителя переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора VS1, установлены. на печатной плате из фольгированного стеклопластика 1.Толщиной 5 мм.
Рисунок платы представлен в журнале «Радио №11» за 2001 год.

Рано или поздно, но зарядное устройство начинает востребоваться каждым автолюбителем. С приходом морозов тоже задумался. Батарейки устарели, зарядка начала плохо заводиться, надоело брать в долг у друзей. Покатался по городу, посмотрел, что предлагается из неавтомата с возможностью регулировки тока зарядки до 10А. Посмотрел, отказался от цен и решил как обычно сделать этот аппарат сам.

Для реализации выбранной схемы тиристорного зарядного устройства. Просто, надежно, проверено массой людей. Уверен, что устройства, собранные по этой схеме, уже были в этом сообществе.


Вот моя версия.
По роли корпуса и силового трансформатора друг, который работает сисадмином, отрегулировал устаревший ИБП от компа на 24-вольтовых батареях. В качестве выключателя и части предохранителя поставил автоматический выключатель на 6А

Трансформатор оставлен без переделок, на штатном месте.Тиристор надевается на радиатор, который через изолирующую прокладку прикручивается к корпусу

Плата управления тиристором сделана из фольги бакелитовой, припаяны детали и прикручены штатными проушинами, на которых раньше имелась плата бесперебойного питания. Встал как родной

А в качестве выпрямителя использовалась диодная сборка KBPC5010. Выбранный для компактности и простоты установки с более чем подходящими характеристиками. Смонтировал прямо на корпус, через термопасту.
Амперметр и переменный резистор заделаны в переднюю пластиковую крышку

В передней крышке было 5 светодиодов.Выбрасывать не стал и решил включить в цепочку. Для блока питания я использовал средний выход трансформатора, то есть питаю их от источника переменного напряжения. Чтобы защитить их от обратного тока, один из светодиодов подключен параллельно другим, но с обратной полярностью. Короче примерно так:

Фото из сети


В качестве проводов к клеммам использован кабель КГ 2х1,5. Два таких кабеля прошли заподлицо в отверстие от переключателя ИБП.

Клеммы используются самые обычные, латунные. Полевые испытания показали, что тиристор и диодный мост практически не нагреваются, по ощущениям максимум 42-45 градусов. На этом сегодня все наконец-то собрано, подключено и отправлено в полноценную работу

Итого:
Общая стоимость изготовления данного устройства порядка 900-970 руб. В эту цену входит покупка комплектующих (некоторые в количествах больше, чем требуется) и расходных материалов, которые я всегда беру со склада.Фактическая стоимость находится в районе 480-520 рублей. Для сравнения, в нашем городе продаются аппараты с аналогичными характеристиками и возможностями от 1800 р. и выше. Так что, думаю, получилась неплохая экономия. К тому же бесценно ощущение, что что-то сделанное своими руками начинает работать.

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненное на основе тиристорного импульсно-фазового регулятора мощности. Не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах регулировки не требует.

Зарядное устройство позволяет заряжать автомобильные аккумуляторы током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора и переносной лампы. Зарядный ток по форме близок к импульсному, что, как считается, помогает продлить срок службы батареи. Работоспособен при температуре окружающей среды от — 35 ° С до + 35 ° С.

Схема устройства представлена ​​на рис. 2.60.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего преобразователя T1 через диод moctVDI + VD4.

Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2. Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать с помощью переменного резистора R1. В крайнем правом углу схемы расположения его двигателя зарядный ток будет максимальным, и наоборот.

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


В будущем зарядное устройство может быть дополнено различными автоматическими компонентами (отключение после зарядки, поддержание нормального напряжения аккумулятора при длительном хранении, сигнализация правильной полярности подключения аккумулятора, защита от коротких замыканий на выходе и т. Д.).

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

Как и все подобные тиристорные импульсно-фазовые регуляторы, устройство мешает радиоприему.Для борьбы с ними следует предусмотреть силовой LC-фильтр, аналогичный тому, что используется в импульсных блоках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А заменен на КТ361Б, КТ361Е, КТ310L, КТ502В, КТ502Г, КТ315Б, КТ315Б D226 с любым буквенным индексом.

Резистор переменный R1 — СП-1, СДР-30а или СПО-1.

Амперметр PA1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подбирая шунт по образцу амперметра.

Предохранитель F1 плавкий, но также удобно использовать автоматический выключатель на 10 А или биметаллический автомобиль на тот же ток.

Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на постоянный ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).

Выпрямительные и тиристорные диоды устанавливаются на радиаторах полезной площадью около 100 см2 каждый. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами желательно использовать теплопроводящие пасты.

Вместо тиристора. КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Е; Проверено на практике, устройство отлично работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

Следует отметить, что допускается использование металлической стенки корпуса непосредственно в качестве радиатора тиристора. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что вообще нежелательно из-за опасности случайного замыкания выводного плюсового провода на корпус. Если установить тиристор через слюдяную прокладку, опасности закрытия не будет, но теплоотдача от него ухудшится.

В устройстве можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с вторичным напряжением от 18 до 22 В.

Если напряжение трансформатора на вторичной обмотке больше 18 В, резистор R5 должен быть заменить на другое, более высокое сопротивление (например, при 24 … 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две одинаковые обмотки и каждое напряжение находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по стандартной двухпериодной схеме на два диода.

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

:

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Ни для кого не новость, если я скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумулятора. Конечно, можно купить в магазине, но столкнувшись с этим вопросом, я пришел к выводу, что не очень хотелось брать не очень хорошее устройство по доступной цене. Есть такие, ток заряда которых регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая ток заряда, при этом устройство контроля тока в основном отсутствует.Это, наверное, самый дешевый вариант заводского зарядного устройства, но умное устройство не такое уж и дешевое, цена кусается, поэтому я решил найти схему в Интернете и собрать ее сам. Критерии выбора были следующие:

Простая схема, без лишних изысков;
— наличие радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
— желательно, чтобы это было зарядно-тренировочное устройство;
— несложная настройка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал эту схему).

Поискав в интернете, наткнулся на схему промышленного зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры как ключи (VD11, VD12), блок управления зарядом. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:


На этой схеме нет узла контроля заряда, а все остальное практически то же: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель.Учтите, что в схеме присутствует тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому во избежание пробоя сильноточными импульсами его необходимо установить на радиатор. Трансформатор на 150 ватт, и вы можете использовать TC-180 от старого лампового телевизора.


Зарядное устройство регулируемое с током заряда 10А на тиристоре КУ202.

И еще прибор, не содержащий дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер.Это простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Блок управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, необходимое для зарядки конденсатора C1 перед переключением транзистора, задается переменным резистором R7, который, по сути, устанавливает значение зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты цепи управления тиристором от обратного напряжения. Тиристор, как и в предыдущих схемах, ставится либо на хороший радиатор, либо на небольшой с вентилятором охлаждения.Плата управления выглядит следующим образом:


Схема неплохая, но имеет некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебаниям зарядного тока;
— без защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
— устройство дает помехи в сеть (лечится LC фильтром).

Устройство для зарядки и восстановления аккумулятора.

it impulse устройство может заряжать и восстанавливать аккумулятор практически любого типа.Время зарядки зависит от состояния аккумулятора и варьируется от 4 до 6 часов. Из-за импульсного зарядного тока пластины аккумулятора десульфатируются. См. Схему ниже.


В данной схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает его более стабильную работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006VI1 . Если кому-то КРЕН142 не нравится по мощности таймера, то его можно заменить обычными параметрическими стабилизаторами.е. Стабилитрон и стабилитрон с желаемым напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшен до Ом и 200 Ом . Транзистор VT1 — на радиаторе в обязательном порядке сильно греется. В схеме использован трансформатор с вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диода типа Д242 . Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно использовать вентилятор от блока питания компьютера или блока системы охлаждения.

Восстановление и зарядка аккумулятора.

В результате неправильного использования автомобильных аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, и это выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при их зарядке «асимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока было выбрано 10: 1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать сульфатированные аккумуляторы, но и проводить профилактическую обработку исправных.



Рис. 1.Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 1 показано простое зарядное устройство, предназначенное для использования вышеуказанного метода. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренной зарядки). Для восстановления и тренировки АКБ лучше выставить импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Ток разряда определяется номиналом резистора R4.
Схема разработана таким образом, что аккумулятор заряжается импульсами тока в течение половины периода напряжения сети, когда напряжение на выходе схемы превышает напряжение на аккумуляторе.Во время второго полупериода диоды VD1, VD2 закрываются и аккумулятор разряжается через сопротивление нагрузки R4.

Величина зарядного тока устанавливается регулятором R2 в амперметре. Учитывая, что при зарядке АКБ часть тока протекает через резистор R4 (10%), то показания амперметра PA1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного тока зарядки 5 А), так как амперметр показывает средний ток в течение определенного периода времени, а заряд производится за половину периода.

Схема защищает аккумулятор от неконтролируемого разряда в случае случайного пропадания сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применяется типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или более низким напряжением, но в этом случае ограничительный резистор включается последовательно с обмоткой.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22… 25 В.
Измерительный прибор PA1 подходит со шкалой 0 … 5 A (0 … 3 A), например, M42100. Транзистор VT1 установлен на радиаторе площадью не менее 200 кв. см, для чего удобно использовать конструкцию зарядного устройства в металлическом корпусе.

В схеме использован транзистор с большим коэффициентом усиления (1000 … 18000), который можно заменить на КТ825 с изменением полярности диодов и стабилитрона, так как он имеет другую проводимость (см. Рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.



Рис. 2. Электрическая схема зарядного устройства

Для защиты цепи от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2. Резисторы
используются такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЭ-15, R3 — С5-16МБ, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любому, со стабилизацией напряжения от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Какой провод лучше использовать от зарядного устройства до аккумулятора.

Конечно, лучше взять гибкую медную многожильную, ну и сечение нужно выбирать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим на этикетку:

Если есть Интересует схемотехника импульсных устройств зарядки и восстановления с использованием таймера 1006VI1 в задающем генераторе — читайте эту статью:

Импульсное тиристорное зарядное устройство.Зарядное устройство

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненное на основе тиристорного импульсно-фазового регулятора мощности. Не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах регулировки не требует.

Зарядное устройство 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, что, как считается, помогает продлить срок службы батареи.Устройство работает при температуре окружающей среды от — 35 ° С до + 35 ° С.

Схема устройства представлена ​​на рис. 2.60.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего преобразователя T1 через диод moctVDI + VD4.

Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2. Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать с помощью переменного резистора R1.В крайнем правом углу схемы положение его зарядного тока двигателя будет максимальным, и наоборот.

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


В будущем зарядное устройство может быть дополнено различными автоматическими компонентами (отключение после зарядки, поддержание нормального напряжения аккумулятора при длительном хранении, сигнализация правильной полярности подключения аккумулятора, защита от коротких замыканий на выходе и т. Д.).

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

Как и все подобные тиристорные импульсно-фазовые регуляторы, устройство мешает радиоприему. Для борьбы с ними следует предусмотреть силовой LC-фильтр, аналогичный тому, что используется в импульсных блоках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А заменен на КТ361Б, КТ361Е, КТ310L, КТ502В, КТ502Г, КТ315Б, КТ315Б D226 с любым буквенным индексом.

Резистор переменный R1 — СП-1, СДР-30а или СПО-1.

Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, сняв шунт на модельном амперметре.

Предохранитель F1 плавкий, но также удобно использовать автоматический выключатель на 10 А или биметаллический автомобиль на тот же ток.

Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на постоянный ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).

Выпрямительные и тиристорные диоды устанавливаются на радиаторах полезной площадью около 100 см2 каждый. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами желательно использовать теплопроводящие пасты.

Вместо тиристора. КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Е; Проверено на практике, устройство отлично работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

Следует отметить, что допускается использование металлической стенки корпуса непосредственно в качестве радиатора тиристора.Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что вообще нежелательно из-за опасности случайного замыкания выводного плюсового провода на корпус. Если установить тиристор через слюдяную прокладку, опасности закрытия не будет, но теплоотдача от него ухудшится.

В устройстве можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с вторичным напряжением от 18 до 22 В.

Если напряжение трансформатора на вторичной обмотке больше 18 В, резистор R5 должен быть заменяется другим, более высоким сопротивлением (например, когда 24… 26 В, сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две одинаковые обмотки и каждое напряжение находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по стандартной двухпериодной схеме на два диода.

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

:

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Ни для кого не новость, если я скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумулятора.Конечно, можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, я пришел к выводу, что брать не очень хорошее устройство по доступной цене не хочется. Есть такие, ток заряда которых регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая ток заряда, при этом устройство контроля тока в основном отсутствует. Это, наверное, самый дешевый вариант заводского зарядного устройства, но умное устройство не такое уж и дешевое, цена кусается, поэтому я решил найти схему в Интернете и собрать ее сам.Критерии выбора были следующие:

Простая схема, без лишних изысков;
— наличие радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
— желательно, чтобы это было зарядно-тренировочное устройство;
— несложная настройка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал эту схему).

Поискав в интернете, наткнулся на схему промышленного зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры как ключи (VD11, VD12), блок управления зарядом. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:


На этой схеме нет узла контроля заряда, а все остальное практически то же: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Учтите, что в схеме присутствует тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому во избежание пробоя сильноточными импульсами его необходимо установить на радиатор.Трансформатор на 150 ватт, и вы можете использовать TC-180 от старого лампового телевизора.


Зарядное устройство регулируемое с током заряда 10А на тиристоре КУ202.

И еще прибор, не содержащий дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Это простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Блок управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, необходимое для зарядки конденсатора С1 до переключения транзистора, задается переменным резистором R7, который, по сути, устанавливает значение зарядного тока аккумулятора.Диод VD1 служит для защиты цепи управления тиристором от обратного напряжения. Тиристор, как и в предыдущих схемах, ставится либо на хороший радиатор, либо на небольшой с вентилятором охлаждения. Плата управления выглядит следующим образом:


Схема неплохая, но имеет некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебаниям зарядного тока;
— нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
— устройство дает помехи в сеть (лечится LC фильтром).

Устройство для зарядки и восстановления аккумулятора.

it impulse устройство может заряжать и восстанавливать аккумулятор практически любого типа. Время зарядки зависит от состояния аккумулятора и варьируется от 4 до 6 часов. Из-за импульсного зарядного тока пластины аккумулятора десульфатируются. См. Схему ниже.


В данной схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает его более стабильную работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006VI1 .Если кому-то не нравится КРЕН142 по мощности таймера, то его можно заменить обычным параметрическим стабилизатором т.е. Стабилитрон и стабилитрон с желаемым напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшен до Ом и 200 Ом . Транзистор VT1 — на радиаторе в обязательном порядке сильно греется. В схеме используется трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диода типа Д242 . Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно использовать вентилятор от блока питания компьютера или блока системы охлаждения.

Восстановление и зарядка аккумулятора.

В результате неправильного использования автомобильных аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, и это выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при их зарядке «асимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока было выбрано 10: 1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать сульфатированные аккумуляторы, но и проводить профилактическую обработку исправных.



Рис. 1. Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 1 показано простое зарядное устройство, предназначенное для использования вышеуказанного метода. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренной зарядки). Для восстановления и тренировки АКБ лучше выставить импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Ток разряда определяется номиналом резистора R4.
Схема разработана таким образом, что аккумулятор заряжается импульсами тока в течение половины периода.напряжение сети, когда напряжение на выходе схемы превышает напряжение на аккумуляторе. Во время второго полупериода диоды VD1, VD2 закрываются и аккумулятор разряжается через сопротивление нагрузки R4.

Величина зарядного тока устанавливается регулятором R2 в амперметре. Учитывая, что при зарядке АКБ часть тока протекает через резистор R4 (10%), то показания амперметра PA1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного тока зарядки 5 А), так как амперметр показывает средний ток в течение определенного периода времени, а заряд производится за половину периода.

Схема защищает аккумулятор от неконтролируемого разряда в случае случайного пропадания сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применяется типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или более низким напряжением, но в этом случае ограничительный резистор включается последовательно с обмоткой.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22… 25 В.
Измерительный прибор PA1 подходит со шкалой 0 … 5 A (0 … 3 A), например, M42100. Транзистор VT1 установлен на радиаторе площадью не менее 200 кв. см, для чего удобно использовать конструкцию зарядного устройства в металлическом корпусе.

В схеме использован транзистор с большим коэффициентом усиления (1000 … 18000), который можно заменить на КТ825 с изменением полярности диодов и стабилитрона, так как он имеет другую проводимость (см. Рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.



Рис. 2. Электрическая схема зарядного устройства

Для защиты цепи от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2. Резисторы
используются такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЭ-15, R3 — С5-16МБ, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любому, со стабилизацией напряжения от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Какой провод лучше использовать от зарядного устройства до аккумулятора.

Конечно, лучше взять гибкую медную многожильную, ну и сечение нужно выбирать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим на этикетку:

Если у вас Интересует схемотехника импульсных устройств зарядки и восстановления с использованием таймера 1006VI1 в задающем генераторе — прочтите эту статью:

Соблюдение режима работы аккумуляторов, а в частности режима зарядки, обеспечивает их безотказную работу в течение всего срока службы.Зарядка аккумуляторов вырабатывает ток, значение которого можно определить по формуле

.

, где I — средний ток зарядки, А., а Q — номинальная электрическая емкость аккумулятора, Ач.

Классическое автомобильное зарядное устройство состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора зарядного тока. В качестве регуляторов тока используются проволочные резисторы тока (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях по этим элементам выделяются значимые элементы.тепловая мощность, снижающая эффективность зарядного устройства и повышающая вероятность его выхода из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать накопитель конденсаторов, включенных последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивного сопротивления, гасящего избыточное напряжение в сети. Упрощенное такое устройство показано на рис. 2

.


В данной схеме тепловая (активная) мощность распределяется только на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформатора, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком рис. 2 является необходимость обеспечения напряжения на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза больше номинального напряжения нагрузки (~ 18 ÷ 20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающая зарядку 12-вольтовых аккумуляторов током до 15 А, причем зарядный ток может изменяться от 1 до 15 А с шагом 1 А, показана на рис. 3


Возможно автоматическое выключение устройства при полной зарядке аккумулятора.Не боится короткого замыкания в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Переключатели Q1 — Q4 могут подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменный резистор R4 устанавливает порог К2, который должен срабатывать при напряжении на выводах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженного аккумулятора.

На рис. 4 показано другое зарядное устройство, в котором зарядный ток плавно регулируется от нуля до максимального значения.


Изменение тока в нагрузке достигается регулировкой угла открытия тринистора VS1. Узел управления выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Величина этого тока определяется положением ползунка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда АКБ — 10А, устанавливается амперметром. устройство питается от сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Версия зарядного устройства для печатной платы (см. Рисунок 4), размером 60×75 мм, показана на следующем рисунке:


На схеме на рис.4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, в три раза превышающий зарядный ток, и, соответственно, мощность трансформатора также должна быть в три раза больше мощности, потребляемой батареей.

Указанное выше обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с триристорным регулятором тока (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного моста VD1-VD4 и тиристор VS1 должны быть установлены на радиаторах.

Можно значительно снизить потери мощности в тринисторе, а, следовательно, для увеличения КПД зарядного устройства можно перенести регулирующий элемент из вторичной цепи трансформатора в первичную цепь.Такое устройство показано на рис. 5.


На схеме на рис. 5 регулирующий блок аналогичен использовавшемуся в предыдущей версии 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 радиаторах.Кроме того, использование тринистора в первичной цепи трансформатора позволило немного улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к увеличению КПД зарядного устройства). ). Недостатком этого зарядного устройства должно быть гальваническое соединение с сетью элементов блока управления, что необходимо учитывать при разработке конструкции (например, использовать переменный резистор с пластиковой осью).

Версия зарядного устройства для печатной платы на рисунке 5, размер 60×75 мм, показана на рисунке ниже:


Примечание:

Диоды выпрямительного моста VD5-VD8 необходимо устанавливать на радиаторы отопления.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мост VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, B. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524 или состоящий из двух одинаковых стабилитронов с общим напряжением стабилизации 16 ÷ 24 вольт (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходный, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мост VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242 ÷ Д247 и др.). На радиаторах площадью не менее 200 кв. См устанавливаются диоды, при этом радиаторы будут очень горячими, а в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор.

Обычно аккумулятор в автомобиле заряжается при работающем генераторе. Однако во время длительных простоев автомобиля, на морозе или при наличии неисправностей аккумулятор может разрядиться до такой степени, что станет неспособным обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя.И тут на помощь приходит автомобильное зарядное устройство. Однако стоимость зарядного устройства очень высокая, поэтому я решил собрать зарядное устройство сам. Он позволяет заряжать автомобильные аккумуляторы током от 0 до 10А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы, устройства для резки пены, автомобильной помпы-компрессора для накачки. колеса. Устройство не содержит дефицитных деталей и с хорошими элементами не требует регулировки. Для этой схемы использовался сетевой понижающий трансформатор ТС270-1 (оторванный от старого лампового телевизора) с вторичным напряжением 17В.Без изменений подойдет любой, у кого на вторичной обмотке напряжение от 17 до 22В. Кожух используется от блока управления станцией катодной защиты газопровода КСС-600 (охлаждение в кожухе естественное). В этом зарядном устройстве можно при необходимости установить схему для зарядки малогабаритных аккумуляторов (типа Д-0,55С и др.). При этом контроль зарядного тока осуществляется установленным миллиамперметром.
Принципиальная схема устройства представлена ​​на фото ниже.

Принципиальная схема прибора


Это традиционный тринисторный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VD1-4. Блок управления тринистором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2. Время, в течение которого конденсатор C1 заряжается перед переключением, можно регулировать переменным резистором R1. В крайнем правом углу схемы расположения его двигателя зарядный ток будет максимальным, и наоборот.Диод VD5 защищает цепь управления тринистора от обратного напряжения, возникающего при включении тринистора VS1. Печатная плата устройства и монтажная плата на фото ниже.


Печатная плата


Печатная плата


Если готовый, использованный трансформатор на вторичной обмотке больше 17В, то резистор R5 следует заменить другим, более высоким сопротивлением (например, на 24 .. От 26В до 200 Ом).В том случае, когда вторичная обмотка имеет отвод от середины, или имеется две одинаковых обмотки и напряжение каждой находится в заданных 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 1 мкФ, а также К73-16, К42У-2, МБГП.
Диоды VD1 — VD4 могут быть любыми на постоянный ток 10А и обратное напряжение не менее 50В (это серии D242, KD203, KD210, KD213).
Вместо тринистора Т10-25 подойдет КУ202Б — КУ202Е; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тринизорами Т-160, Т-250 (в моем случае это Т10-25).
Транзистор КТ361А будет заменен на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ501К, и КТ315А — на КТ315Б — КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ315DB, КТ315ДБ — 900, КТ3102А, КТ31514 — 900 диод КД105Б, диоды КД105В, КД105 или Д226 подходят с любым буквенным индексом.
Резистор переменный R1 — СП-1, СП3-30а или СПО-1.
Амперметр PA1 — любой постоянного тока со шкалой 10А или сделай сам из любого миллиамперметра, подобрав для него шунт.
Вольтметр РV1 — любой постоянный ток с шкалой 16В.
Предохранитель FU1 — плавкий на 3А, FU2 — плавкий на 10А.
Диоды и тринистор необходимо установить на радиаторах, каждый с полезной площадью около 100 см². Для улучшения теплового контакта этих деталей с радиаторами желательно использовать теплопроводные пасты.
Больше фото можно посмотреть в моем блоге.




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

Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку. Фактическое значение выходного тока находится в диапазоне 0,1 … 6А, что позволяет заряжать любой аккумулятор, а не только автомобильный.При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно подключать к цепи балластный резистор в несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть довольно большим из-за характера работы. тиристорные регуляторы. Для снижения пикового зарядного тока в таких схемах используются силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 — 100 Вт, и с плавной нагрузочной характеристикой, что исключает необходимость в дополнительном балластном сопротивлении или дросселе. Особенностью предложенной схемы является необычное использование широко используемой микросхемы TL494 (KIA494, K1114UE4).Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизируется с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптопаре 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 — для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключать зарядный ток при достижении полной зарядки аккумулятора (для автомобильных аккумуляторов Umax = 14 .8 В). На НУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для регулирования зарядного тока. При использовании шунта R14 с другим сопротивлением необходимо выбрать резистор R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщения выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но уменьшается и максимальный ток за счет ОС. Резистор R10 ограничивает верхний предел выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 85 х 30 мм (см. Рисунок).

Конденсатор C7 припаян непосредственно к печатным проводникам. Чертеж печатной платы в натуральную величину.

В качестве измерителя использовался микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний осуществляется резисторами R16 и R19. Вы можете использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в зарядном устройстве с цифровым дисплеем. Следует иметь в виду, что измерение выходного тока такого устройства производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев она незначительна.В схеме можно использовать любые доступные транзисторные оптопары, например AOT127, AOT128. Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным операционным усилителем, а конденсатор C6 можно исключить, если операционный усилитель имеет внутреннюю частотную коррекцию. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ817В, Г и другие. В качестве тиристора VS1 можно использовать любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортный 2Н6504… 09, C122 (A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

На втором рисунке показана схема внешних подключений печатной платы. Регулировка устройства сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, который может быть применен к любым проволочным резисторам сопротивлением 0,02 … 0,2 Ом, мощности которых хватает на длительный ток до 6 А. После настройки схемы выберите R16, R19 для конкретного измерителя и шкалы.

Схема тиристора и схемы переключения тиристора

В предыдущем уроке мы рассмотрели основную конструкцию и работу кремниевого управляемого выпрямителя, более известного как тиристор. На этот раз мы рассмотрим, как можно использовать схемы переключения тиристоров и тиристоров для управления гораздо более крупными нагрузками, такими как лампы, двигатели, нагреватели и т. Д.

Ранее мы говорили, что для включения тиристора необходимо подать небольшой пусковой импульс тока (не непрерывный ток) на клемму затвора (G), когда тиристор находится в прямом положении. направление, то есть анод, (A) положительно по отношению к катоду (K), для возникновения рекуперативного защелкивания.

Типичный тиристор

Как правило, этот импульс запуска должен иметь длительность всего несколько микросекунд, но чем дольше применяется импульс затвора, тем быстрее происходит внутренний лавинный пробой и тем быстрее время включения тиристора, но максимальное значение затвора ток не должен быть превышен. После срабатывания и полной проводимости падение напряжения на тиристоре, от анода к катоду, остается достаточно постоянным и составляет около 1,0 В для всех значений анодного тока вплоть до его номинального значения.

Но помните, что как только тиристор начинает проводить, он продолжает проводить, даже без сигнала затвора, до тех пор, пока анодный ток не упадет ниже значения тока удержания устройств (I H ) и ниже этого значения он автоматически отключится. Тогда, в отличие от биполярных транзисторов и полевых транзисторов, тиристоры нельзя использовать для усиления или управляемого переключения.

Тиристоры — это полупроводниковые устройства, которые специально разработаны для использования в мощных коммутационных устройствах и не обладают возможностями усилителя.Тиристоры могут работать только в режиме переключения, действуя как разомкнутый или замкнутый переключатель. После запуска в проводимость клеммой затвора тиристор всегда будет проводить (пропускать ток). Поэтому в цепях постоянного тока и некоторых высокоиндуктивных цепях переменного тока необходимо искусственно уменьшать ток с помощью отдельного переключателя или цепи отключения.

Цепь тиристора постоянного тока

При подключении к источнику постоянного тока, тиристор можно использовать в качестве переключателя постоянного тока для управления большими токами постоянного тока и нагрузками.При использовании тиристора в качестве переключателя он ведет себя как электронная защелка, потому что после активации он остается в состоянии «ВКЛ» до тех пор, пока не будет сброшен вручную. Рассмотрим схему тиристора постоянного тока ниже.

Цепь переключения тиристоров постоянного тока

Эта простая схема включения-выключения тиристора использует тиристор в качестве переключателя для управления лампой, но ее также можно использовать в качестве схемы управления включением-выключением для двигателя, нагревателя или какой-либо другой такой нагрузки постоянного тока. Тиристор имеет прямое смещение и запускается в проводимость путем кратковременного замыкания нормально разомкнутой кнопки «ВКЛ», S 1 , которая подключает вывод затвора к источнику постоянного тока через резистор затвора, R G , таким образом позволяя току течь. в ворота.Если значение R G установлено слишком высоким по отношению к напряжению питания, тиристор может не сработать.

После того, как цепь была переведена в положение «ON», она автоматически фиксируется и остается в состоянии «ON» даже при отпускании кнопки, при условии, что ток нагрузки превышает ток фиксации тиристоров. Дополнительные операции с кнопкой, S 1 не повлияют на состояние цепей, поскольку после «фиксации» ворота теряют всякое управление. Теперь тиристор полностью включен (проводит), позволяя току полной нагрузки проходить через устройство в прямом направлении и обратно к источнику питания от батареи.

Одним из основных преимуществ использования тиристора в качестве переключателя в цепи постоянного тока является то, что он имеет очень высокий коэффициент усиления по току. Тиристор — это устройство , управляемое током, потому что небольшой ток затвора может управлять гораздо большим анодным током.

Резистор затвор-катод R GK обычно используется для снижения чувствительности затвора и увеличения его способности dv / dt, что предотвращает ложное срабатывание устройства.

Поскольку тиристор автоматически перешел в состояние «ВКЛ», сброс схемы можно выполнить только путем отключения питания и уменьшения анодного тока до значения ниже минимального удерживающего тока тиристора (I H ).

При открытии нормально замкнутой кнопки «ВЫКЛ» S 2 размыкает цепь, уменьшая ток цепи, протекающий через тиристор , до нуля, тем самым заставляя его выключаться до повторного применения другого сигнала затвора.

Однако одним из недостатков этой конструкции тиристорной схемы постоянного тока является то, что механический нормально замкнутый выключатель S 2 должен быть достаточно большим, чтобы обрабатывать мощность схемы, протекающую через тиристор и лампу, когда контакты открыт.В таком случае мы могли бы просто заменить тиристор большим механическим переключателем. Один из способов решить эту проблему и уменьшить потребность в более крупном и надежном переключателе «ВЫКЛ» — это подключить переключатель параллельно тиристору, как показано.

Альтернативная схема тиристора постоянного тока

Здесь тиристорный переключатель получает необходимое напряжение на клеммах и импульсный сигнал затвора, как и раньше, но более крупный нормально замкнутый переключатель предыдущей схемы был заменен нормально разомкнутым переключателем меньшего размера, параллельным тиристору.Активация переключателя S 2 на мгновение вызывает короткое замыкание между анодом и катодом тиристоров, останавливая ток устройства, уменьшая ток удержания ниже его минимального значения.

Схема тиристора переменного тока

При подключении к источнику переменного тока переменного тока, тиристор ведет себя иначе, чем в предыдущей схеме, подключенной постоянным током. Это связано с тем, что мощность переменного тока периодически меняет полярность, и поэтому любой тиристор, используемый в цепи переменного тока, будет автоматически смещен в обратном направлении, что приведет к его отключению в течение половины каждого цикла.Рассмотрим схему тиристора переменного тока ниже.

Цепь тиристора переменного тока

Вышеупомянутая схема включения тиристора аналогична по конструкции схеме SCR постоянного тока, за исключением отсутствия дополнительного переключателя «ВЫКЛ» и включения диода D 1 , который предотвращает приложение обратного смещения к затвору. Во время положительного полупериода синусоидального сигнала устройство смещено в прямом направлении, но при разомкнутом переключателе S 1 нулевой ток затвора подается на тиристор, и он остается в положении «ВЫКЛ».В отрицательном полупериоде устройство смещено в обратном направлении и будет оставаться в состоянии «ВЫКЛ» независимо от состояния переключателя S 1 .

Если переключатель S 1 замкнут, в начале каждого положительного полупериода тиристор полностью выключен, но вскоре после этого на затворе появится достаточное положительное пусковое напряжение и, следовательно, ток, присутствующий на затворе, чтобы повернуть тиристор и лампу. «НА».

Тиристор теперь зафиксирован — «ВКЛ» на время положительного полупериода и автоматически выключится снова, когда положительный полупериод закончится и анодный ток упадет ниже значения тока удержания.

Во время следующего отрицательного полупериода устройство все равно полностью «ВЫКЛЮЧЕНО» до следующего положительного полупериода, когда процесс повторяется и тиристор снова работает, пока переключатель замкнут.

Тогда в этом состоянии лампа будет получать только половину доступной мощности от источника переменного тока, поскольку тиристор действует как выпрямительный диод и проводит ток только в течение положительных полупериодов, когда он смещен в прямом направлении. Тиристор продолжает подавать половину мощности на лампу до размыкания переключателя.

Если бы можно было быстро переключать переключатель S 1 в положение ВКЛ и ВЫКЛ, так, чтобы тиристор получал свой сигнал затвора в точке «пика» (90 o ) каждого положительного полупериода, устройство могло бы работать только в течение одна половина положительного полупериода. Другими словами, проводимость будет иметь место только в течение половины половины синусоидальной волны, и это условие приведет к тому, что лампа будет получать «одну четверть» или четверть всей мощности, доступной от источника переменного тока.

Путем точного изменения временного соотношения между импульсом затвора и положительным полупериодом можно заставить тиристор подавать любой процент мощности, необходимый для нагрузки, от 0% до 50%.Очевидно, что при использовании этой конфигурации схемы она не может подавать на лампу более 50% мощности, потому что она не может проводить во время отрицательных полупериодов, когда она смещена в обратном направлении. Рассмотрим схему ниже.

Полуволновое управление фазой

Фазовое управление является наиболее распространенной формой тиристорного управления мощностью переменного тока, и базовая схема управления фазой переменного тока может быть построена, как показано выше. Здесь напряжение затвора тиристоров выводится из цепи зарядки RC через триггерный диод D 1 .

Во время положительного полупериода, когда тиристор смещен в прямом направлении, конденсатор C заряжается через резистор R 1 вслед за напряжением питания переменного тока. Затвор активируется только тогда, когда напряжение в точке А поднимается достаточно, чтобы вызвать проводимость триггерного диода D 1 , и конденсатор разряжается на затвор тиристора, переводя его в состояние «ВКЛ». Продолжительность положительной половины цикла, в которой начинается проводимость, регулируется постоянной времени RC, установленной переменным резистором R 1 .

Увеличение значения R 1 приводит к задержке напряжения срабатывания и тока, подаваемого на затвор тиристора, что, в свою очередь, вызывает задержку во времени проводимости устройства. В результате доля полупериода, в течение которого устройство проводит, может регулироваться в диапазоне от 0 до 180 o , что означает, что можно регулировать среднюю мощность, рассеиваемую лампой. Однако тиристор является однонаправленным устройством, поэтому в течение каждого положительного полупериода может подаваться не более 50% мощности.

Существует множество способов добиться 100% -ного управления двухполупериодным переменным током с помощью «тиристоров». Один из способов — включить один тиристор в схему диодного моста выпрямителя, которая преобразует переменный ток в однонаправленный ток через тиристор, в то время как более распространенный метод — использовать два тиристора, соединенных обратно параллельно. Более практичным подходом является использование одного симистора , поскольку это устройство может срабатывать в обоих направлениях, что делает их пригодными для коммутации переменного тока.

Зарядное устройство с тиристорным регулятором тока. Обзор автомобильного зарядного устройства

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

Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в диапазоне 0,1 … 6А, что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. При зарядке маломощных аккумуляторов целесообразно последовательно включать балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть довольно большим из-за особенностей работы тиристорных регуляторов. Для снижения пикового значения зарядного тока в таких схемах обычно используются силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 — 100 Вт, и с плавной нагрузочной характеристикой, что исключает необходимость в дополнительном балластном сопротивлении или дросселе.Особенностью предложенной схемы является необычное использование широко распространенной микросхемы TL494 (KIA494, K1114UE4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизируется с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптопаре 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 — для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключать зарядный ток при достижении аккумулятором полного напряжения заряда (для автомобильных аккумуляторов Umax \ u003d 14.8 В). На ОС DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для возможности управления зарядным током. Если вы используете шунт R14 с другим сопротивлением, вам нужно будет выбрать резистор R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем ниже минимальный выходной ток, но максимальный ток уменьшается из-за насыщения операционного усилителя. Резистор R10 ограничивает верхний предел выходного тока.Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 85 х 30 мм (см. Рисунок).

Конденсатор C7 припаян непосредственно к печатным проводникам. Чертеж печатной платы в натуральную величину.

В качестве измерительного прибора использован микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний которого осуществляется резисторами R16 и R19. Вы можете использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано на схеме зарядного устройства с цифровым дисплеем. Следует иметь в виду, что измерение выходного тока таким устройством производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно.В схеме можно использовать любые доступные транзисторные оптопары, например AOT127, AOT128. Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным операционным усилителем, а конденсатор C6 можно исключить, если операционный усилитель имеет внутреннюю частотную коррекцию. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ817В, Г и другие. В качестве тиристора ВС1 может быть использован любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортный 2Н6504… 09, C122 (A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

На втором рисунке показана принципиальная электрическая схема внешних подключений печатной платы. Настройка устройства сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно использовать любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 … 0,2 Ом, мощности которых достаточно для длительного протекания тока до 6 A. После настройки схемы выбираются R16, R19 для конкретного измерителя и шкалы.

Известно, что в процессе эксплуатации аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, что приводит к выходу аккумуляторов из строя. Если заряд производится импульсным асимметричным током, можно восстановить такие аккумуляторы и продлить срок их службы, при этом токи заряда и разряда нужно установить на 10: 1. Я сделал зарядное устройство, которое может работать в 2-х режимах. Первый режим обеспечивает регулярный заряд АКБ постоянным током до 10 А. Величина зарядного тока устанавливается тиристорными регуляторами.Второй режим (ВК 1 выключен, ВК 2 включен) обеспечивает импульсный ток заряда 5 А и ток разряда 0,5 А.

Рассмотрим работу схемы (рис. 1) в первом режиме. На понижающий трансформатор Тр1 подается переменное напряжение 220 В. Во вторичной обмотке образуются два напряжения 24В относительно средней точки. Удалось найти трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке, что позволяет уменьшить количество диодов в выпрямителях, создать запас мощности и облегчить тепловой режим.Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на выпрямительные диоды D6, D7. Плюс от середины трансформатора он идет к резистору R8, ограничивающему ток стабилитрона D1. Стабилитрон D1 определяет рабочее напряжение цепи. На транзисторах Т1 и Т2 собран тиристорный управляющий генератор. Конденсатор С1 заражается по цепи: плюс мощность, переменный резистор R3, R1, C1, минус. Скорость заряда конденсатора С1 регулируется переменным резистором R3.Конденсатор С1 разряжается по цепи: эмиттер — коллектор Т1, база — эмиттер Т2, R4 мин конденсатора. Транзисторы Т1 и Т2 открываются и положительный импульс с эмиттера Т2 через ограничивающий резистор R7 и разделительные диоды D4 — D5 поступает на управляющие электроды тиристоров. В этом случае переключатель ВК 1 включен, ВК 2 выключен. Тиристоры в зависимости от отрицательной фазы переменного напряжения поочередно открываются, и минус каждого полупериода уходит в минус аккумулятора.Плюс от середины трансформатора через амперметр к плюсу АКБ. Резисторы R5 и R6 определяют режим работы транзисторов Т1-2. R4 — нагрузка эмиттера T2, на который излучается импульс положительного управления. R2 — для более стабильной работы схемы (в некоторых случаях можно пренебречь).

Работа схемы памяти во втором режиме (Vk1 — выключен; Vk2 — включен). Выключенный ВК1 прерывает цепь управления тиристором D3, при этом он остается постоянно замкнутым. В работе остается только один тиристор D2, который выпрямляет только один полупериод и генерирует импульс заряда в течение одного полупериода.За второй полупериод холостого хода аккум разряжается через включенный Bk2. Нагрузка — лампа накаливания 24 В x 24 Вт или 26 В x 24 Вт (при напряжении 12 В потребляет ток 0,5 А). Колба вытаскивается за корпус, чтобы не нагревать конструкцию. Величина зарядного тока устанавливается регулятором амперметра R3. При том, что при зарядке АКБ часть тока проходит через нагрузку L1 (10%). Тогда амперметр должен соответствовать 1,8А (для импульсного зарядного тока 5А).поскольку амперметр инертен и показывает среднее значение тока за определенный период времени, а заряд производится за половину периода.



Детали и конструкция памяти. Трансформатор подойдет любому с мощностью не менее 150 Вт и напряжением во вторичной обмотке 22-25 В. Если вы используете трансформатор без средней точки во вторичной обмотке, то нужно исключить все элементы второй полупериод от цепи. (BK1, D5, D3).Схема будет полностью работоспособна в обоих режимах, только в первом будет работать на одном полупериоде. Тиристоры КУ202 можно использовать на напряжение не менее 60В. Их можно устанавливать на радиатор без изоляции друг от друга. Любые диоды Д4-7 на рабочее напряжение не менее 60В. Транзисторы можно заменить на низкочастотный германий с соответствующей проводимостью. работает на любых парах транзисторов: П40 — П9; MP39 — MP38; КТ814 — КТ815 и др. Любой стабилитрон Д1 на 12-14В. Вы можете подключить два последовательно, чтобы установить желаемое напряжение.В качестве амперметра я использовал головку миллиамперметра 10 мА, 10 делений. Шунт подобран экспериментально, намотан проводом 1,2мм без рамки на диаметр 8мм 36 витков.



Настройка зарядного устройства При правильной сборке оно сразу работает. Иногда необходимо установить пределы регулирования Мин. — Макс. выбор С1, обычно вверх. Если есть нормативные сбои, выберите R3. Обычно в качестве нагрузки для регулировки подключают мощную лампочку от диапроектора 24 В x 300 Вт.Желательно в разрыв цепи заряда АКБ поставить предохранитель на 10А.

Обсудить статью ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА

Устройство с электронным регулированием зарядного тока, выполненное на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.
Не содержит дефицитных деталей, с заведомо рабочими деталями не требует регулировки.
Зарядное устройство позволяет заряжать автомобильные аккумуляторы 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, что, как считается, способствует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 ° С до + 35 ° С.
Схема устройства представлена ​​на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диод moctVDI + VD4.
Блок управления тиристором выполнен на основе аналога однопереходного транзистора ВТИ, VT2.Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается перед переключением однопереходного транзистора, может регулироваться переменным резистором R1. В крайнем правом положении его двигателя зарядный ток станет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает цепь управления тиристором VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

В дальнейшем зарядное устройство может быть дополнено различными автоматами (отключение при завершении зарядки, поддержание нормального напряжения АКБ при длительном хранении, сигнализация правильного подключения АКБ, защита от коротких замыканий на выходе и т. Д.).
К недостаткам устройства можно отнести — колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электросети.
Как и все аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство мешает радиоприему. Для борьбы с ними используется networkLC — фильтр, аналогичный тому, что используется в импульсных источниках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменяем на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107L, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ50ИК, и КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102L, КТ503G + П30507.Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор Р1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр PA1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подобрав шунт по стандартному амперметру.
FuseF1 — плавкий, но удобно использовать выключатель на 10 А или биметаллический автомобиль с таким же током.
Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на постоянный ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).
Выпрямительные диоды и тиристор размещены на радиаторах полезной площадью около 100 см * каждый. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами лучше использовать теплопроводные пасты.
Вместо тиристора КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Э; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует отметить, что железную стенку корпуса можно использовать непосредственно как теплоотвод тиристора.Тогда, однако, на корпусе будет отрицательный вывод устройства, что, как правило, нежелательно из-за угрозы случайного замыкания вывода плюсового провода на корпус. Если тиристор укрепить через слюдяную подушку, угрозы короткого замыкания не будет, но теплоотдача от него ухудшится.
В приборе можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с вторичным напряжением от 18 до 22 В.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить на другой, наивысшего сопротивления (например, при 24 * 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом) .
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две однородные обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше всего выполнять по обычной полуволновой схеме на 2 диода.
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В можно полностью отказаться от выпрямителя — его роль одновременно будет выполнять тиристор VS1 (выпрямление наполовину полное). Для этого варианта блок питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом подключить развязывающий диод KD105B или D226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5).Выбор тиристора в такой схеме станет ограниченным — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).
Для описываемого устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть соединены последовательно, при этом они способны давать ток до 8 А.
Все части устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 + выпрямителя VD4, переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора. VS1, установленный на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита 1.Толщиной 5 мм.
Чертеж платы представлен в журнале радио №11 за 2001 год.

Потребность в подзарядке машинного аккумулятора возникает у наших соотечественников регулярно. Кто-то делает это из-за разряда аккумулятора, кто-то — в рамках обслуживания. В любом случае наличие зарядного устройства (зарядного устройства) значительно облегчает эту задачу. Подробнее о том, что такое тиристорное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора и как сделать такое устройство по схеме — читайте ниже.

Описание тиристорной памяти

Зарядное устройство с тиристором — устройство с электронным управлением зарядным током.Такие устройства выполнены на базе тиристорного регулятора мощности, который является фазоимпульсным. В запоминающем устройстве такого типа нет дефицитных компонентов, и если все его детали целы, то после изготовления его даже не придется регулировать.

С помощью такой памяти можно заряжать аккумулятор автомобиля током от нуля до десяти ампер. Кроме того, его можно использовать как регулируемый источник питания для определенных устройств, например, паяльника, переносной лампы и т. Д.По своей форме зарядный ток очень похож на импульсный, а последний, в свою очередь, позволяет продлить срок службы аккумулятора. Использование тиристорной памяти допускается в диапазоне температур от -35 до +35 градусов.

Схема

Если вы решили построить тиристорную память своими руками, то можно применить множество различных схем. Рассмотрим описание на примере схемы 1. В этом случае питание тиристорного зарядного устройства осуществляется от обмотки 2 трансформаторной сборки через диодный мост VDI + VD4.Управляющий элемент выполнен в виде аналога однопереходного транзистора. В этом случае с помощью элемента переменного резистора можно регулировать время, в течение которого будет осуществляться заряд конденсаторной составляющей С2. Если положение этой детали крайнее правое, то индикатор зарядного тока будет самым большим, и наоборот. Благодаря диоду VD5 цепь управления тиристором VS1 защищена.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом такого устройства является качественная зарядка током, что позволит не разрушать, а увеличить срок службы аккумулятора в целом.

При необходимости память может быть дополнена всевозможными элементами автоматики, рассчитанными на такие варианты:

  • устройство сможет автоматически выключиться по окончании зарядки;
  • поддержание оптимального напряжения АКБ при длительном хранении без эксплуатации;
  • еще одна функция, которую можно рассматривать как преимущество, заключается в том, что тиристорное зарядное устройство может информировать автовладельца о том, правильно ли он подключил полярность аккумулятора, а это очень важно при зарядке;
  • также в случае добавления дополнительных компонентов может быть реализовано еще одно преимущество — защита узла от выходных коротких замыканий (автор видео — канал Blaze Electronics).

Что касается непосредственно недостатков, то к ним можно отнести колебания зарядного тока, если напряжение в бытовой сети нестабильно. Кроме того, как и другие тиристорные контроллеры, такое запоминающее устройство может создавать определенные помехи при передаче сигналов. Чтобы этого не произошло, при изготовлении памяти необходимо дополнительно устанавливать LC-фильтр. Такие фильтрующие элементы, например, используются в сетевых источниках питания.

Как сделать на память самому?

Если говорить о производстве памяти своими руками, то рассмотрим этот процесс на примере схемы 2.В этом случае тиристорное управление осуществляется фазовым сдвигом. Мы не будем описывать весь процесс, так как он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в дизайн. Ниже мы рассмотрим основные нюансы, которые следует учитывать.

В нашем случае устройство собрано на обычном оргалите, в том числе конденсатор:

  1. Диодные элементы, обозначенные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2, должны быть установлены на радиаторе, установка последних допускается на общем радиаторе.
  2. Элементы сопротивления R2, ​​а также R5 следует использовать не менее 2 Вт каждый.
  3. Что касается трансформатора, то его можно купить в магазине или взять с паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новый участок примерно 1,8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, так как такой мощности будет достаточно.
  4. Когда все элементы находятся в ваших руках, всю конструкцию можно установить в одном корпусе.Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать никаких рекомендаций, так как корпус — личное дело каждого.
  5. После того, как зарядное устройство будет готово, необходимо проверить его работоспособность. Если вы сомневаетесь в качестве сборки, то мы бы порекомендовали провести диагностику устройства на более старом аккумуляторе, в случае чего было бы не жалко его выбросить. Но если вы все сделали правильно, в соответствии со схемой, то проблем в плане эксплуатации возникнуть не должно.Отметим также, что производимую память не нужно настраивать, она изначально должна работать правильно.

Видео «Простая тиристорная память своими руками»

Как сделать простую тиристорную память своими руками — посмотрите видео ниже (автор видео — канал Blaze Electronics).

В нормальных условиях эксплуатации электрическая система автомобиля является самодостаточной. Речь идет об энергоснабжении — связка из генератора, регулятора напряжения и аккумулятора работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это теоретически. На практике автовладельцы вносят поправки в эту тонкую систему. Или оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами.

Например:

  1. Работа от батареи, ресурс которой исчерпан. Аккумулятор не держит заряд
  2. Нерегулярные поездки. Длительный простой автомобиля (особенно в период «спячки») приводит к саморазряду аккумулятора
  3. Автомобиль эксплуатируется в режиме коротких поездок, с частыми заклиниваниями и запуском двигателя.Аккумулятор просто не успевает подзарядиться
  4. Подключение дополнительного оборудования увеличивает нагрузку на аккумулятор. Часто приводит к увеличению тока саморазряда при выключенном двигателе
  5. Чрезвычайно низкая температура ускоряет саморазряд
  6. Неисправная топливная система приводит к повышенной нагрузке: машина не заводится сразу, долго крутить стартер
  7. Неисправный генератор или регулятор напряжения не позволяют нормально заряжать аккумулятор. К этой проблеме относятся изношенные провода питания и плохой контакт в цепи заряда.
  8. И напоследок вы забыли выключить в машине фары, габариты или музыку. Чтобы полностью разрядить аккумулятор за одну ночь в гараже, иногда достаточно плотно закрыть дверь. Внутреннее освещение потребляет много энергии.

Любая из этих причин приводит к неприятной ситуации: нужно ехать, а аккумулятор не в состоянии провернуть стартер. Проблема решается внешней подзарядкой: то есть зарядным устройством.

Собрать своими руками совсем несложно.Пример зарядного устройства от ИБП.

Любая схема автомобильного зарядного устройства состоит из следующих компонентов:

  • Блок питания.
  • Стабилизатор тока.
  • Регулятор тока заряда. Он может быть ручным или автоматическим.
  • Индикатор уровня тока и (или) напряжения заряда.
  • Дополнительно — контроль заряда с автоматическим отключением.

Любое зарядное устройство, от самого простого до интеллектуального, состоит из перечисленных элементов или их комбинации.

Easy Схема автомобильного аккумулятора

Формула нормального заряда , простая как 5 копеек — это базовая емкость аккумулятора, деленная на 10. Напряжение заряда должно быть чуть более 14 вольт (речь идет о стандартной стартерной батарее на 12 вольт).

Простая принципиальная электрическая схема автомобильного зарядного устройства состоит из трех компонентов: блока питания, регулятора, индикатора.

Классическое зарядное устройство с резистором



Блок питания выполнен из двухобмоточного «транса» и диодной сборки.Выходное напряжение выбирается вторичной обмоткой. Выпрямитель — диодный мост, стабилизатор в этой схеме не используется.
Ток заряда регулируется реостатом.

Важно! Никакие переменные резисторы даже на керамическом сердечнике не выдержат такой нагрузки.

Проволока реостата необходима для противодействия основной проблеме такой схемы — избыточная мощность выделяется в виде тепла. И это происходит очень интенсивно.


Конечно, КПД такого устройства стремится к нулю, а ресурс его компонентов (особенно реостата) очень мал.Тем не менее схема есть, и она вполне функциональна. Для аварийной зарядки, если под рукой нет готового оборудования, собрать его можно буквально «на коленке». Есть ограничения — для такой схемы пределом является ток более 5 ампер. Следовательно, вы можете заряжать аккумулятор емкостью не более 45 Ач.

Зарядное устройство своими руками, детали, схемы — видео

Конденсатор гашения

Принцип работы показан на схеме.


Благодаря реактивному сопротивлению конденсатора, включенного в первичную цепь, ток заряда можно регулировать. Реализация состоит из тех же трех компонентов — блока питания, регулятора, индикатора (при необходимости). Схема может быть настроена на зарядку аккумулятора одного типа, и тогда индикатор не понадобится.

Если добавить еще один элемент — автомат контроля заряда , а также собрать выключатель из целой батареи конденсаторов — вы получите профессиональное зарядное устройство, которое остается простым в изготовлении.


Схема контроля заряда и автоматического отключения в комментариях не нуждается. Технология отработана, один из вариантов вы видите на общей схеме. Порог задается переменным резистором R4. Когда собственное напряжение на клеммах аккумулятора достигает установленного уровня, реле К2 отключает нагрузку. Амперметр действует как индикатор, который перестает показывать ток заряда.

Зарядное устройство Выделите — конденсаторная батарея. Особенностью схем с гасящим конденсатором является то, что путем добавления или уменьшения емкости (просто путем подключения или удаления дополнительных элементов) можно регулировать выходной ток.Выбрав 4 конденсатора на токи 1A, 2A, 4A и 8A и переключая их обычными переключателями в различных комбинациях, вы можете регулировать ток заряда от 1 до 15 A с шагом 1 A.

Если вы не боитесь держать паяльником в руках можно собрать автомобильный аксессуар с плавной регулировкой тока заряда, но без недостатков, присущих резисторной классике.


В качестве регулятора используется не теплоотвод в виде мощного реостата, а электронный ключ на тиристоре.Вся силовая нагрузка проходит через этот полупроводник. Эта схема рассчитана на ток до 10 А, то есть позволяет заряжать аккумулятор до 90 Ач без перегрузок.

Регулируя степень открытия перехода на транзисторе VT1 резистором R5, вы обеспечиваете плавное и очень точное управление тринистором VS1.

Надежная схема Простота сборки и настройки. Но есть одно условие, которое не позволяет включить такое зарядное устройство в список удачных разработок.Мощность трансформатора должна обеспечивать тройной запас по току заряда.

То есть для верхнего предела в 10 А трансформатор должен выдерживать постоянную нагрузку 450-500 Вт. Практически реализованная схема будет громоздкой и тяжелой. Однако если зарядное устройство постоянно установлено в помещении — это не проблема.

Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Все недостатки вышеперечисленных решений можно заменить на один — сложность сборки.В этом суть импульсных зарядных устройств. Эти схемы обладают завидной мощностью, мало нагреваются, имеют высокий КПД. Кроме того, компактный размер и легкий вес позволяют легко носить их с собой в бардачке автомобиля.


Схема понятна любому радиолюбителю, имеющему представление о том, что такое ШИМ-генератор. Он собран на популярном (и совершенно исправном) контроллере IR2153. В этой схеме реализован классический полумостовой инвертор.

С существующими конденсаторами выходная мощность составляет 200 Вт. Это много, но нагрузку можно увеличить вдвое, заменив конденсаторы на конденсаторы на 470 мкФ. Тогда можно будет заряжать до 200 Ач.

Доска в сборе получилась компактной, умещается в коробке 150 * 40 * 50 мм. Принудительное охлаждение не требуется. , но необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия. При увеличении мощности до 400 Вт выключатели мощности VT1 ​​и VT2 следует установить на радиаторах. Их необходимо вынести за пределы корпуса.


Донором может выступать блок питания от системного блока ПК.

Важно! При использовании блока питания AT или ATX возникает желание переделать готовую схему в зарядное устройство. Для реализации такого начинания нужна заводская схема электроснабжения.

Поэтому просто используйте элементальную базу. В качестве выпрямителя подойдут трансформатор, дроссель и диодная сборка (Шоттки). Все остальное: транзисторы, конденсаторы и прочие мелочи — обычно в наличии радиолюбители для всяких коробок, коробок.Так что зарядное устройство оказывается условно-бесплатным.

На видео показано и рассказывается, как самому собрать импульсное зарядное устройство для автомобиля.

Стоимость заводского генератора импульсов на 300-500 Вт не менее 50 долларов (эквивалент).

Заключение:

Собрать и использовать. Хотя разумнее держать аккумулятор «в тонусе».


Зарядное устройство тиристорное ку202 и два транзистора. Усовершенствованное тиристорное зарядное устройство с микросхемой TL494

Соблюдение режима работы аккумуляторных батарей, а в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу на протяжении всего срока службы.Аккумуляторы заряжаются током, значение которого можно определить по формуле

где I — средний зарядный ток, А., а Q — номинальная электрическая емкость аккумуляторной батареи, Ач.

Классическое автомобильное зарядное устройство состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора зарядного тока. В качестве регуляторов тока используются реостаты с проволочной обмоткой (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях эти элементы генерируют значительную тепловую мощность, что снижает эффективность зарядного устройства и увеличивает вероятность его выхода из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать накопитель конденсаторов, включенных последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное сетевое напряжение. Упрощенный вариант такого устройства показан на рис. 2.


В данной схеме тепловая (активная) мощность выделяется только на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформатора, поэтому нагрев устройства незначительный.

Недостатком рис. 2 является необходимость обеспечения напряжения на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза больше номинального напряжения нагрузки (~ 18 ÷ 20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающего зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А с шагом 1 А, представлена ​​на рис.


Возможно автоматическое выключение устройства при полной зарядке аккумулятора.Не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Переключатели Q1 — Q4 могут использоваться для подключения различных комбинаций конденсаторов и, таким образом, регулирования зарядного тока.

Переменный резистор R4 устанавливает порог срабатывания K2, который должен срабатывать, когда напряжение на клеммах аккумулятора равно напряжению полностью заряженного аккумулятора.

На рис. 4 показано другое зарядное устройство, в котором зарядный ток плавно регулируется от нуля до максимального значения.


Изменение тока в нагрузке достигается регулировкой угла открытия тиристора VS1. Блок управления выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Величина этого тока определяется положением ползунка переменного резистора R5. Максимальный ток зарядки аккумулятора — 10А, устанавливается амперметром. Устройство фиксируется со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. Рис.4) размером 60×75 мм, показан на следующем рисунке:


На схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, в три раза превышающий зарядный ток, и, соответственно, мощность трансформатора также должна в три раза превышать мощность, потребляемую батареей.

Это обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока с тиристором.

Примечание:

На радиаторах необходимо установить диоды выпрямительного моста VD1-VD4 и тиристора VS1.

Можно значительно снизить потери мощности в тринисторе, а, следовательно, повысить КПД зарядного устройства, можно перенести регулирующий элемент из вторичной цепи трансформатора в первичную цепь. такое устройство показано на рис. 5.


На схеме на рис. 5 регулирующий блок аналогичен использовавшемуся в предыдущей версии устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4.Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока зарядки, на диодах VD1-VD4 и SCR VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность, и они не требуют установки на радиаторах. Кроме того, использование тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы тока (что также приводит к увеличению КПД трансформатора). зарядное устройство).Недостатком зарядного устройства является гальваническая связь с сетью элементов блока управления, что необходимо учитывать при разработке конструкции (например, использовать переменный резистор с пластиковой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисунке 5, размером 60×75 мм, показан на рисунке ниже:


Примечание:

На радиаторах необходимо установить диоды выпрямительного моста VD5-VD8.

В зарядном устройстве на рисунке 5 установлен диодный мост VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами A, B, V. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, либо состоящий из двух одинаковых стабилитронов с общим напряжение стабилизации 16 ÷ 24 вольт (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходный, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мост VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее ампер (Д242 ÷ Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы отопления площадью не менее 200 кв.См, а радиаторы сильно нагреются, можно в корпус зарядного устройства установить вентилятор для обдува.

Известно, что в процессе эксплуатации аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, что приводит к выходу аккумуляторов из строя. Если заряжать импульсным асимметричным током, то можно восстановить такие аккумуляторы и продлить срок их службы, при этом токи заряда и разряда нужно выставить 10: 1. Я сделал зарядное устройство, которое может работать в 2-х режимах. Первый режим предусматривает обычную зарядку аккумуляторов постоянным током до 10 А.Величина зарядного тока устанавливается тиристорными регуляторами. Второй режим (ВК 1 выключен, ВК 2 включен) обеспечивает импульсный ток заряда 5 А и ток разряда 0,5 А.

Рассмотрим работу схемы (рис. 1) в первом режиме. На понижающий трансформатор Тр1 подается переменное напряжение 220 В. Во вторичной обмотке генерируются два напряжения 24 В относительно средней точки. Нам удалось найти трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке, что позволяет уменьшить количество диодов в выпрямителях, создать запас мощности и облегчить тепловой режим.Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора подается на выпрямитель на диодах D6, D7. Плюс от середины трансформатора идет резистор R8, ограничивающий ток стабилитрона D1. Стабилитрон D1 определяет рабочее напряжение цепи. Генератор тиристорного управления собран на транзисторах Т1 и Т2. Конденсатор С1 заражается по цепи: плюс питания, переменный резистор R3, R1, C1, минус. Скорость зарядки конденсатора С1 регулируется переменным резистором R3.Конденсатор С1 разряжается по цепи: эмиттер — коллектор Т1, база — эмиттер Т2, R4 мин конденсатора. Транзисторы Т1 и Т2 открываются и положительный импульс с эмиттера Т2 через ограничивающий резистор R7 и развязывающие диоды D4 — D5 поступает на управляющие электроды тиристоров. В этом случае переключатель ВК 1 включен, ВК 2 выключен. Тиристоры в зависимости от отрицательной фазы переменного напряжения поочередно открываются, и минус каждого полупериода уходит на минус батареи.Плюс от середины трансформатора через амперметр к плюсу аккумулятора. Резисторы R5 и R6 определяют режим работы транзисторов Т1-2. R4 — нагрузка эмиттера T2, на который выделяется импульс положительного управления. R2 — для более стабильной работы схемы (в некоторых случаях им можно пренебречь).

Работа схемы памяти во втором режиме (Vk1 — выключен; Vk2 — включен). Выкл. Vk1 отключает цепь управления тиристором D3, при этом он остается постоянно замкнутым.Один тиристор D2 остается в работе, который выпрямляет только один полупериод и выдает импульс заряда в течение одного полупериода. За второй полупериод холостого хода аккумулятор разряжается через включенный Vk2. Нагрузка — лампа накаливания 24 В x 24 Вт или 26 В x 24 Вт (при напряжении на ней 12 В она потребляет 0,5 А). Лампочка вынесена за пределы корпуса, чтобы не нагревать конструкцию. Величина зарядного тока устанавливается регулятором R3 по амперметру. Учитывая, что при зарядке АКБ часть тока проходит через нагрузку L1 (10%).Тогда показание амперметра должно соответствовать 1,8А (при импульсном токе зарядки 5А). поскольку амперметр инертен и показывает среднее значение тока за определенный период времени, а заряд производится за половину периода.



Детали и конструкция зарядного устройства. Подойдет любой трансформатор с мощностью не менее 150 Вт и напряжением во вторичной обмотке 22-25 В. Если использовать трансформатор без средней точки во вторичной обмотке, то необходимо исключить все элементы второго полупериода. от схемы.(Bk1, D5, D3). Схема будет полностью работоспособна в обоих режимах, только в первом будет работать на одном полупериоде. Тиристоры КУ202 можно использовать на напряжение не менее 60В. Их можно устанавливать на радиатор отопления без изоляции друг от друга. Любые диоды Д4-7 на рабочее напряжение не менее 60В. Транзисторы можно заменить на низкочастотные германиевые транзисторы с соответствующей проводимостью. работает на любой паре транзисторов: П40 — П9; MP39 — MP38; КТ814 — КТ815 и др. Любой стабилитрон Д1 на 12-14В.Вы можете подключить два последовательно, чтобы установить желаемое напряжение. В качестве амперметра я использовал головку миллиамперметра 10мА, 10 делений. Шунт подобран экспериментально, намотанный проводом 1,2 мм без рамки на диаметр 8 мм 36 витков.



Настройка зарядного устройства. При правильной сборке работает сразу. Иногда необходимо установить пределы регулирования Мин. — Макс. выбор С1, обычно вверх. Если есть сбои регулирования, выберите R3.Обычно в качестве нагрузки для регулировки подключал мощную лампу от диапроектора 24В х 300Вт. Желательно в разрыв цепи заряда АКБ поставить предохранитель на 10А.

Обсудить статью ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство с электронным контролем зарядного тока создано на основе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Не содержит дефицитных деталей; не требует регулировки, с заведомо исправными элементами.

Зарядное устройство позволяет заряжать автомобильные аккумуляторы током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.Зарядный ток по форме похож на импульсный, что, как считается, помогает продлить срок службы батареи. Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 ° С до + 35 ° С.

Схема устройства представлена ​​на рис. 2.60.

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

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

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


В будущем зарядное устройство может быть дополнено различными автоматическими устройствами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения АКБ при длительном хранении, сигнализация правильной полярности подключения АКБ, защита от коротких замыканий на выходе и т. Д.).

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

Как и все тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство мешает радиоприему. Для борьбы с ними следует предусмотреть сетевой LC-фильтр, аналогичный тому, который используется в импульсных источниках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А будет заменен на КТ361Б — КТ361йо, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ50ИК, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3103106Gut с индексом + КТ3105223, КТ + КТ3102225, КТ с любым индексом + КТ3103223

Резистор переменный R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.

Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, выбрав шунт по образцу амперметра.

Предохранитель F1 плавкий, но для того же тока удобно использовать автоматический выключатель на 10 А или биметаллический автомобиль.

Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).

Выпрямительные диоды и тиристор устанавливаются на радиаторах, полезной площадью каждый около 100 см2. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами желательно использовать теплопроводные пасты.

Вместо тиристора. КУ202В подходят КУ202Г — КУ202Е; На практике проверено, что устройство хорошо работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

Следует отметить, что допустимо использовать непосредственно металлическую стенку корпуса в качестве радиатора тиристора.Тогда, правда, на корпусе будет минусовая клемма устройства, что вообще нежелательно из-за опасности случайного замыкания выходного плюсового провода на корпус. Если закрепить тиристор через слюдяную прокладку, опасности короткого замыкания не будет, но теплоотдача от него ухудшится.

В приборе можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с вторичным напряжением от 18 до 22 В.

Если трансформатор имеет напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить на другое, более высокое сопротивление (например, на 24… 26 В, сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

В случае, когда вторичная обмотка трансформатора отводится от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по стандартной двухполупериодной схеме на два диода.

При напряжении вторичной обмотки 28 … 36 В можно полностью отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно выполнять тиристор VS1 (выпрямление — полуволна).Для этого варианта блока питания необходимо включить разделительный диод KD105B или D226 с любым буквенным индексом (от катода к резистору R5) между резистором R5 и плюсовым проводом. Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).

:

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

Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку эффективного значения выходного тока в диапазоне 0,1 … 6А, что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. При зарядке маломощных аккумуляторов целесообразно включать в цепь балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель последовательно, поскольку пиковое значение зарядного тока может быть достаточно большим из-за особенностей работы тиристорные регуляторы. Для снижения пикового значения зарядного тока в таких схемах обычно используются силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 — 100 Вт, и характеристикой плавной нагрузки, что позволяет обойтись без дополнительного балласта или дросселя.Особенностью предложенной схемы является необычное использование широко распространенной микросхемы TL494 (KIA494, K1114UE4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизируется с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптопаре 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 — для ограничения выходного напряжения, что дает возможность отключать ток зарядки при достижении аккумулятором полного напряжения заряда (для автомобильных аккумуляторов Umax = 14.8 В). На ОУ DA2 собрана сборка шунтирующего усилителя напряжения для регулирования зарядного тока. При использовании шунта R14 с другим сопротивлением потребуется подобрать резистор R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы не наблюдалось насыщения выходного каскада ОУ при максимальном выходном токе. Чем больше сопротивление R15, тем ниже минимальный выходной ток, но максимальный ток также уменьшается из-за насыщения операционного усилителя. Резистор R10 ограничивает верхний предел выходного тока.Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 85 х 30 мм (см. Рисунок).

Конденсатор C7 припаян непосредственно к печатным проводникам. Чертеж печатной платы в натуральную величину.

В качестве измерительного прибора использовался микроамперметр с самодельной шкалой, показания которого калибруются резисторами R16 и R19. Вы можете использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано на схеме зарядного устройства с цифровым считыванием. При этом следует учитывать, что измерение выходного тока таким устройством производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно.В схеме можно использовать любые доступные транзисторные оптопары, например, АОТ127, АОТ128. Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным операционным усилителем, а конденсатор C6 можно исключить, если операционный усилитель имеет внутреннюю частотную коррекцию. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ817В, Г и другие. Любые доступны с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортный 2Н6504 … 09, С122 (А1) и другие.Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

На втором рисунке показана внешняя электрическая схема печатной платы. Наладка устройства сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно использовать любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 … 0,2 Ом, мощности которых достаточно для длительного тока. расход до 6 А. После настройки схемы выберите R16, R19 для конкретного измерительного прибора и шкалы.

Здравствуйте, ув. читатель блога «Мой радиолюбитель».

В сегодняшней статье мы поговорим о давно «бывшей в употреблении», но очень полезной схеме тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, которую мы будем использовать в качестве зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов.

Начнем с того, что зарядное устройство на КУ202 имеет ряд преимуществ:
— Способность выдерживать ток заряда до 10 ампер
— Ток заряда импульсный, что, по мнению многих радиолюбителей, помогает продлить жизнь АКБ
— Схема собрана из не дефицитных недорогих деталей, что делает ее очень доступной в ценовой категории
— И последний плюс — легкость повторения, что даст возможность повторить ее, как для новичка и в радиотехнике, и просто для владельца авто, совершенно не разбирающегося в радиотехнике, которому нужна качественная и простая зарядка.

В свое время я собрал эту схему на своем колене за 40 минут, вместе с платой и подготовкой компонентов схемы. Ну хватит историй, давайте посмотрим на схему.

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202

Перечень компонентов, используемых в схеме
C1 = 0,47-1мкФ 63V

R1 = 6,8k — 0,25W
R2 = 300 — 0,25W
R3 = 3,3k — 0,25W
R4 = 110 — 0,25W
R5 = 15k — 0.25W
R6 = 50 — 0,25W
R7 = 150 — 2W
FU1 = 10A
VD1 = ток 10А, мостик желательно брать с запасом. Хорошо на 15-25А и обратном напряжении не ниже 50В
VD2 = любой импульсный диод, для обратного напряжения не менее 50В
VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
VT1 = КТ361А, КТ3107, КТ502
VT2 = КТ315А, КТ3102, КТ503

Как было сказано ранее, схема представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с электронным регулятором зарядного тока.
Тиристорный электрод управляется схемой на транзисторах VT1 и VT2. Управляющий ток проходит через VD2, что необходимо для защиты схемы от бросков обратного тока тиристора.

Резистор R5 определяет ток зарядки аккумулятора, который должен составлять 1/10 емкости аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 55А необходимо заряжать током 5,5А. Поэтому на выходе перед выводами зарядного устройства желательно поставить амперметр для контроля зарядного тока.

Что касается блока питания, то для этой схемы мы выбираем трансформатор на переменное напряжение 18-22В, желательно по мощности без запаса, потому что в управлении мы используем тиристор. Если напряжение выше, поднимаем R7 до 200 Ом.

Также не стоит забывать, что диодный мост и управляющий тиристор необходимо ставить на радиаторы через теплопроводную пасту. Также, если вы используете простые диоды, такие как Д242-Д245, КД203, помните, что они должны быть изолированы от корпуса радиатора.

Ставим на выходе предохранитель на нужные вам токи, если вы не планируете заряжать аккумулятор током выше 6А, то вам хватит предохранителя на 6,3А.
Также для защиты аккумулятора и зарядного устройства рекомендую поставить мой или, который помимо защиты от переполюсовки защитит зарядное устройство от подключения разряженных аккумуляторов с напряжением менее 10,5В.
Ну в принципе разобрали принципиальную схему зарядного устройства на КУ202.

Печатная плата тиристорного зарядного устройства для КУ202

Собрана от Сергея


Удачи с повторением и жду ваших вопросов в комментариях.

Для безопасной, качественной и надежной зарядки любого типа АКБ рекомендую
От ПО. Админ-чек


Вам понравилась эта статья?
Сделаем подарок мастерской. Бросьте пару монет на цифровой осциллограф UNI-T UTD2025CL (2 канала x 25 МГц). Осциллограф — это устройство, предназначенное для исследования амплитудных и временных параметров электрического сигнала. Стоит очень много — 15 490 рублей, такой подарок себе позволить не могу. Аппарат очень нужен.С его помощью количество новых интересных схем значительно увеличится. Спасибо всем, кто поможет.

Любое копирование материала строго запрещено мной и авторскими правами .. Чтобы не потерять эту статью, кидайте себе ссылку через кнопки справа
Мы также задаем все вопросы через форму ниже. Не сомневайтесь, ребята


Автомобильная зарядка на тиристорах своими руками. Три простые схемы регулятора тока для зарядного устройства.Использование зарядки от ноутбука для акб

В нормальных условиях эксплуатации электрическая система автомобиля является самодостаточной. Речь идет о блоке питания — связка генератора, регулятора напряжения и аккумулятора работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это теоретически. На практике автовладельцы вносят поправки в эту тонкую систему. Или оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами.

Например:

  1. Работа от батареи, ресурс которой исчерпан. Элемент «Не держит» заряд
  2. Нерегулярные отключения. Длительный простой автомобиль (особенно в период «зимней спячки») приводит к саморазряду акб
  3. Автомобиль эксплуатируется в режиме коротких поездок, с частым включением и запуском мотора. Акб просто не успевает подзарядить
  4. Подключение доп оборудования увеличивает нагрузку на аккумулятор. Часто приводит к повышенному току саморазряда при выключенном двигателе
  5. Экстремально низкая температура Ускоряет саморазряд
  6. Неисправная топливная система приводит к повышенной нагрузке: автомобиль заводится не сразу, необходимо покрутить стартер на некоторое время. много времени.
  7. Неисправный генератор или регулятор напряжения не позволяют правильно зарядить аккумулятор. К этой проблеме относятся изношенные провода питания и плохой контакт в цепи заряда
  8. И, наконец, вы забыли выключить фару, габариты или музыку в машине. Для полной разрядки аккумулятора за одну ночь в гараже иногда довольно легко закрыть дверь. Освещение салона потребляет много энергии.

Любая из перечисленных причин приводит к неприятной ситуации: Вам нужно ехать, а аккумулятор не может включить стартер.Проблема решается внешним питанием: то есть зарядным устройством.

В четырех проверенных и надежных зарядных устройствах для автомобилей от простых до самых сложных. Выбирайте любую и она будет работать.

Простое картографическое устройство на 12 В.

Зарядное устройство С регулировкой зарядного тока.

Регулировка от 0 до 10а осуществляется изменением задержки открытия тринистра.

Схема зарядного устройства для АКБ с самораскрытием после зарядки.

Для зарядки аккумуляторов емкостью 45 ампер.

Схема умного зарядного устройства, которое предупредит о неправильном подключении.

Собрать абсолютно несложно. Пример зарядного устройства из бесперебойного.

Любая схема автомобильного зарядного устройства состоит из следующих компонентов:

  • Блок питания.
  • Стабилизатор тока.
  • Регулятор силы заряда. Он может быть ручным или автоматическим.
  • Индикатор уровня тока и (или) напряжения заряда.
  • Дополнительно — контроль заряда с автоматическим отключением.

Любое зарядное устройство, от простейшего до интеллектуальной машины, состоит из перечисленных элементов или их комбинаций.

Схема простая для автомобильного аккумулятора

Формула нормального заряда Простая, так как 5 копеек — базовая емкость аккумулятора, деленная на 10. Напряжение заряда должно быть чуть больше 14 вольт (речь идет о стандартной стартерный аккумулятор 12 вольт).

Соблюдение режима работы аккумуляторов, а в частности режима зарядки, гарантирует их безаварийную работу в течение всего срока службы.Зарядка аккумуляторов вырабатывает ток, значение которого можно определить по формуле

.

где i — средний зарядный ток, А., q — паспортная электрическая емкость аккумулятора, А-ч.

Классическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора зарядного тока. Проволочные оснастки используются в качестве проводных стабилизаторов (см. Рис. 1) и транзисторных стабилизаторов тока.

В обоих случаях на эти элементы присутствует значительная тепловая мощность, что снижает эффективность зарядного устройства и увеличивает вероятность его выхода из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать накопительные конденсаторы, включенные последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющие функцию реактивных сопротивлений избыточного сетевого напряжения. Упрощенно такое устройство показано на рис. 2.

В данной схеме тепловая (активная) мощность выделяется только на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформатора, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостаток на рис.2 — необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза больше номинального напряжения нагрузки (~ 18 ÷ 20В).

Схема зарядного устройства

, обеспечивающая зарядку 12-вольтовых аккумуляторов до 15 А, причем ток заряда можно изменять от 1 до 15 А с шагом 1 А, показана на рис. 3.

Возможно автоматическое выключение устройства при полной зарядке аккумулятора. Не боится кратковременных коротких замыканий в грузовой цепи и обрывов в ней.

Переключатели Q1 — Q4 позволяют подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменный резистор R4 устанавливает порог срабатывания C2, который должен срабатывать при напряжении на зажимах батареи, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На рис. 4 показано другое зарядное устройство, в котором зарядный ток плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулировкой угла открытия тринистора VS1.Узел настройки выполнен на однопроходном транзисторе VT1. Величина этого тока определяется положением двигателя переменного резистора R5. Максимальный ток заряда АКБ 10а установлен как амперметр. Устройства предусмотрены на стороне сети и предохранителями нагрузки F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. Рис. 4) размером 60х75 мм показан на следующем рисунке:

На схеме на рис. 4 Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, в три раза больший ток заряда, и, соответственно, мощность трансформатора также должна быть в три раза больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Указанное обстоятельство является существенным недостатком зарядного устройства с тринисторным регулятором тока (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного моста VD1-VD4 и тиристор vs1 должны быть установлены на радиаторах.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, для увеличения КПД зарядного устройства, возможно, что регулирующий элемент будет перенесен из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки.Такое устройство показано на рис. 5.

На схеме на рис. 5 Узел настройки аналогичен устройству, примененному в предыдущем варианте. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, у диодов VD1-VD4 и тринистора VS1 относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, использование тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента кривой тока (что также приводит к увеличению КПД зарядного устройства).К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальванику с сетью элементов регулирующего узла, что необходимо учитывать при разработке конструктивного решения (например, использовать переменный резистор с пластиковой осью).

Вариант печатной платы в строке 5 размером 60х75 мм показан на рисунке ниже:

Примечание:

Выпрямительные диоды VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мост VD1-VD4 типа KC402 или KC405 с буквами A, B, V.Стабилитрон ВД3 типа КС518, КС522, КС524 или собран из двух одинаковых стабилизаторов с суммарным напряжением стабилизации 16 ÷ 24 вольт (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопроходный, типа CT117A, B, B, Диодный мост VD5-VD8 состоит из диодов, с рабочими токами не менее 10 ампер (D242 ÷ D247 и т. Д.). На радиаторах площадью не менее 200 кв. См устанавливаются диоды, а радиаторы будут очень горячими, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор.

Соблюдение режима работы аккумуляторов, а в частности режима зарядки, гарантирует их безаварийную работу в течение всего срока службы.Зарядка аккумуляторов вырабатывает ток, значение которого можно определить по формуле

.

где i — средний зарядный ток, А., q — паспортная электрическая емкость аккумулятора, А-ч.

Классическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора зарядного тока. Проволочные оснастки используются в качестве проводных стабилизаторов (см. Рис. 1) и транзисторных стабилизаторов тока.

В обоих случаях на эти элементы присутствует значительная тепловая мощность, что снижает эффективность зарядного устройства и увеличивает вероятность его выхода из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать накопительные конденсаторы, включенные последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющие функцию реактивных сопротивлений избыточного сетевого напряжения. Упрощенно такое устройство показано на рис. 2.

В данной схеме тепловая (активная) мощность выделяется только на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформатора, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостаток на рис. 2 — необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза больше номинального напряжения нагрузки (~ 18 ÷ 20В).

Схема зарядного устройства

, обеспечивающая зарядку 12-вольтовых аккумуляторов до 15 А, причем ток заряда можно изменять от 1 до 15 А с шагом 1 А, показана на рис. 3.


Возможно автоматическое выключение устройства при полной зарядке аккумулятора. Ему не страшны кратковременные замыкания в грузовой цепи и обрывы в ней.

Переключатели Q1 — Q4 позволяют подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменный резистор R4 устанавливает порог срабатывания C2, который должен срабатывать при напряжении на зажимах батареи, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На рис. 4 показано другое зарядное устройство, в котором зарядный ток плавно регулируется от нуля до максимального значения.


Изменение тока в нагрузке достигается регулировкой угла открытия тринистора VS1. Узел настройки выполнен на однопроходном транзисторе VT1. Величина этого тока определяется положением двигателя переменного резистора R5. Максимальный ток заряда АКБ 10а установлен как амперметр. Устройства предусмотрены на стороне сети и предохранителями нагрузки F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. Рис. 4) размером 60х75 мм показан на следующем рисунке:


На схеме на рис. 4 Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, в три раза больший ток заряда, и, соответственно, мощность трансформатора также должна быть в три раза больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Указанное обстоятельство является существенным недостатком зарядного устройства с тринисторным регулятором тока (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного моста VD1-VD4 и тиристор vs1 должны быть установлены на радиаторах.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, для увеличения КПД зарядного устройства, возможно, что регулирующий элемент будет перенесен из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Такое устройство показано на рис. 5.


На схеме на рис.5 Узел настройки аналогичен устройству, примененному в предыдущем варианте. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, у диодов VD1-VD4 и тринистора VS1 относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, использование тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента кривой тока (что также приводит к увеличению КПД зарядного устройства).К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальванику с сетью элементов регулирующего узла, что необходимо учитывать при разработке конструктивного решения (например, использовать переменный резистор с пластиковой осью).

Вариант печатной платы в строке 5 размером 60х75 мм показан на рисунке ниже:


Примечание:

Выпрямительные диоды VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мост VD1-VD4 типа KC402 или KC405 с буквами A, B, V.Стабилитрон ВД3 типа КС518, КС522, КС524 или собран из двух одинаковых стабилизаторов с суммарным напряжением стабилизации 16 ÷ 24 вольт (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопроходный, типа CT117A, B, B, Диодный мост VD5-VD8 состоит из диодов, с рабочими токами не менее 10 ампер (D242 ÷ D247 и т. Д.). На радиаторах площадью не менее 200 кв. См устанавливаются диоды, а радиаторы будут очень горячими, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор.

Привет ув.Читатель блога «Моя лаборатория Радио Питнера».

В сегодняшней статье мы поговорим о длинной «логичной», но очень полезной схеме тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, который мы будем использовать в качестве зарядного устройства для свинцовых аккумуляторов.

Начнем с того, что Зарядное устройство на CU202 имеет ряд преимуществ:
— способность выдерживать зарядный ток до 10 ампер;
— токовый импульс заряда, что, по мнению многих радиолюбителей, помогает продлить срок службы аккумулятора.
— Схема собрана с недефицитных недорогих запчастей, что делает ее очень доступной в своей ценовой категории.
— И последний плюс — простота повторения, которая позволит его повторить, как новичку в радиотехнике, так и просто владельцу автомобиля, без знаний в радиотехнике, которому нужна качественная и простая зарядка.

В свое время собирал эту схему на коленке за 40 минут вместе с обратной стороной платы и подготовкой компонентов схемы. Что ж, хватит историй, давайте рассмотрим схему.

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202

Перечень компонентов, используемых на схеме
C1 = 0.47-1 мкФ 63Б

R1 = 6,8K — 0,25W
R2 = 300 — 0,25W
R3 = 3,6K — 0,25W
R4 = 110 — 0,25W
R5 = 15K — 0,25W
R6 = 50 — 0,25 W
R7 = 150 — 2 Вт
FU1 = 10A.
VD1 = Current 10a, мост желательно брать с запасом. Ну на 15-25а и обратном напряжении не ниже 50В
VD2 = Любой импульсный диод, на обратном напряжении не ниже 50В
VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
VT1 = kt361a, kt3107, кт502
ВТ2 = кт315а, кт3102, кт503

Как было сказано ранее, схема представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с электронным регулятором зарядного тока.
Управление тиристорным электродом осуществляется цепочкой на транзисторах VT1 и VT2. Управляющий ток проходит через VD2, необходимый для защиты схемы от обратных скачков тока тиристора.

Резистор R5 определяет ток зарядки аккумулятора, который должен составлять 1/10 от емкости аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 55а следует заряжать током 5,5А. Поэтому на выходе перед выводами зарядного устройства желательно поставить амперметр для контроля зарядного тока.

По мощности, для данной схемы подбираем трансформатор с переменным напряжением 18-22В, желательно по мощности без запаса, потому что в управлении мы используем тиристор. Если напряжение больше — R7 поднять до 200м.

Также не забываем, что диодный мост и управляющий тиристор необходимо надевать на радиаторы через теплопроводящую пасту. Просто если вы используете простые диоды типа Д242-Д245, КД203, помните, что их нужно изолировать от корпуса радиатора.

Ставим предохранитель на нужные вам токи, если не планируете заряжать аккумулятор выше 6а, то предохранитель 6,3а головой.
Также для защиты аккумулятора и зарядного устройства рекомендую поставить мой или, помимо защиты от кексов, защитить зарядное устройство от подключения разряженных аккумуляторов с напряжением менее 10,5В.
Ну в принципе Схема ЗУ на КУ202 рассматривался.

Печатная плата тиристорного зарядного устройства на КУ202

Собрана от Сергея


Удачи вам с повторением и жду ваших вопросов в комментариях

Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов рекомендую
От uadmin check


Вам понравилась эта статья?
Сделаем подарочную мастерскую.Бросьте пару монет на цифровой осциллограф Uni-T UTD2025CL (2 канала x 25 МГц). Осциллограф — это устройство, предназначенное для исследования амплитудных и временных параметров электрического сигнала. Стоит дорого 15 490 рублей, такого подарка себе позволить не могу. Аппарат очень нужен. С ним количество новых интересных схем увеличится в разы. Спасибо всем, кто помогает.

Любое копирование материала мною строго запрещено ну и копирайтом .. Что бы не пропустить эту статью киньте ссылку через кнопки вправо
А так же все вопросы мы уточняем через форму ниже.Ребята не сомневайтесь

Устройство с электронным регулированием зарядного тока, выполненное на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.
Не содержит дефицитных деталей, при этом заведомо рабочие детали не требуют установления.
Зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может быть регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток близок к импульсному, что, как считается, способствует продлению срока службы аккумулятора.
Устройство работает при температурах. температура окружающей среды От -35 ° C до + 35 ° C.
Схема прибора представлена ​​на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с питанием от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диод moctvdi + VD4.
Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопроходного транзистора ВТИ, VT2. Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается перед переключением однопроходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1.В крайнем правом углу, в зависимости от положения, зарядный ток станет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает схему управления тиристором vs1 от обратного напряжения, появляющегося при включении тиристора.

Зарядное устройство может быть дополнительно дополнено различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения аккумулятора при его длительном хранении, сигнализация о верной полярности подключения аккумулятора, защита от замыкания вывода и т. Д.).
К устройствам устройства можно отнести — колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электрической сети.
Как и все аналогичные тиристорные фазорегуляторы, устройство создает помехи для радио. Для борьбы с ними следует снабдить networkLC — фильтром, аналогичным используемому в импульсных блоках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
ТРАНЗИСТОР KT361A Заменить на CT361B — KT361O, CT3107L, CT502B, KT502G, CT501G — KT50ik, а KT315L — на CT315B + CT315D KT312B, CT3102L, KT503V + KT503G, P307.Вместо КД105Б подойдут диоды CD105B, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор Р1 — СП-1, СПЗ-30А или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подобрав шунт под образцовый амперметр.
ProtectorF1 — плавкий, но его удобно применять сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на тот же ток.
ДиодыVD1 + VP4. они могут быть любым постоянным током 10 А и обратным напряжением не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, CD210, CD213).
Выпрямительные диоды и тиристоры на радиаторах, каждая полезная площадь около 100 см *. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами лучше использовать теплопроводные пасты.
Комнатный тиристор КУ202Б подходит КУ202Г — КУ202Е; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует отметить, что возможно применение непосредственно железной стенки корпуса в качестве радиатора тиристора. Тогда, правда, на корпусе будет отрицательный вывод устройства, что вообще нежелательно из-за угрозы неуказанного замыкания вывода плюсового провода на корпусе.Если тиристор укрепить через слюнную прокладку, угрозы замыканий не будет, но ухудшится отдача тепла.
В приборе можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если трансформатор имеет напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить с другой — наибольшее сопротивление (например, при 24 * 26 сопротивление резистора надо увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две монотонных обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпроводной схеме на 2 диодах. .
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В от него можно полностью отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямляющий -Opacepheriode). Для такого варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5).Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, ТУ 202).
К описываемому устройству подходит унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть подключены последовательно, при этом они способны давать ток до 8 А.
Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 + VD4. выпрямитель, переменный резистор R1, FUCE FU1 и тиристор VS1, смонтированные на печатной плате из фольгированного волокна толщиной 1.5 мм.
Чертеж доски представлен в журнале Радио №11 за 2001 год.

В нормальных условиях эксплуатации электрическая система автомобиля является самодостаточной. Речь идет о блоке питания — связка из генератора, регулятора напряжения и аккумулятора работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это теоретически. На практике автовладельцы вносят поправки в эту тонкую систему. Или оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами.

Например:

  1. Работа от батареи, ресурс которой исчерпан. Элемент «Не держит» заряд
  2. Нерегулярные поездки. Длительный простой автомобиль (особенно в период «зимней спячки») приводит к саморазряду акб
  3. Автомобиль эксплуатируется в режиме коротких поездок, с частым включением и запуском мотора. Акб просто не успевает подзарядить
  4. Подключение дополнительного оборудования увеличивает нагрузку на аккумулятор. Часто приводит к повышенному току саморазряда при выключенном двигателе
  5. Чрезвычайно низкие температуры ускоряют саморазряд
  6. Неисправная топливная система приводит к повышенной нагрузке: машина заводится не сразу, надо долго крутить стартер.
  7. Неисправный генератор или регулятор напряжения не позволяют правильно зарядить аккумулятор. Эта проблема включает изношенные провода питания и плохой контакт в цепи заряда
  8. И напоследок вы забыли выключить фару, габариты или музыку в машине. Для полной разрядки аккумулятора за одну ночь в гараже иногда довольно легко закрыть дверь. Освещение салона потребляет много энергии.

Любая из перечисленных причин приводит к неприятной ситуации: Вам нужно ехать, а аккумулятор не может включить стартер.Проблема решается внешним питанием: то есть зарядным устройством.

Собрать абсолютно несложно. Пример зарядного устройства из бесперебойного.

Любая схема автомобильного зарядного устройства состоит из следующих компонентов:

  • Блок питания.
  • Стабилизатор тока.
  • Регулятор силы заряда. Он может быть ручным или автоматическим.
  • Индикатор уровня тока и (или) напряжения заряда.
  • Дополнительно — контроль заряда с автоматическим отключением.

Любое зарядное устройство, от простейшего до интеллектуальной машины, состоит из перечисленных элементов или их комбинаций.

Схема простая для автомобильного аккумулятора

Формула нормального заряда Простая, так как 5 копеек — базовая емкость аккумулятора, деленная на 10. Напряжение заряда должно быть чуть больше 14 вольт (речь идет о стандартном стартере. аккумулятор 12 вольт).

Easy Electrical Principled Схема зарядного устройства для автомобиля состоит из трех компонентов: блок питания, контроллер, индикатор.

Classic — Зарядное устройство с резистором



Блок питания выполнен из двухобмоточного «транса» и диодной сборки. Выходное напряжение выбирается вторичной обмоткой. Выпрямитель — диодный мост, стабилизатор в этой схеме не применяется.
Ток заряда регулируется реостатом.

Важно! Никакие переменные резисторы даже на керамическом сердечнике такой нагрузки не выдержат.

Проволочный реостат Необходимо столкнуться с главной проблемой такой схемы — излишняя мощность распознается как тепло.И это происходит очень интенсивно.



Конечно, КПД такого устройства стремится к нулю, а ресурс его компонентов (особенно ряда) очень мал. Однако схема существует, и она достаточно эффективна. Для аварийной зарядки, если нет готового оборудования, можно собрать буквально «на коленке». Есть ограничения — ток более 5 ампер — это предел для подобной схемы. Следовательно, его можно заряжать акб емкостью не более 45 Ач.

Зарядное устройство

своими руками, детали, схемы — видео

Диммерный конденсатор

Принцип действия изображен на схеме.



За счет реактивного сопротивления конденсатора, включенного в цепь первичной обмотки, можно регулировать зарядный ток. Реализация состоит из тех же трех компонентов — блока питания, контроллера, индикатора (при необходимости). Схема может быть настроена под заряд одного типа АКБ, и тогда индикатор будет не нужен.

Если добавить еще один элемент — АКПП , а также собрать выключатель из всей батареи конденсаторов — получится профессиональное зарядное устройство, оставшееся простым в изготовлении.



Схема контроля заряда и автоматического отключения, в комментариях не нуждаются. Технология отработана, один из вариантов вы видите на общей схеме. Порог срабатывания устанавливается резистором R4. Когда ваше собственное напряжение на клеммах аккумулятора достигает заданного уровня, выключатель выключает нагрузку.В качестве индикатора стоит амперметр, который перестает показывать ток заряда.

Зарядное устройство для изюма — Конденсаторная батарея. Особенность схем с гасящим конденсатором — добавляя или уменьшая емкость (просто подключая или удаляя дополнительные элементы) можно регулировать выходной ток. Имея 4 конденсатора для токов 1a, 2a, 4a и 8a и коммутируя их с помощью обычных переключателей в различных комбинациях, вы можете регулировать ток заряда от 1 до 15 A с шагом 1 A.

Если вы не боитесь держать в руках паяльник, можно собрать автомобильный аксессуар с плавной регулировкой тока заряда, но без недостатков, присущих резисторной классике.



Теплоотвод используется как регулятор в виде мощного реостата, но электронного ключа на тиристоре. Вся силовая нагрузка проходит через этот полупроводник. Данная схема рассчитана на ток до 10 А, то есть позволяет без перегрузок заряжать акб до 90 Ач.

Регулируя степень открытия перехода резистора R5 к транзистору VT1, вы обеспечиваете плавное и очень точное управление тринистором VS1.

Надежная схема легко собирается и настраивается. Но есть одно условие, которое мешает подобному зарядному устройству в списке удачных конструкций. Мощность трансформатора должна обеспечивать трехкратную зарядку.

То есть для верхнего предела в 10 А трансформатор должен выдерживать длительную нагрузку 450-500 Вт.Практически реализованная схема будет громоздкой и тяжелой. Однако если зарядное устройство стационарно установлено в помещении — это не проблема.

Схема импульсного зарядного устройства

для автомобильного аккумулятора

Все недостатки Приведенные выше решения можно изменить на одно — сложность сборки. В этом суть импульсных зарядных устройств. У этих схем завидная мощность, они достаточно теплые, обладают высоким КПД. Кроме того, компактные размеры и малый вес позволяют легко носить их с собой в автомобиле.



Схема понятна любому радиолюбителю, имеющему представление о том, что такое ШИМ-генератор. Он собран на популярном (и совершенно несовершенном) контроллере IR2153. В этой схеме реализован классический напольный мостовой инвертор.

При имеющихся конденсаторах выходная мощность составляет 200 Вт. Это много, но нагрузку можно увеличить вдвое, заменив конденсаторы на емкость 470 мкФ. Тогда его можно будет зарядить до емкости до 200 Ач.

Собранная плата получилась компактной, умещается в коробке 150 * 40 * 50 мм. Принудительное охлаждение не требуется Но вентиляционные отверстия должны быть предусмотрены. При увеличении мощности до 400 Вт на радиаторах следует установить силовые ключи VT1 ​​и VT2. Их необходимо вынуть из корпуса.



Донор может осуществлять питание от системы ПК.

Важно! При использовании блока питания AT или ATH возникает желание переделать готовую схему в зарядном устройстве. Для реализации такой затеи потребуется заводская панель блока питания.

Поэтому просто используйте элементную базу. Для выпрямителя отлично подходят трансформатор, дроссель и диодная сборка (Шоттки). Все остальное: транзисторы, конденсаторы и прочие мелочи — обычно в наличии у радиолюбителя в каждой коробке. Так что зарядное достается условно бесплатно.

На видео показано и описано как собрать самому собрать импульсное зарядное устройство для авто.

Стоимость заводской пульсирующей 300-500 Вт — минимум 50 долларов (в эквиваленте).

Выход:

Собрать и использовать. Хотя разумнее держать свой аккумулятор «в Тонусе».

Потребность в подзарядке аккумуляторной батареи станка появляется у наших соотечественников регулярно. Кто-то делает это из-за разряда аккумулятора, кто-то — в рамках обслуживания. В любом случае наличие зарядного устройства (памяти) во многом облегчает эту задачу. Подробнее о том, что такое тиристорное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора и как сделать такое устройство по схеме — читайте ниже.

[Скрыть]

Описание тиристора zu

Тиристорное зарядное устройство представляет собой устройство с электронным контролем зарядного тока. Такие устройства выполнены на базе тиристорного регулятора мощности, который имеет фазовый пояс. В устройстве этого типа нет недостатков, а если все его детали целиком, его даже не нужно настраивать после изготовления.

С этим я могу заряжать аккумулятор автомобиля током от нуля до десяти ампер. Кроме того, его можно использовать как регулируемый источник питания для определенных инструментов, например, паяльника, переносной лампы и т. Д.По своей форме зарядный ток очень похож на импульсный, а последний, в свою очередь, позволяет продлить ресурс работы аккумулятора. Использование тиристорной памяти допускается в диапазоне температур от -35 до +35 градусов.

Схема

Если декорировать тиристорную память своими руками, то можно применить множество различных схем. Рассмотрим описание на примере схемы 1. Тиристорная память в этом случае питается от обмотки 2 трансформаторного узла через диодный мост VDI + VD4.Управление выполнено в виде аналога однопроходного транзистора. В этом случае с помощью элемента переменного резистора можно отрегулировать время, в течение которого будет выполняться конденсаторный компонент С2. Если положение этой детали крайнее правое, то индикатор зарядного тока будет наибольшим, и наоборот. Благодаря диоду VD5 цепь управления тиристором vs1 защищена.

Плюсы и минусы

Главное преимущество такого прибора — качественный зарядный ток, который не разрушит, а увеличивает ресурс работы аккумулятора в целом.

При необходимости память может быть дополнена всевозможными автоматическими компонентами, предназначенными для таких опций:

  • устройство сможет отключиться в автоматическом режиме, когда зарядка завершится;
  • поддержание оптимального напряжения аккумуляторной батареи в случае ее длительного хранения без эксплуатации;
  • еще одна особенность, которую можно рассматривать как плюс — тиристорная память может сообщать автовладельцу о том, подключил ли он полярность аккумулятора, а это очень важно при зарядке;
  • также в случае добавления дополнительных компонентов может быть реализовано еще одно преимущество — защита узла от закрытия вывода (автор видео — канал BLAZE Electronics).

Что касается непосредственно недостатков, то к ним относятся колебания зарядного тока, если напряжение в бытовой сети нестабильно. Кроме того, как и другие тиристорные регуляторы, такая память может создавать определенные помехи для передачи сигнала. Чтобы этого не произошло, при изготовлении памяти необходимо дополнительно установить LC-фильтр. Такие фильтрующие элементы, например, используются в блоках питания.

Как сделать на память самому?

Если говорить о производстве памяти своими руками, то этот процесс рассмотрим на примере схемы 2.В этом случае управление тиристором осуществляется за счет фазового сдвига. Мы не будем описывать весь процесс, так как он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в дизайн. Ниже рассмотрим основные нюансы, которые следует учитывать.

В нашем случае устройство собрано на обычной органике, включая конденсатор:

  1. Диодные элементы, обозначенные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2 должны быть установлены на радиаторе. установка последних допускается на общий радиатор.
  2. Элементы сопротивления R2, ​​как и R5, следует использовать не менее 2 Вт.
  3. Что касается трансформатора, то его можно купить в магазине или взять на паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новое сечение примерно 1,8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, так как такой мощности будет достаточно.
  4. Когда все элементы в ваших руках, всю конструкцию можно установить в одном корпусе.Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать никаких рекомендаций, так как корпус — личное дело каждого.
  5. После того, как зарядное устройство будет готово, необходимо проверить его работоспособность. Если вы сомневаетесь в качестве сборки, то мы бы порекомендовали провести диагностику устройства на более старом аккумуляторе, в случае которого будет не жалко выбросить. Но если вы все сделали правильно, по схеме, то в плане эксплуатации проблем возникнуть не должно.Учтите, что изготовленную память не нужно настраивать, она изначально должна работать правильно.

Зарядное устройство на тиристоре для автомобильного аккумулятора. Зарядное устройство для аккумулятора. Цепь автоматического отключения при полной зарядке АКБ

Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора имеет ряд преимуществ. Такая схема позволяет безопасно заряжать любой автомобильный аккумулятор на 12 В, без риска выкипания.

Продвинутые устройства этого типа Подходит для восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов.Это достигается за счет управления параметрами зарядки, а значит, есть возможность имитировать восстановительные режимы.

Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазо-импульсного регулятора мощности давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.

Узнайте время зарядки аккумулятора

Зарядка на КУ202Н позволяет:

  • достичь зарядки ток. до 10а;
  • выдают импульсный ток, что благоприятно сказывается на сроке службы АКБ;
  • собрать прибор своими руками из недорогих деталей, доступных в любом магазине радиоэлектроники;
  • повторить фундаментальную схему даже новичку, поверхностно знакомому с теорией.

Условно представленную схему можно разделить на:

  • Понижающее устройство — это трансформатор с двумя обмотками, который превращает 220В из сети в необходимые для работы устройства 18-22В.
  • Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собранный из 4-х диодов или реализованный с помощью диодного моста.
  • Фильтры — электролитические конденсаторы, отсекающие переменные выходного тока.
  • Стабилизация осуществляется за счет Стабилианцев.
  • Регулятор тока выполнен компонентным под транзисторы, тиристоры и переменное сопротивление.
  • Контроль выходных параметров осуществляется с помощью амперметра и вольтметра.

Принцип действия

Цепочка транзисторов VT1 и VT2 управляет электродом тиристора. Ток проходит через VD2, защищая от возвратных импульсов. Оптимальный зарядный ток контролируется компонентом R5. В нашем случае он должен составлять 10% емкости аккумулятора.Для контроля регулятора тока по этому параметру перед подключением клемм должен быть установлен амперметр.

Питание этой схемы осуществляется трансформатором с выходным напряжением от 18 до 22 В. Для отвода избыточного тепла необходимо устраивать на радиаторах диодный мост, а также управляющий тиристор. Оптимальный размер Радиатор должен превышать 100 см2. При использовании диодов D242-D245, CD203- обязательно, изолируйте их от корпуса устройства.

Эта схема зарядного устройства на тиристорах должна быть снабжена предохранителем на выходное напряжение.Его параметры подбираются под собственные нужды. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранитель 7,3 и его будет вполне достаточно.

Особенности сборки и эксплуатации

Контрольная диаграмма Temporera

Зарядное устройство, собранное по схеме, в дальнейшем может быть дополнено системами автоматической защиты (от выкупа короткого замыкания и т. Д.). Особенно полезно, в нашем случае будет система настройки подачи тока при зарядке аккумулятора, что убережет его от перезарядки и перегрева.

Другие защитные системы предпочтительно оснащены светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.

Внимательно следите за выходным током, так как он может измениться из-за колебаний в сети.

Наряду с аналогичными тиристорными регуляторами фазовых импульсов, зарядное устройство, собранное по представленной схеме, создает помехи для радио, поэтому для сети желательно предусмотреть LC-фильтр.

Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичным КУ202В, КУ 202Г или CU202E.Также можно использовать более производительные Т-160 или Т-250.

Зарядное устройство тиристор своими руками

Для своей сборки по представленной схеме вам потребуется минимум времени и сил при невысокой стоимости комплектующих. Большинство комплектующих легко заменяются аналогами. Часть деталей можно позаимствовать из вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием комплектующие следует проверить, за счет этого зарядное устройство, собранное из использованных деталей, заработает сразу после сборки.

В отличие от представленных на рынке моделей, производительность собранного своими руками зарядного устройства сохраняется в большем диапазоне. Вы можете заряжать автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Именно возможность регулировки выходного тока, давая большой ампеж аккумулятор, позволяет в короткие сроки компенсировать аккумулятор, достаточный для вращения стартера двигателя.

Тиристорные зарядные устройства используются в гаражах автомобилистов благодаря их способности безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема Данное устройство позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радиорынка.Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату несколько меньше стоимости магазинного зарядного устройства, вы сможете собрать устройство по предоставленной ему схеме.

Знаю, что уже обзавелся всякими разными зарядными устройствами, но не смог не повторить улучшенный экземпляр тиристорной зарядки для автомобильных аккумуляторов. Доработка данной схемы дает возможность больше не следить за состоянием зарядов аккумулятора, также обеспечивает защиту от кексов, а также сохраняет старые параметры

Слева в розовой рамке представлена ​​давно известная схема фазоимпульсного регулятора тока, подробнее о преимуществах этой схемы можно прочитать

В правой части схемы представлен ограничитель напряжения автомобильного аккумулятора.Смысл этого уточнения заключается в том, что при достижении напряжения 14,4 В на аккумуляторной батарее напряжение из этой части схемы блокирует поток импульсов к левой стороне схемы через транзистор Q3, и зарядка завершается.

Я выложил такие как нашел, лизание на pCB немного изменило рейтинг делителя с вороном

Вот такая печатная плата в проекте SprintLayout

На плате поменяли делитель с быстрым выстрелом, как описано выше, а также добавили еще один резистор для переключения напряжений между 14.4В-15,2В. Это напряжение составляет 15,2 В, необходимое для зарядки кальциевых автомобильных аккумуляторов

.

На плате три светодиодных индикатора: питание, батарея подключена, разворот. Первые два рекомендуют поставить зеленый, третий светодиод красный. Переменный резистор регулятора тока установлен на печатной плате, тиристор и диодный мост вынесены на радиатор.

Выложу пару фоток собранных плат, но пока не по делу. Также нет тестов зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.Остальные фото выложу так как буду в гараже


Тоже начал рисовать лицевую панель в том же приложении, но пока жду посылку из Китая, панель не начала заниматься

Так же нашел в интернете таблицу напряжений АКБ при разной степени заряда, может кому пригодится

Будет интересна статья про еще одно простое зарядное устройство

.

Чтобы не пропустить последние обновления в мастерской, подпишитесь на обновления в контакте с одноклассниками, вы также можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке спрея

Не хочу копаться в Рутинах Радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей.За вполне приемлемую цену можно купить зарядные устройства более высокого качества

Простое зарядное устройство со светодиодным индикатором Зарядка, зеленый аккумулятор заряжается, красный аккумулятор заряжен.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от тортов. Идеально подходит для зарядки Мото Акб емкостью до 20а \ час, Акб 9А \ час заряжается за 7 часов, 20а \ час — за 16 часов. Стоимость этого зарядного устройства всего 403 рубля доставка бесплатно

Зарядное устройство данного типа может автоматически заряжать практически любые типы автомобильных и мотоаккумуляторов от 12В до 80А \ ч.Он имеет уникальный способ зарядки в три этапа: 1. Зарядка постоянным током, 2. Зарядка постоянным напряжением, 3. Капельная зарядка до 100%.
На передней панели два индикатора, первый показывает напряжение и процент заряда, второй показывает ток заряда.
Довольно качественная бытовая техника, цена всего 781,96 руб, доставка бесплатная. На момент написания этих строк номер заказа 1392, оценка 4.8 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку.

Зарядное устройство для различных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10а и пиком 12а. Возможность зарядки гелиевого аккумулятора и са \ са. Технология зарядки как на предыдущих трех этапах. Зарядное устройство способно заряжаться как автоматически, так и вручную. На панели есть ЖК-индикатор, индикатор напряжения, тока заряда и процента заряда.

Хороший аппарат если нужно заряжать все возможные типы акб любые баки, аж до 150а \ ч

Автомобильное зарядное устройство

Очень популярна тема зарядных устройств для автоаккумуляторов, поэтому предлагаем вашему вниманию еще одну проверенную и отлично зарекомендовавшую себя схему зарядки.Трансформатор в этом устройстве был использован заводским изготовлением на 36 вольт в цепях управления. На его вторичной обмотке есть две обмотки по 18 вольт, подключенные к средней точке. На общем радиаторе с тиристором монтируются диоды на ток 30 А, добытые от автомобильного генератора (те, что были под рукой).

Сам тиристор от корпуса радиатора изолирован слюдяной прокладкой, а радиатор, в свою очередь, изолирован от корпуса. Получилось просто и компактно, и даже при максимальной нагрузке температура радиатора выше 40-45 градусов не поднималась.

Тиристоры пробовал разные, вся серия КУ202, но в итоге был приподнят Т25-ХХХ, надпись хорошо видна, но точно знаю, что это тиристор на ток 25 А.
Управление собрано на отдельной плате Амперметр используется на переменном токе, с полным отклонением 5 А, поэтому он включен на диоды.

Естественно можно поставить в эту автомобильную зарядку Стрелочный индикатор и на постоянный ток, и не обязательно амперметр, а даже вольтметр с шунтом от низкоуровневого резистора.

Пределы зарядного тока 0,7-5 А, при слишком малом токе возможна поломка генерации, (все тонкости настройки цепей генератора, и подбора тиристора) — кто хочет есть зарядный ток с нуля.

На лицевой стороне корпуса размещены блок включения питания, регулятор зарядного тока и амперметр для контроля процесса заряда АКБ. Задняя часть установлена ​​на текстолитовой полосе клемм проводов для подключения АКБ.Вся коробка окрашена в черный цвет.

Устройство с электронным регулированием зарядного тока выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Он не содержит редких радиодеталей, при этом заведомо рабочие элементы не требуют установки. Зарядное устройство позволяет заряжать аккумулятор от 0 до 10 ампер, а также может быть регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто источника питания на все случаи жизни.
Зарядный ток близок к импульсному, что, как считается, способствует продлению срока службы аккумулятора.
Устройство работает при температурах. температура 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 радиодетали устройства отечественные, но заменены на аналогичные зарубежные.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП. Транзистор
CT361A будет заменен на CT361B — CT361O, CT3107L, CT502B, KT502G, CT501G — KT50IK, а KT315L — на CT315B + CT315D CT312B, CT3102L, CT503B + KT503G, P307.Вместо КД105Б подойдут диоды CD105B, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Резистор переменный R1 — СП-1, СПЗ-30А или СПО-1.
Ампметр РА1 — любой постоянный ток со шкалой 10А. Это можно сделать самостоятельно от любого миллиамперметра, сняв шунт на образцовый амперметр.
Предотвращение F1 является плавким, но его удобно подать на тот же ток 10-амперным или автомобильным биметаллическим элементом. Диоды
VD1 … VP4 могут быть где угодно на постоянном токе 10 ампер и обратном напряжении не менее 50 вольт (серии D242, D243, D245, KD203, CD210, CD213).
Выпрямительные диоды и тиристоры поставлены на алюминиевые радиаторы, площадь охлаждения от 120 кв.м. Для улучшения теплового контакта приборов с радиаторами обязательно смазывайте теплопроводными пастами.
Тиристор КУ202Б будет заменен на КУ202Г — CU202E; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

В приборе используется готовый сетевой понижающий трансформатор соответствующей мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 вольт.
Если напряжение трансформатора на вторичной обмотке выше 18 вольт, резистор R5 желательно поменять на другое, наибольшее сопротивление (например, на 24-6 вольт сопротивление резистора до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две монотонных обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпроводной схеме на 2 диодах. .
При напряжении вторичной обмотки 28 х 36 вольт вообще можно отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — одноальтерогенное).Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом подключить делительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, ТУ 202).
К описываемому устройству подходит унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичные обмотки должны быть подключены последовательно, при этом они способны отдавать до 8 ампер.

Устройство с электронным регулированием зарядного тока, выполненное на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.
Не содержит дефицитных деталей, при этом заведомо рабочие детали не требуют установления. Зарядное устройство
позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может быть регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток близок к импульсному, что, как считается, способствует продлению срока службы аккумулятора.
Устройство работает при температуре окружающей среды от — 35 ° C до + 35 ° C.
Схема прибора представлена ​​на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный фазоимпульсный регулятор мощности с питанием от обмотки II. понижающий трансформатор Т1 через диодемоктвди + VD4.
Блок управления тиристором выполнен на аналоге однопроходного транзистора ВТИ, VT2. Время, в течение которого конденсатор C2 заряжается перед переключением однопроходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1.В крайнем правом положении в зависимости от положения его зарядный ток двигателя станет максимальным, и наоборот.
Цепь управления тиристором DiodeVD5 защищает VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Зарядное устройство может быть дополнительно дополнено различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения аккумулятора при его длительном хранении, сигнализация о верной полярности подключения аккумулятора, защита от замыкания вывода и т. Д.).
К устройствам устройства можно отнести — колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электрической сети.
Как и все аналогичные тиристорные фазорегуляторы, устройство создает помехи для радио. Для борьбы с ними следует снабдить networkLC — фильтром, аналогичным используемому в импульсных блоках питания.

Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
ТРАНЗИСТОР KT361A Заменить на CT361B — KT361O, CT3107L, CT502B, KT502G, CT501G — KT50ik, а KT315L — на CT315B + CT315D KT312B, CT3102L, KT503V + KT503G, P307.Вместо КД105Б подойдут диоды CD105B, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор Р1 — СП-1, СПЗ-30А или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой 10 А. Его можно изготовить независимо от любого миллиамперметра, подобрав шунт под образцовый амперметр.
ProtectorF1 — плавкий, но его удобно применять сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на тот же ток.

Диоды

VD1 + VP4 могут быть любым постоянным током 10 А и обратным напряжением не менее 50 В (серии D242, D243, D245, KD203, CD210, CD213).
Выпрямительные диоды и тиристоры на радиаторах, каждая полезная площадь около 100 см *. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами лучше использовать теплопроводные пасты.
Комнатный тиристор КУ202Б подходит КУ202Г — КУ202Е; На практике проверено, что устройство нормально работает с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует отметить, что возможно применение непосредственно железной стенки корпуса в качестве радиатора тиристора. Тогда, правда, на корпусе будет отрицательный вывод устройства, что вообще нежелательно из-за угрозы неуказанного замыкания вывода плюсового провода на корпусе.Если тиристор укрепить через слюнную прокладку, угрозы замыканий не будет, но ухудшится отдача тепла.
В приборе можно использовать готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если трансформатор имеет напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить с другой — наибольшее сопротивление (например, при 24 * 26 сопротивление резистора надо увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, либо имеется две монотонных обмотки и напряжение каждой находится в заданных пределах, то выпрямитель лучше выполнять по обычной двухпроводной схеме на 2 диодах. .
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В от него можно полностью отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямляющий -Opacepheriode). Для такого варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катод к резистору R5).Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, ТУ 202).
К описываемому устройству подходит унифицированный трансформатор ТН-61.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *