Регулировка тока и напряжения в зарядных устройствах
ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО С ТАЙМЕРОМ Пуск зарядного устройства производится нажатием кнопки "пуск" на лицевой панели, при этом на схему подаётся питающее напряжение, реле К1 срабатывает и обеспечивает "самоподхват". По окончании зарядки реле К1 срабатывает, и схема полностью отключается от сети. Настройка схемы очень похожа на настройку предыдущей схемы и здесь не описывается - собственно, это вариант предыдущей схемы. В качестве переключателя режима работы SA1 можно использовать подходящий тумблер с тремя фиксированными состояниями. Реле К1 типа РП-21 или аналогичное с катушкой на 24 В. и контактами, способными коммутировать переменный ток 5 А., 220 В.
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО СО СТАБИЛИЗАТОРОМ ТОКАИ КОНТРОЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ ЗАРЯДКИ Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная микросхема TL494 (KIA494, КА7500В, К1114УЕ4). Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1- б А. (10 A. max) и выходного напряжения 2 - 20 В. Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 - 400 кв. см. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы. Требования к его изготовлению описаны в предыдущей схеме. В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров ЗУСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,5 ... 1,5 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 - 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации - необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора СЗ или установить дроссель большего типоразмера.
При отсутствии силового транзистора структуры p-n-р в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-п, как показано на рисунке. В качестве диода VD5 перед дросселем L1 желательно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанные на ток не менее 10 А. и напряжение 50В, в крайнем случае, можно использовать среднечастотные диоды КД213 , КД2997 или подобные импортные. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например КВРС3506, МР3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы. Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 - 100 кОм. Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В. Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм., остальные элементы схемы установлены на основании устройства и радиаторе. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа. В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В. и тока б А., то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора, также можно уменьшить до 100 - 200 кв. см. Устройство может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу и требует только подстройки.
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ Наибольшие проблемы вызывает изготовление накопительного дросселя L1, выбор ключевого транзистора и выходного диода. Параллельное включение нескольких мощных транзисторов проблему не очень решает, т. к. требуется выровнять падения напряжения на каждом транзисторе, в противном случае, основную нагрузку по току возьмёт на себя один из транзисторов и быстро перегреется. Если в качестве ключевого транзистора использовать мощные силовые N- канальные полевые транзисторы, например, IRFP264, потребуется дополнительный узел, обеспечивающий превышение напряжения на затворе на 15 В. В относительно истока, подключенного к накопительному дросселю. Номенклатура Р - канальных силовых полевых транзисторов, которые проще внедрить в схему, достаточно мала и не позволяет найти приемлемый вариант. Можно использовать силовые n-p-п транзисторы BUX20, специально предназначенные для таких устройств и обеспечивающие ток коммутации до 50 А., но схему придётся усложнить, т. к. эти транзисторы имеют малый коэффициент усиления и иную структуру. Наиболее просто увеличить выходной ток в ранее рассмотренной схеме - это применить двухтактное ключевое регулирование, дополнив схему ещё одним накопительным дросселем, ключевым транзистором и диодом. Предлагаемая схема обеспечивает такие возможности. Требования к изготовлению накопительных дросселей аналогичны. Транзисторы VI, VT2, выходные диоды VD3, VD4 и диодный мост VD1 устанавливаются через слюдяные прокладки на общий радиатор, в качестве которого можно использовать металлическое днище прибора. Настройка схемы ничем не отличается от ранее описанной и не приводится. Из-за повышенных рассеиваемых мощностей в качестве накопительных конденсаторов CI, С5 следует использовать только конденсаторы больших размеров и с повышенным рабочим напряжением.
По материалам сайта http://kravitnik. narod. ru Адрес администрации сайта: [email protected]
|
soundbarrel.ru
Автоматическое зарядное устройство - 2 (регулировка напряжения, тока)
Зарядное устройство позволяет плавно регулировать силу зарядного тока зарядки от 0 до 6 А, выходного напряжения от 0 до 15 В и автоматически отключаться от сети при зарядке батареи на 90% от номинальной емкости. Имеет систему защиты от перегрузок, срабатывающую при токе силой 7—10 А. Контроль за силой зарядного тока и выходным напряжением производится по ампервольтметру.
Питание зарядного устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В; потребляемая мощность не более 60 Вт; масса устройства не более 6 кг.
Принципиальная схема зарядного устройства приведена на рис. 1. Работает оно следующим образом. Постоянное напряжение с выхода двух-полупериодного выпрямителя на диодах Д5-Д8, включенных по мостовой схеме, через составной транзистор Т1Т2, являющийся регулирующим элементом устройства, подается к заряжаемой аккумуляторной батарее. Сопротивление составного транзистора изменяют напряжением смещения, подаваемым на базу транзистора Т1 с движка переменного резистора R3. Резистор R4 позволяет измерять напряжение на выходе зарядного устройства при отключенной нагрузке.
В системе защиты от перегрузок работают транзистор ТЗ и электромагнитное реле Р1. При кратковременном включении питания кнопочным переключателем В1 замыкаются контакты В 1.2, заряжается конденсатор С1, срабатывает реле Р1, и его контакты Р1.1 замыкаются. При этом срабатывает реле РЗ и его контакты Р3.1 блокируют контакты В1.1 выключателя питания. Режим транзистора ТЗ подбирают резистором R8 таким, чтобы ток коллекторной цепи был достаточным для удержания реле Р1 в сработавшем состоянии (0,2-0,25 от тока срабатывания).
При увеличении силы тока нагрузки выше допустимого напряжение на выходе устройства уменьшается, и на стабилитроне Д10, режим которого определяет резистор R7, оно становится меньше напряжения стабилизации. Стабилитрон при этом закрывается, от чего токи базы и коллектора транзистора Т3 резко уменьшаются, реле Р1 отпускает, и его контакты Р1.1, размыкаясь, обесточивают обмотку исполнительного реле Р3. При этом контакты Р3.1 реле Р3 также размыкаются и отключают зарядное устройство от сети.
В системе автоматического контроля подзаряда аккумуляторной батареи работают транзистор Т4, электромагнитное реле Р2 и стабилитрон Д9. С течением времени ток заряда уменьшается, а напряжение на зажимах батареи увеличивается. Когда оно достигнет порога пробоя стабилитрона Д9, транзистор Т4 полностью открывается, реле срабатывает и своими контактами Р2.1 разрывает цепь питания исполнительного реле Р3, которое контактами Р3.1 отключает зарядное устройство от сети.
Питание системы автоматического контроля осуществляется от выпрямителя на диодах Д1-Д4 через переключатель В4. Диод Д11 служит для ограничения напряжения на обмотке реле Р2 при отпускании. Резисторами R5 и R6 устанавливают режим срабатывания системы в зависимости от положения переключателя В3 на “12 В” или “6 В”, т.е. от рабочего напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи.
Кнопочный переключатель В2 служит для переключения ампервольтметра ИП1 на измерение напряжения или тока заряда. Измерительным прибором служит амперметр типа М4200 (на 10 А), доработанный для измерения напряжения. Выводы рамки отпаяны от шунта (R2) и припаяны к контактам переключателя В2. Отрезки монтажного провода пропущены через отверстия в корпусе прибора. Шунт остается на том же месте в корпусе, но включен согласно схеме. Резистор R1 определяет предел измерения напряжения от 0 до 20 В. Под шкалой для измерения тока с такой же градацией нанесена шкала для измерения напряжения: 1 А — 3 В; 3 А - 6 В; 5 А - 10 В; 7 А - 14 В; 8 А - 18 В.
Внешний вид зарядного устройства показан на рис. 2 а, б, а его конструкция на рис. 3. Оно смонтировано в металлическом корпусе размерами 145 X 115x275 мм вентиляционными отверстиями в боковых и верхней стенках. На передней лицевой панели находятся ампервольтметр (AV), кнопочные переключатели режима измерения “AV” (В2), включения и выключения питания (В1, В5), регулятор тока заряда (R3) и индикатор подключения устройства к сети (Л1). На задней панели находятся зажимы-гнезда для подключения аккумуляторной батареи, переключатели ВЗ, В4, плавкий предохранитель.
Переключатели В1, В2 и В5 типа П2К, S3 - МТ-3. Электромагнитные реле: Р1 и Р2 — РЭС-10 (паспорт РСО.452.049ТУ), Р3 — РЭН-29 (паспорт РФО.450.016ТУ). Переменный резистор R3 типа СП-1, подстроечные R5 и R6 — СПЗ-1б, постоянные — МЛТ-0,25. Индикаторная лампа Л1 — КМ-24-90.
Трансформатор питания Tp1 выполнен на магнитопроводе ШЛ20 X 32 (можно Ш20 X 32). Обмотка I содержит 1320 витков провода ПЭВ-1 0,35, обмотка II — 150 витков провода ПЭВ-1 1,5, обмотка III— 115 витков провода ПЭВ-1 0,35.
Монтажная плата, транзистор Т2, установленный на ребристом радиаторе, реле Р3 и диоды Д5-Д8 мощного выпрямителя размещены на гетинаксовой пластине (рис. 5) размерами 110 X 100 мм, которую крепят на шасси зарядного устройства (на рис. 3 - поз. 5). Диоды Д5 и Д8 этого выпрямителя установлены на теплоотводящей пластине размерами 125 X 35 мм, а Д6 и Д7 — на пластинах размерами 125 X 72 мм.
Правильно собранное зарядное устройство сразу же начинает работать. Надо только произвести некоторую регулировку, которую начинают с системы защиты от перегрузок. Для этого переключатель В4 устанавливают в положение “Выкл.”, а на выход к гнездам-зажимам подключают реостат сопротивлением 10—20 Ом, рассчитанный на ток 7—10 А. Переменный резистор R3 устанавливают в положение, соответствующее максимальному току заряда. Затем реостатом плавно увеличивают ток нагрузки, внимательно следя за показаниями амперметра. Если при токе 7-10 А отключение устройства не происходит или оно отключается при меньшем токе, то соответственно подбирают резистор R8.
Далее приступают к регулировке системы автоматического контроля подзаряда. К выходным зажимам-гнездам подключают нагрузку, потребляющую ток 0,5—1 А, и вольтметр класса 0,5 или 1,0. Переключатель В4 ставят в положение “Вкл.”, а В3 в положение “6 В”. Плавно увеличивая выходное напряжение переменным резистором R3, подбором сопротивления резистора R6 добиваются, чтобы устройство отключалось при выходном напряжении 7 ± 0,1 В. Затем переключатель В3 переводят в положение “12 В” и резистором R5 добиваются отключения устройства при выходном напряжении на нагрузке 14 ± 0,1 В. Такие регулировки производят 2-3 раза. При этом следят, чтобы ток нагрузки был в пределах 0,5—1 А.
ВРЛ-71, Е.Сосновский, А.Черников
dinistor.info
Зарядное устройство на регуляторе напряжения
Предлагаемое достаточно простое зарядное устройство на автомобильном регуляторе напряжения генератора (рис. 1), которое предназначено как для зарядки аккумуляторов, так и для поддержания их в работоспособном состоянии при длительном хранении.
В первичной обмотке трансформатора Т1 включены балластные конденсаторы (С1 или С1+С2), ограничивающие ток через трансформатор. С вторичной обмотки трансформатора напряжение подаётся на диодно - тиристорный мост, нагрузкой которого служит аккумуляторная батарея.
В качестве регулирующего элемента применен автомобильный регулятор напряжения генератора (РН) на 14 В любого типа, предназначенный для генераторов с заземленной щеткой. Подойдёт, например, регулятор типа 121.3702 или интегральный - Я112А.
При использовании регулятора Я112А - выводы "Б" и "В" соединяются вместе и с "+". Вывод "Ш" соединяется с цепью управляющих электродов тиристоров. Таким образом, на аккумуляторной батарее поддерживается напряжение 14 В при зарядном токе, определяемом ёмкостью конденсатора С2, которая ориентировочно рассчитывается по формуле:
где:
Iз - зарядный ток (A),
U2 - напряжение вторичной обмотки при "нормальном" включении трансформатора (В),
U1 - напряжение сети.
Переключатель SA1 служит для выбора режимов зарядки/хранения. Ток заряда выбирается равным 0,1 от численного значения емкости аккумулятора, а ток хранения - 1 ÷ 1,5 А.
Зарядное устройство на регуляторе напряжения настройки практически не требует. Возможно, придется уточнить ёмкость конденсатора, контролируя ток амперметром, включенным в разрыв цепи, между аккумулятором и зарядным устройством. При этом необходимо замкнуть накоротко выводы 15 и 67 (Б, В и Ш).
Если есть возможность, то периодически, примерно один раз в две недели, желательно производить разряд аккумуляторной батареи током 2Iз с контролем температуры электролита.
Трансформатор - любой, мощностью 150 ÷ 250 Вт, с напряжением на вторичной обмотке 20 ÷ 36 В.
Диоды моста - любые на номинальный ток не менее 10 А. Тиристоры - КУ202 В ÷ М.
Диоды VD1 и VD3, а как же тиристоры VS1, VS2 необходимо установить на радиаторы.
Зарядные устройства. Выпуск 1:
Информационный обзор для автолюбителей
Сост. А. Г. Ходасевич, Т. И. Ходасевич
М.: НТ Пресс, 2005."192 с.: ил.
(Автоэлектроника), с. 133
radiolub.ru
|
ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная микросхема TL494 (KIA494, KA7500B, К1114УЕ4). Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 ... 6 А (10А max) и выходного напряжения 2 ... 20 В.
Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 ... 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы. Требования к его изготовлению описаны в предыдущей схеме. В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,2 ... 1,0 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 ... 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации - необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера. При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке.
В качестве диода VD5
перед дросселем
L1 можно
использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки,
рассчитанными на ток не менее 10А и напряжение 50В.
Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный
мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные.
Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон
регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов
в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка
переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы
должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального
тока. Переменный резистор регулировки тока R3
можно установить с любым
номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный
резистор R2 для получения
Остальные схемы смотри далее: 1. Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов ( главная страница раздела зарядных устройств для автомобилей) 2. Зарядное устройство с автоматическим отключением от сети 3. Зарядное устройство с ключевым стабилизатором тока 4. Зарядное устройство с микросхемой TL494 5. Зарядное устройство с микросхемой TL494 и нормализатором напряжения шунта 6. Зарядное устройство с цифровой индикацией тока и напряжения. 7. Зарядное устройство с цифровой индикацией и повышенным выходным током до 20А 8. Зарядное устройство на тиристоре с улучшенными характеристиками и с использованием микросхемы TL494 9. Зарядное устройство на двух тиристорах и с использованием микросхемы TL494 10. Зарядное устройство для кислотно-свинцовых необслуживаемых аккумуляторов ёмкостью 4 ... 17А/час 11. Лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А + зарядное устройство на MOSFET транзисторе 12. Лабораторный блок питания + зарядное устройство с усилителем напряжения шунта 13. Лабораторный блок питания + зарядное устройство с узлом аварийной защиты 14. Зарядное устройство с периодическим контролем ЭДС аккумулятора ( главная страница раздела зарядных устройств) |
Уважаемые посетители!
Все материалы сайта в случае их некоммерческого использования
предоставляются бесплатно, хотя автор затрачивает достаточно большие
средства на их обновление расширение и размещение.
Если Вы хотите, чтобы автор отвечал на Ваши письма, обновлял и добавлял
новые материалы - активней используйте контекстную рекламу,
размещённую на страницах - для себя Вы узнаете много нового
и полезного,
а автору позволит частично компенсировать собственные затраты
чтобы уделять
Вам больше внимания
ВНИМАНИЕ! Вам нужно разработать сложное электронное устройство? Тогда Вам сюда...
|
необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.
Переменный
резистор регулировки выходного напряжения R9
также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2
... 100 кОм. Подбором сопротивления
резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного
напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений
резисторов R6 и R7,
но её нежелательно устанавливать меньше 1 В. Микросхема
установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные
элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке
справа. В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор
ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока
мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15
В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь
радиатора также можно уменьшить до 100 .. 200 см2. Устройство
может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением
выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать
сразу и требует только подстройки.
kravitnik.narod.ru
