Elektrická schémata zdarma. Regulace nabíjecího proudu na primárním vinutí

Zařízení (viz schéma) je založeno na triakovém regulátoru, s dodatečně zavedeným nízkopříkonovým diodovým můstkem VD1 - VD4 a odpory R3 a R5.

Po připojení zařízení k síti v jeho kladné polovině cyklu (plus na horním vodiči ve schématu) se kondenzátor C2 začne nabíjet přes odpor R3, diodu VD1 a sériově zapojené odpory R1 a R2. Při záporném polovičním cyklu sítě se tento kondenzátor nabíjí přes stejné odpory R2 a R1, diodu VD2 a odpor R5. V obou případech se kondenzátor nabíjí na stejné napětí, mění se pouze polarita nabíjení.

Jakmile napětí na kondenzátoru dosáhne prahu zapálení neonové lampy HL1, rozsvítí se a kondenzátor se rychle vybije přes lampu a řídicí elektrodu smistoru VS1. V tomto případě se triak otevře. Na konci půlcyklu se triak uzavře. Popsaný proces se opakuje v každém půlcyklu sítě.

Je například dobře známo, že ovládání tyristoru pomocí krátkého impulsu má nevýhodu v tom, že při indukční nebo vysokoodporové aktivní zátěži nemusí anodový proud zařízení při působení přídržného proudu stihnout dosáhnout hodnoty přídržného proudu. řídicí puls. Jedním z opatření k odstranění tohoto nedostatku je paralelní připojení odporu k zátěži.

V popisované nabíječce po zapnutí triaku VS1 teče jeho hlavní proud nejen primárním vinutím transformátoru T1, ale také jedním z rezistorů - R3 nebo R5, který v závislosti na polaritě půlcyklu síťového napětí, jsou střídavě připojeny paralelně k primárnímu vinutí transformátoru s diodami VD4 a VD3.

Hlavní jednotkou zařízení je transformátor T1. Lze jej vyrobit na bázi laboratorního transformátoru LATR-2M izolací jeho vinutí (bude primární) třemi vrstvami laku a navinutím sekundárního vinutí tvořeného 80 závity izolovaného měděného drátu o průřezu u. minimálně 3 mm2, s kohoutkem ze středu. Transformátor a usměrňovač lze také zapůjčit ze zdroje vhodného výkonu. Při vlastní výrobě transformátoru můžete použít následující metodu výpočtu; v tomto případě se nastavují napětím na sekundárním vinutí 20 V při proudu 10 A.

Kondenzátory C1 a C2 - MBM nebo jiné pro napětí minimálně 400, respektive 160 V. Rezistory R1 a R2 jsou SP 1-1 a SPZ-45. Diody VD1-VD4 -D226, D226B nebo KD105B. Neonová lampa HL1 – IN-3, IN-ZA; Je velmi žádoucí použít lampu s elektrodami stejné konstrukce a velikosti - to zajistí symetrii proudových impulsů primárním vinutím transformátoru.

Diody KD202A lze vyměnit za kteroukoli z této řady, stejně jako za D242, D242A nebo jiné s průměrným přímým tónem minimálně 5 A. Dioda je umístěna na duralové žhavicí desce s užitečnou rozptylovou plochou ​minimálně 120 cm2. Triak by měl být také namontován na desku chladiče s přibližně poloviční plochou. Rezistor R6 – PEV-10; lze jej nahradit pěti paralelně zapojenými odpory MLT-2 s odporem 110 Ohmů.

Jedním z hlavních nástrojů, který má radioamatérská laboratoř po ruce, je samozřejmě napájecí zdroj, a jak víte, základem většiny napájecích zdrojů je transformátor napájecího napětí. Občas se setkáme s výbornými transformátory, ale po kontrole vinutí je jasné, že napětí, které potřebujeme, chybí kvůli vyhoření primáru nebo sekundáru. Z této situace existuje pouze jedna cesta - převinout transformátor a navinout sekundární vinutí vlastními rukama. V amatérských rádiových zařízeních obvykle potřebujete napětí od 0 do 24 voltů pro napájení různých zařízení.

Vzhledem k tomu, že napájecí zdroj bude pracovat z domácí sítě 220 voltů, při provádění malých výpočtů je zřejmé, že v průměru každých 4-5 závitů v sekundárním vinutí transformátoru produkuje napětí 1 volt.

Jak vyrobit nabíječku pro autobaterii vlastníma rukama?

To znamená, že pro napájecí zdroj s maximálním napětím 24 voltů by sekundární vinutí mělo obsahovat 5 * 24, což má za následek 115-120 závitů. Pro výkonný zdroj je potřeba vybrat i drát požadovaného průřezu pro převíjení, průměr zvoleného drátu pro střední výkon je 1 milimetr (od 0,7 do 1,5 mm).

K vytvoření výkonného zdroje je potřeba mít po ruce výkonný transformátor, perfektní je transformátor z černobílého televizoru vyrobeného v Sovětském svazu. Transformátor je potřeba rozebrat, vyndat jádra (kusy) a odvinout všechna sekundární vinutí, zbude pouze síťové vinutí, celý proces netrvá déle než 30 minut.

Dále vezmeme uvedený vodič a navineme jej na rám transformátoru s výpočtem 5 závitů po 1 voltu. Můžete si tak sestavit například nabíječku pro autobaterii vlastníma rukama, pro nabití autobaterie musí sekundární vinutí obsahovat 60-70 závitů (nabíjecí napětí musí být alespoň 14 voltů, proud 3-10 ampér ), pak potřebujete výkonný diodový můstek pro usměrnění AC a máte hotovo.

Ale pro nabíjení autobaterie je třeba zvolit vodič sekundárního vinutí transformátoru o průměru alespoň 1,5 milimetru (od 1,5 do 3 milimetrů, aby byl nabíjecí proud 3 až 10 ampérů). Stejným způsobem můžete navrhnout svářečku a další napájecí zařízení.

DIY nabíječka baterií 12V

Tuto nabíječku jsem vyrobil pro nabíjení autobaterií, výstupní napětí je 14,5 voltů, maximální nabíjecí proud je 6 A. Může ale nabíjet i jiné baterie, například lithium-iontové, protože výstupní napětí a výstupní proud lze upravit v rámci široký rozsah. Hlavní komponenty nabíječky byly zakoupeny na webu AliExpress.

Jedná se o tyto komponenty:

Dále budete potřebovat elektrolytický kondenzátor 2200 uF při 50 V, transformátor pro nabíječku TS-180-2 (jak pájet transformátor TS-180-2 viz tento článek), vodiče, zástrčku, pojistky, radiátor pro diodový můstek, krokodýli. Můžete použít jiný transformátor o výkonu minimálně 150 W (pro nabíjecí proud 6 A), sekundární vinutí musí být dimenzováno na proud 10 A a produkovat napětí 15 - 20 voltů. Diodový můstek lze sestavit z jednotlivých diod určených pro proud minimálně 10A, například D242A.

Dráty v nabíječce by měly být silné a krátké.

Jak nabíjet autobaterii

Diodový můstek musí být namontován na velkém radiátoru. Je nutné zvýšit radiátory DC-DC měniče, případně použít ventilátor pro chlazení.

Schéma zapojení nabíječky pro autobaterii

Sestava nabíječky

K primárnímu vinutí transformátoru TS-180-2 připojte šňůru se zástrčkou a pojistkou, nainstalujte diodový můstek na radiátor, připojte diodový můstek a sekundární vinutí transformátoru. Připájejte kondenzátor ke kladným a záporným vývodům diodového můstku.

Připojte transformátor k síti 220 V a změřte napětí pomocí multimetru. Dostal jsem následující výsledky:

1. Střídavé napětí na svorkách sekundárního vinutí je 14,3 voltů (síťové napětí 228 voltů).
2. Konstantní napětí za diodovým můstkem a kondenzátorem je 18,4 voltů (bez zátěže).

Pomocí schématu jako vodítka připojte k diodovému můstku DC-DC redukční převodník a voltampérmetr.

Nastavení výstupního napětí a nabíjecího proudu

Na desce DC-DC měniče jsou instalovány dva trimovací odpory, jeden umožňuje nastavit maximální výstupní napětí, druhý umožňuje nastavit maximální nabíjecí proud.

Zapojte nabíječku (k výstupním vodičům není nic připojeno), indikátor ukáže napětí na výstupu zařízení a proud je nulový. Pomocí potenciometru napětí nastavte výstup na 5 voltů. Výstupní vodiče uzavřete k sobě, potenciometrem proudu nastavte zkratový proud na 6 A. Zkrat pak odstraňte odpojením výstupních vodičů a potenciometrem napětí nastavte výstup na 14,5 voltů.

Ochrana proti přepólování

Tato nabíječka se nebojí zkratu na výstupu, ale pokud je polarita obrácená, může selhat. Pro ochranu proti přepólování lze do mezery v kladném vodiči vedoucím k baterii nainstalovat výkonnou Schottkyho diodu. Takové diody mají při přímém zapojení nízký úbytek napětí. S takovou ochranou, pokud se při připojování baterie přepóluje, nebude protékat žádný proud. Je pravda, že tato dioda bude muset být instalována na radiátor, protože jí během nabíjení bude protékat velký proud.

V počítačových zdrojích se používají vhodné sestavy diod. Tato sestava obsahuje dvě Schottkyho diody se společnou katodou, které bude nutné zapojit paralelně. Pro naši nabíječku jsou vhodné diody s proudem alespoň 15 A.

Je třeba vzít v úvahu, že v takových sestavách je katoda připojena k pouzdru, takže tyto diody musí být instalovány na chladič přes izolační těsnění.

Je nutné znovu upravit horní mez napětí s ohledem na úbytek napětí na ochranných diodách. K tomu použijte napěťový potenciometr na desce DC-DC měniče pro nastavení 14,5 voltů měřených multimetrem přímo na výstupních svorkách nabíječky.

Jak nabíjet baterii

Otřete baterii hadříkem namočeným v roztoku sody a poté osušte. Odstraňte zátky a zkontrolujte hladinu elektrolytu, v případě potřeby přidejte destilovanou vodu. Zástrčky musí být během nabíjení vytaženy. Do baterie by se neměly dostat žádné nečistoty ani nečistoty. Místnost, ve které se baterie nabíjí, musí být dobře větraná.

Připojte baterii k nabíječce a připojte zařízení. Během nabíjení bude napětí postupně narůstat až na 14,5 voltů, proud bude časem klesat. Baterii lze podmíněně považovat za nabitou, když nabíjecí proud klesne na 0,6 - 0,7 A.

DC-DC buck měnič TC43200 - odkaz na produkt.

Recenze měniče DC-DC CC CV TC43200 Buck.

Zařízení lze použít k dobíjení autobaterií s kapacitou až 100 Ah, k nabíjení motocyklových baterií v režimu blízkém optimálnímu a také (s jednoduchými úpravami) jako laboratorní zdroj.

Nabíječ je vyroben na bázi push-pull tranzistorového měniče napětí s autotransformátorovou vazbou a může pracovat ve dvou režimech - zdroj proudu a zdroj napětí. Když je výstupní proud menší než určitá mezní hodnota, pracuje jako obvykle - v režimu zdroje napětí. Pokud se pokusíte zvýšit zatěžovací proud nad tuto hodnotu, výstupní napětí prudce klesne - zařízení se přepne do režimu zdroje proudu.

DIY nabíječky autobaterií

Režim zdroje proudu (který má vysoký vnitřní odpor) je zajištěn zařazením předřadného kondenzátoru do primárního obvodu měniče.

Schematické schéma nabíječky je na obr. 2,94.

Rýže. 2,94.Schematické schéma nabíječe se zhášecím kondenzátorem v primárním okruhu.

Síťové napětí je přiváděno přes předřadný kondenzátor C1 do usměrňovacího můstku VD1. Kondenzátor C2 vyhlazuje vlnění a zenerova dioda VD2 stabilizuje usměrněné napětí. Zenerova dioda VD2 současně chrání tranzistory převodníku před přepětím při volnoběhu a také při zkratu výstupu zařízení, kdy se zvyšuje napětí na výstupu můstku VD1. To je způsobeno tím, že při sepnutí výstupního obvodu může dojít k narušení generování měniče, zatímco zatěžovací proud usměrňovače klesá a jeho výstupní napětí se zvyšuje. V takových případech zenerova dioda VD2 omezuje napětí na výstupu můstku VD1.

Měnič napětí je sestaven pomocí tranzistorů VT1, VT2 a transformátoru T1. Převodník pracuje na frekvenci 5 ÷ 10 kHz.

Diodový můstek VD3 usměrňuje napětí odstraněné ze sekundárního vinutí transformátoru. Kondenzátor C3 je vyhlazovací kondenzátor.

Experimentálně naměřená zatěžovací charakteristika nabíječe je na Obr. 2,95. Při zvýšení zatěžovacího proudu na 0,35 ÷ 0,4 A se výstupní napětí mírně změní a s dalším nárůstem proudu prudce klesá. Pokud je na výstup zařízení připojena nedobitá baterie, napětí na výstupu můstku VD1 klesá, zenerova dioda VD2 opouští režim stabilizace a protože je ve vstupním obvodu zařazen kondenzátor C1 s vysokou reaktancí, zařízení pracuje v režimu aktuálního zdroje.

Pokud se nabíjecí proud sníží, zařízení se plynule přepne do režimu zdroje napětí. To umožňuje použít nabíječku jako nízkopříkonový laboratorní zdroj. Když je zatěžovací proud menší než 0,3 A, úroveň zvlnění při pracovní frekvenci převodníku nepřekročí 16 mV a výstupní odpor zdroje klesne na několik Ohmů. Závislost výstupního odporu na zatěžovacím proudu je na Obr. 2,95.

Rýže. 2,95. Zatěžovací charakteristiky nabíječe se zhášecím kondenzátorem v primárním okruhu.

Nastavení nabíječky se zhášecím kondenzátorem v primárním okruhu

Instalace začíná kontrolou správné instalace. Poté se ujistí, že zařízení funguje, když je výstupní obvod uzavřen. Proud obvodu musí být alespoň 0,45-0,46 A. V opačném případě by měly být vybrány odpory R1, R2, aby bylo zajištěno spolehlivé saturování tranzistorů VT1, VT2. Vyšší poruchový proud odpovídá nižšímu odporu rezistorů.

Pokud je nutné použít zařízení pro nabíjení malých baterií s kapacitou do několika ampérhodin a regeneraci galvanických článků, je vhodné regulovat nabíjecí proud. K tomu by měla být místo jednoho kondenzátoru C1 poskytnuta sada menších kondenzátorů spínaných spínačem. S dostatečnou přesností pro praxi je maximální nabíjecí proud - závěrný proud výstupního obvodu - úměrný kapacitě předřadného kondenzátoru (při 4 μF je proud 0,46 A).

Pokud potřebujete snížit výstupní napětí laboratorního zdroje, stačí vyměnit zenerovu diodu VD2 za jinou s nižším stabilizačním napětím.

Transformátor T1 je navinut na prstencovém magnetickém jádru standardní velikosti K40x25x11 z feritu 1500NM1. Primární vinutí obsahuje 2×160 závitů drátu PEV-2 0,49, sekundární vinutí obsahuje 72 závitů drátu PEV-2 0,8. Vinutí jsou vzájemně izolována dvěma vrstvami lakované tkaniny.

Nainstalujte zenerovu diodu VD2 na chladič s užitnou plochou 25 cm 2

Tranzistory převodníku nepotřebují další chladiče, protože pracují ve spínacím režimu.

Kondenzátor C1 je papírový, určený pro jmenovité napětí minimálně 400 V.

Jednoduchý nabíjecí obvod pro autobaterii

Jak je známo ze zákonů provozu transformátoru, je proud v primárním vinutí, pokud je transformátor sestupný, menší než proud v sekundárním vinutí ve vztahu k napětí nebo počtu závitů transformátoru. Považuji za dobrou nabíječku, pokud je schopna dodat 10A výstup. Na vstupu transformátoru bude 10/(220/15)= 0,7A. Souhlasíte, je snazší ovládat proud, pokud je menší. Nabíječka s regulací proudu na primárním vinutí je uveden níže:

Obvod je velmi jednoduchý a nevyžaduje žádné úpravy. Můstkové diody v nízkonapěťové síti musí být instalovány na radiátoru. Vzhledem k tomu, že tyristor KU202N bude na radiátoru zatížen méně než 10 %, nemá smysl jej instalovat, lze jej instalovat přímo na desku plošných spojů. Příklad sestaveného obvodu na desce s plošnými spoji je uveden níže.

Tato nabíječka je vysoce spolehlivá a snadno se montuje. Jediné, co musíte mít, je transformátor o výkonu 200 W a více, i když tato podmínka platí téměř pro všechny nabíječky.
Tento obvod lze použít nejen pro nabíjení automobilu, ale také pro jakýkoli, který má transformátor...
Tento obvod lze také použít pro vysoce výkonný laboratorní zdroj...
Opět, pokud najdete výkonný transformátor 220/220, můžete získat LATR

ZAMYSLETE SE SAMI O JEHO DALŠÍ APLIKACI......

Za normálních provozních podmínek je elektrický systém vozidla soběstačný. Hovoříme o dodávce energie - kombinace generátoru, regulátoru napětí a baterie pracuje synchronně a zajišťuje nepřetržité napájení všech systémů.

To je teoreticky. V praxi majitelé automobilů provádějí změny tohoto harmonického systému. Nebo zařízení odmítá pracovat v souladu se stanovenými parametry.

Například:

1. Provozování baterie, která vyčerpala svou životnost. Baterie neudrží nabití
2. Nepravidelné výlety. Delší odstávka vozu (zejména při hibernaci) vede k samovybíjení baterie
3. Vůz se používá na krátké jízdy, s častým zastavováním a startováním motoru. Baterie se prostě nestihne dobít
4. Připojení dalších zařízení zvyšuje zatížení baterie. Často vede ke zvýšenému samovybíjecímu proudu, když je motor vypnutý
5. Extrémně nízká teplota urychluje samovybíjení
6. Vadný palivový systém vede ke zvýšenému zatížení: auto nenastartuje okamžitě, musíte dlouho otáčet startérem
7. Vadný generátor nebo regulátor napětí brání správnému nabíjení baterie. Tento problém zahrnuje opotřebené napájecí vodiče a špatný kontakt v nabíjecím obvodu.
8. A nakonec jste v autě zapomněli vypnout světlomety, světla nebo hudbu. K úplnému vybití baterie přes noc v garáži někdy stačí dveře volně zavřít. Vnitřní osvětlení spotřebuje poměrně hodně energie.

K nepříjemné situaci vede některý z následujících důvodů: musíte jet, ale baterie není schopna roztočit startér. Problém řeší externí dobíjení: tedy nabíječka.

Je naprosto snadné jej sestavit vlastníma rukama. Příklad nabíječky vyrobené z nepřerušitelného zdroje napájení.

Jakýkoli okruh nabíječky do auta se skládá z následujících součástí:

• Pohonná jednotka.
• Stabilizátor proudu.
• Regulátor nabíjecího proudu. Může být manuální nebo automatický.
• Indikátor úrovně proudu a (nebo) nabíjecího napětí.
• Volitelně - regulace nabíjení s automatickým vypnutím.

Jakákoli nabíječka, od nejjednodušších až po inteligentní stroj, se skládá z uvedených prvků nebo jejich kombinací.

Jednoduché schéma pro autobaterii

Normální vzorec nabíjení jednoduše 5 kopejek - základní kapacita baterie dělená 10. Nabíjecí napětí by mělo být o něco více než 14 voltů (mluvíme o standardní 12voltové startovací baterii).

Jednoduchý elektrický princip Obvod autonabíječky se skládá ze tří součástí Kabina: zdroj, regulátor, ukazatel.

Klasika - odporová nabíječka

Napájecí zdroj se skládá ze dvou vinutí „trans“ a sestavy diod. Výstupní napětí se volí sekundárním vinutím. Usměrňovač je diodový můstek, v tomto obvodu není použit stabilizátor.
Nabíjecí proud je řízen reostatem.

Důležité! Takové zatížení nevydrží žádné variabilní rezistory, ani ty s keramickým jádrem.

Drátový reostat je nutné čelit hlavnímu problému s takovým schématem - přebytečná energie se uvolňuje ve formě tepla. A to se děje velmi intenzivně.

Samozřejmě účinnost takového zařízení bývá nulová a životnost jeho součástí je velmi nízká (zejména reostatu). Nicméně schéma existuje a je docela funkční. Pro nouzové nabíjení, pokud nemáte po ruce hotové vybavení, můžete si ho sestavit doslova „na koleně“. Existují také omezení - proud větší než 5 ampér je limitem pro takový obvod. Proto můžete nabíjet baterii s kapacitou maximálně 45 Ah.

DIY nabíječka, detaily, schémata - video

Zhášecí kondenzátor

Princip fungování je znázorněn na obrázku.

Díky reaktanci kondenzátoru obsaženého v obvodu primárního vinutí lze upravit nabíjecí proud. Implementace se skládá ze stejných tří komponent - napájecího zdroje, regulátoru, indikátoru (pokud je to nutné). Obvod lze nakonfigurovat tak, aby nabíjel jeden typ baterie a indikátor pak nebude potřeba.

Pokud přidáme ještě jeden prvek - automatická regulace nabíjení, a také sestavit přepínač z celé řady kondenzátorů - získáte profesionální nabíječku, která se snadno vyrábí.

Řízení nabíjení a okruh automatického vypínání nepotřebuje komentář. Technologie se osvědčila, jednu z možností vidíte na obecném schématu. Práh odezvy je nastaven proměnným rezistorem R4. Když vlastní napětí na svorkách baterie dosáhne nakonfigurované úrovně, relé K2 vypne zátěž. Ampérmetr funguje jako indikátor, který přestane ukazovat nabíjecí proud.

Vrchol nabíječky- kondenzátorová baterie. Zvláštností obvodů se zhášecím kondenzátorem je, že přidáním nebo snížením kapacity (prostým připojením nebo odebráním dalších prvků) můžete regulovat výstupní proud. Výběrem 4 kondenzátorů pro proudy 1A, 2A, 4A a 8A a jejich spínáním běžnými spínači v různých kombinacích můžete upravit nabíjecí proud od 1 do 15 A v krocích po 1 A.

Pokud se nebojíte držet v rukou páječku, můžete si sestavit autodoplňek s plynule nastavitelným nabíjecím proudem, ale bez nevýhod, které jsou vlastní odporové klasice.

Úpravou stupně otevření přechodu na tranzistoru VT1 s rezistorem R5 zajistíte plynulé a velmi přesné ovládání trinistoru VS1.

Obvod je spolehlivý, snadné sestavení a konfigurace. Je tu ale jedna podmínka, která brání tomu, aby se taková nabíječka zařadila do seznamu povedených designů. Výkon transformátoru musí poskytovat trojnásobnou rezervu nabíjecího proudu.

To znamená, že pro horní hranici 10 A musí transformátor vydržet trvalé zatížení 450-500 W. Prakticky realizované schéma bude objemné a těžké. Pokud je však nabíječka trvale instalována v interiéru, není to problém.

Schéma zapojení pulzní nabíječky pro autobaterii

Všechny nedostatky Výše uvedená řešení lze změnit na jedno - složitost montáže. To je podstata pulzních nabíječek. Tyto obvody mají záviděníhodný výkon, málo se zahřívají a mají vysokou účinnost. Jejich kompaktní velikost a nízká hmotnost vám navíc umožní nosit je s sebou v přihrádce v autě.

Návrh obvodu je srozumitelný každému radioamatérovi, který má představu o tom, co je generátor PWM. Je sestaven na oblíbeném (a zcela levném) ovladači IR2153. Tento obvod implementuje klasický polomůstkový střídač.

Se stávajícími kondenzátory je výstupní výkon 200 W. To je hodně, ale zátěž lze zdvojnásobit výměnou kondenzátorů za kondenzátory 470 µF. Poté bude možné nabíjet s kapacitou až 200 Ah.

Sestavená deska se ukázala jako kompaktní a vejde se do krabice 150*40*50 mm. Nevyžaduje nucené chlazení, ale musí být zajištěny větrací otvory. Pokud zvýšíte výkon na 400 W, měly by být na radiátory instalovány vypínače VT1 a VT2. Musí být vyvedeny mimo budovu.

Napájecí zdroj ze systémové jednotky PC může fungovat jako dárce.

Důležité! Při použití zdroje AT nebo ATX existuje potřeba převést hotový obvod na nabíječku. K realizaci takové myšlenky potřebujete tovární napájecí obvod.

Proto jednoduše použijeme základnu prvků. Ideální je sestava transformátoru, induktoru a diody (Schottkyho) jako usměrňovač. Vše ostatní: tranzistory, kondenzátory a další drobnosti má radioamatér většinou k dispozici ve všemožných krabičkách. Nabíječka se tedy ukáže jako podmíněně volná.

Video ukazuje a vysvětluje, jak si sami sestavit pulzní nabíječku pro auto.

Cena továrního 300-500 W pulzního generátoru je nejméně 50 USD (v ekvivalentu).

Závěr:

Sbírejte a používejte. I když je moudřejší udržovat baterii v dobrém stavu.

Dodržování provozního režimu akumulátorů, a zejména režimu nabíjení, zaručuje jejich bezproblémový provoz po celou dobu jejich životnosti. Baterie se nabíjejí proudem, jehož hodnotu lze určit vzorcem

kde I je průměrný nabíjecí proud, A., a Q je jmenovitá elektrická kapacita baterie, Ah.

Klasická nabíječka pro autobaterii se skládá ze snižovacího transformátoru, usměrňovače a regulátoru nabíjecího proudu. Jako regulátory proudu se používají drátové reostaty (viz obr. 1) a tranzistorové stabilizátory proudu.

V obou případech tyto prvky generují značný tepelný výkon, což snižuje účinnost nabíječky a zvyšuje pravděpodobnost jejího selhání.

Pro regulaci nabíjecího proudu můžete použít zásobník kondenzátorů zapojených do série s primárním (síťovým) vinutím transformátoru a fungujících jako reaktance tlumící nadměrné síťové napětí. Zjednodušená verze takového zařízení je znázorněna na Obr. 2.

V tomto obvodu se tepelný (činný) výkon uvolňuje pouze na diodách VD1-VD4 usměrňovacího můstku a transformátoru, takže ohřev zařízení je nevýznamný.

Nevýhoda na Obr. 2 je potřeba zajistit na sekundárním vinutí transformátoru napětí jedenapůlkrát větší než je zátěž (~ 18÷20V).

Obvod nabíječky, který zajišťuje nabíjení 12voltových baterií proudem až 15 A a nabíjecí proud lze měnit od 1 do 15 A v krocích po 1 A, je znázorněn na Obr. 3.

Po úplném nabití baterie je možné zařízení automaticky vypnout. Nebojí se krátkodobých zkratů v zátěžovém obvodu a přerušení v něm.

Spínače Q1 - Q4 lze použít pro připojení různých kombinací kondenzátorů a tím regulaci nabíjecího proudu.

Proměnný odpor R4 nastavuje práh odezvy K2, který by měl fungovat, když se napětí na svorkách baterie rovná napětí plně nabité baterie.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje další nabíječku, ve které je nabíjecí proud plynule regulován od nuly do maximální hodnoty.

Změny proudu v zátěži se dosáhne nastavením úhlu otevření tyristoru VS1. Řídicí jednotka je vyrobena na unijunkčním tranzistoru VT1. Hodnota tohoto proudu je určena polohou proměnného rezistoru R5. Maximální nabíjecí proud baterie je 10A, nastavený ampérmetrem. Zařízení je na straně sítě i zátěže opatřeno pojistkami F1 a F2.

Verze desky plošných spojů nabíječky (viz obr. 4) o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na následujícím obrázku:

Ve schématu na Obr. 4, sekundární vinutí transformátoru musí být dimenzováno na proud třikrát větší než nabíjecí proud, a proto musí být výkon transformátoru také třikrát větší než výkon spotřebovaný baterií.

Tato okolnost je významnou nevýhodou nabíječek s tyristorem (tyristorem) regulátoru proudu.

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD1-VD4 a tyristor VS1 musí být instalovány na radiátorech.

Přesunutím ovládacího prvku z obvodu sekundárního vinutí transformátoru do obvodu primárního vinutí je možné výrazně snížit výkonové ztráty v SCR, a tedy zvýšit účinnost nabíječe. takové zařízení je znázorněno na obr. 5.

Ve schématu na Obr. 5 řídicí jednotka je obdobná jako u předchozí verze zařízení. SCR VS1 je součástí úhlopříčky usměrňovacího můstku VD1 - VD4. Protože proud primárního vinutí transformátoru je přibližně 10krát menší než nabíjecí proud, uvolňuje se na diody VD1-VD4 a tyristor VS1 relativně málo tepelné energie a nevyžadují instalaci na radiátory. Použití SCR v obvodu primárního vinutí transformátoru navíc umožnilo mírně zlepšit tvar křivky nabíjecího proudu a snížit hodnotu koeficientu tvaru proudové křivky (což vede i ke zvýšení účinnosti nabíječka). Nevýhodou této nabíječky je galvanické propojení se sítí prvků řídící jednotky, s čímž je nutné počítat při vývoji konstrukce (např. použít proměnný rezistor s plastovou osou).

Verze desky s plošnými spoji nabíječky na obrázku 5 o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na obrázku níže:

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD5-VD8 musí být instalovány na radiátorech.

V nabíječce na obrázku 5 je diodový můstek VD1-VD4 typ KTs402 nebo KTs405 s písmeny A, B, C. Zenerova dioda VD3 typ KS518, KS522, KS524, nebo tvořená dvěma stejnými zenerovými diodami s celkovým stabilizačním napětím 16÷24 voltů (KS482, D808, KS510 atd.). Tranzistor VT1 je jednosměrný, typ KT117A, B, V, G. Diodový můstek VD5-VD8 je tvořen diodami, s prac. proud nejméně 10 ampér(D242÷D247 atd.). Diody jsou instalovány na radiátorech o ploše nejméně 200 cm2 a radiátory se velmi zahřejí, do pouzdra nabíječky lze nainstalovat ventilátor pro ventilaci.

Tyristorový regulátor v nabíječce.

Chcete-li získat úplnější přehled o následujícím materiálu, přečtěte si předchozí články: A.

♣ Tyto články říkají, že existují 2 půlvlnné usměrňovací obvody se dvěma sekundárními vinutími, z nichž každé je navrženo pro plné výstupní napětí. Vinutí pracují střídavě: jedno na kladné půlvlně, druhé na záporné vlně.
Jsou použity dvě polovodičové usměrňovací diody.

♣ Preference pro toto schéma:

• - proudové zatížení každého vinutí a každé diody je dvakrát menší než u obvodu s jedním vinutím;
• - průřez drátu dvou sekundárních vinutí může být poloviční;
• - usměrňovací diody lze zvolit pro nižší maximální přípustný proud;
• - vodiče vinutí nejlépe kryjí magnetický obvod, magnetické rozptylové pole je minimální;
• - úplná symetrie - identita sekundárních vinutí;

♣ Takovýto usměrňovací obvod na jádru ve tvaru U používáme k výrobě nastavitelné nabíječky pomocí tyristorů.
Dvourámová konstrukce transformátoru to umožňuje nejlepším možným způsobem.
Navíc se ukazuje, že obě poloviční vinutí jsou úplně stejná.

♣ A tak naše cvičení: sestavení zařízení pro nabíjení baterie napětím 6 – 12 voltů a plynulou regulaci nabíjecího proudu 0 až 5 ampér .
Už jsem to navrhl do výroby, ale nabíjecí proud se v něm upravuje po etapách.
Podívejte se v tomto článku na způsob výpočtu transformátoru ve tvaru Ш jádro. Tyto vypočtené údaje jsou také vhodné pro ve tvaru U transformátor stejného výkonu.

Vypočítaná data z článku jsou následující:

• - výkon transformátoru - 100 wattů ;
• - základní část - 12 cm čtverečních;
• - usměrněné napětí - 18 voltů;
• - aktuální - až 5 ampérů;
• - počet závitů na 1 volt - 4,2 .

Primární vinutí:

• - počet otáček - 924 ;
• - aktuální - 0,45 ampér;
• - průměr drátu - 0,54 mm.

Sekundární vinutí:

• - počet otáček - 72 ;
• - aktuální - 5 ampér;
• - průměr drátu - 1,8 mm.

♣ Tyto vypočtené údaje vezmeme jako základ pro konstrukci transformátoru na základě P- tvarované jádro.
S přihlédnutím k doporučením výše uvedených článků o výrobě transformátoru pomocí P- tvarované jádro, sestrojíme usměrňovač pro nabíjení baterie plynule nastavitelný nabíjecí proud .

Obvod usměrňovače je znázorněn na obrázku. Skládá se z transformátoru TR, tyristory T1 a T2, ovládací obvody nabíjecího proudu, ampérmetr zapnut 5 - 8 ampér, diodový můstek D4 - D7.
Tyristory T1 a T2 současně fungují jako usměrňovací diody a jako regulátory nabíjecího proudu.

♣ Transformátor Tr sestává z magnetického jádra a dvou rámů s vinutím.
Magnetické jádro lze sestavit buď z oceli P– tvarované desky a z řez O– tvarované jádro z navinuté ocelové pásky.
Hlavní navíjení (síť 220 V - 924 otáček) rozdělena na polovinu - 462 otáček (a – a1) na jednom rámu, 462 otáček (b – b1) na jiném rámu.
Sekundární navíjení (na 17 voltů) sestává ze dvou polovičních vinutí (každý 72 otáček) visí na prvním (A – B) a na druhém (A1 – B1) rám 72 otáček každý. Celkový 144 otočit se.

Třetí navíjení (c - c1 = 36 otáček) + (d - d1 = 36 otáček) celkem 8,5 V +8,5 V = 17 voltů slouží k napájení řídicího obvodu a skládá se z 72 závity drátu. Na jednom rámu (c - c1) je 36 otáček a na druhém rámu (d - d1) 36 otáček.
Primární vinutí je navinuto drátem o průměru - 0,54 mm.
Každé sekundární poloviční vinutí je navinuto drátem o průměru 1,3 mm. dimenzovaný na proud 2,5 ampér
Třetí vinutí je navinuté s průměrem drátu 0,1 - 0,3 mm ať se stane cokoli, aktuální spotřeba je zde malá.

♣ Plynulá regulace nabíjecího proudu usměrňovače je založena na vlastnosti tyristoru přejít do otevřeného stavu podle impulsu přicházejícího na řídicí elektrodu. Úpravou doby příchodu řídicího impulsu je možné řídit průměrný výkon procházející tyristorem pro každou periodu střídavého elektrického proudu.

♣ Daný řídicí obvod tyristoru funguje na principu metoda fázového pulsu.
Řídicí obvod se skládá z analogu tyristoru sestaveného pomocí tranzistorů Tr1 a Tr2, dočasný řetězec sestávající z kondenzátoru S a odpory R2 a Ry, Zenerova dioda D 7 a izolační diody D1 a D2. Nabíjecí proud se nastavuje pomocí proměnného odporu Ry.

střídavé napětí 17 voltů odstraněno ze třetího vinutí, narovnáno diodovým můstkem D3 – D6 a má tvar (bod č. 1) (v kroužku č. 1). Jedná se o pulzující napětí kladné polarity s frekvencí 100 hertzů, měnící jeho hodnotu od 0 do 17 voltů. Přes odpor R5 napětí je přiváděno do zenerovy diody D7 (D814A, D814B nebo jakékoli jiné na 8-12 voltů). Na zenerově diodě je napětí omezeno na 10 voltů a má tvar ( bod č. 2). Následuje nabíjecí a vybíjecí řetězec (Ry, R2, C). Když se napětí zvýší z 0, kondenzátor se začne nabíjet S, přes odpory Ry a R2.
♣ Odpor rezistoru a kapacita kondenzátoru (Ry, R2, C) zvoleny tak, aby se kondenzátor nabíjel během jednoho půlcyklu pulzujícího napětí. Když napětí na kondenzátoru dosáhne své maximální hodnoty (bod č. 3), z rezistorů R3 a R4 k řídicí elektrodě analogu tyristoru (tranzistory Tr1 a Tr2) bude přivedeno napětí k otevření. Analog tyristoru se otevře a náboj elektřiny nahromaděný v kondenzátoru se uvolní na rezistoru R1. Tvar pulsu přes rezistor R1 zobrazeno v kruhu №4 .
Přes izolační diody D1 a D2 spouštěcí impuls je aplikován současně na obě řídicí elektrody tyristorů T1 a T2. Tyristor, který právě přijímá kladnou půlvlnu střídavého napětí ze sekundárních vinutí usměrňovače, se otevře. (bod č. 5).
Změna odporu rezistoru Ry, změníme dobu, za kterou je kondenzátor plně nabitý S, tedy měníme dobu sepnutí tyristorů při působení vlny polovičního napětí. V bod č. 6 ukazuje průběh napětí na výstupu usměrňovače.
Mění se odpor Ry, mění se doba, kdy se tyristory začínají otevírat, mění se tvar plnění půlcyklu proudem (obrázek č. 6). Plnění v polovině cyklu lze nastavit od 0 do maxima. Celý proces regulace napětí v čase je znázorněn na obrázku.
♣ Všechna měření průběhu napětí zobrazená v body č. 1 - č. 6 provedené vzhledem ke kladné svorce usměrňovače.

Části usměrňovače:
- tyristory T1 a T2 - KU 202I-N pro 10 ampér. Nainstalujte každý tyristor na radiátor s plochou 35 – 40 cm2;
- diody D1 – D6 D226 nebo jakékoli na proud 0,3 ampér a napětí je vyšší 50 voltů;
- Zenerova dioda D7 - D814A - D814G nebo jakékoli jiné na 8-12 voltů;
-tranzistory Tr1 a Tr2 jakékoli napětí s nízkým výkonem výše 50 voltů.
Je nutné vybrat dvojici tranzistorů se stejným výkonem, různou vodivostí a se stejnými ziskovými faktory (min. 35 - 50 ).
Testoval jsem různé páry tranzistorů: KT814 – KT815, KT816 – KT817; MP26 – KT308, MP113 – MP114.
Všechny možnosti fungovaly dobře.
- Kondenzátor 0,15 mikrofarad;
- Rezistor R5 nastavte výkon na 1 watt. Jiné výkonové rezistory 0,5 wattu.
- Ampérmetr je určen pro proud 5-8 ampér

♣ Při instalaci transformátoru je třeba postupovat opatrně. Doporučuji si článek přečíst znovu. Zejména místo, kde jsou uvedena doporučení ohledně fázování primárního a sekundárního vinutí.

Můžete použít schéma fázování primárního vinutí zobrazené níže, jako na obrázku.

♣ Elektrická žárovka je zapojena do série s primárním obvodem vinutí pro napětí 220 voltů a moc 60 wattů. tato žárovka poslouží místo pojistky.
Pokud jsou vinutí fázovaná špatně, žárovka se rozsvítí.
Pokud jsou vytvořena spojení Že jo, když je transformátor připojen k síti 220 voltůžárovka by měla vzplanout a jít ven.
Na svorkách sekundárních vinutí musí být dvě napětí 17 voltů, spolu (mezi A a B) 34 voltů.
Veškeré instalační práce musí být provedeny v souladu s PRAVIDLA ELEKTRICKÉ BEZPEČNOSTI!

Dodržování provozního režimu akumulátorů, a zejména režimu nabíjení, zaručuje jejich bezproblémový provoz po celou dobu jejich životnosti. Baterie se nabíjejí proudem, jehož hodnotu lze určit vzorcem

kde I je průměrný nabíjecí proud, A., a Q je jmenovitá elektrická kapacita baterie, Ah.

Klasická nabíječka pro autobaterii se skládá ze snižovacího transformátoru, usměrňovače a regulátoru nabíjecího proudu. Jako regulátory proudu se používají drátové reostaty (viz obr. 1) a tranzistorové stabilizátory proudu.

V obou případech tyto prvky generují značný tepelný výkon, což snižuje účinnost nabíječky a zvyšuje pravděpodobnost jejího selhání.

Pro regulaci nabíjecího proudu můžete použít zásobník kondenzátorů zapojených do série s primárním (síťovým) vinutím transformátoru a fungujících jako reaktance tlumící nadměrné síťové napětí. Zjednodušená verze takového zařízení je znázorněna na Obr. 2.

V tomto obvodu se tepelný (činný) výkon uvolňuje pouze na diodách VD1-VD4 usměrňovacího můstku a transformátoru, takže ohřev zařízení je nevýznamný.

Nevýhoda na Obr. 2 je potřeba zajistit na sekundárním vinutí transformátoru napětí jedenapůlkrát větší než jmenovité zátěžové napětí (~ 18÷20V).

Obvod nabíječky, který zajišťuje nabíjení 12voltových baterií proudem až 15 A a nabíjecí proud lze měnit od 1 do 15 A v krocích po 1 A, je znázorněn na Obr. 3.

Po úplném nabití baterie je možné zařízení automaticky vypnout. Nebojí se krátkodobých zkratů v zátěžovém obvodu a přerušení v něm.

Spínače Q1 - Q4 lze použít pro připojení různých kombinací kondenzátorů a tím regulaci nabíjecího proudu.

Proměnný odpor R4 nastavuje práh odezvy K2, který by měl fungovat, když se napětí na svorkách baterie rovná napětí plně nabité baterie.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje další nabíječku, ve které je nabíjecí proud plynule regulován od nuly do maximální hodnoty.

Změny proudu v zátěži se dosáhne nastavením úhlu otevření tyristoru VS1. Řídicí jednotka je vyrobena na unijunkčním tranzistoru VT1. Hodnota tohoto proudu je určena polohou proměnného rezistoru R5. Maximální nabíjecí proud baterie je 10A, nastavený ampérmetrem. Zařízení je na straně sítě i zátěže opatřeno pojistkami F1 a F2.

Verze desky plošných spojů nabíječky (viz obr. 4) o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na následujícím obrázku:

Ve schématu na Obr. 4, sekundární vinutí transformátoru musí být dimenzováno na proud třikrát větší než nabíjecí proud, a proto musí být výkon transformátoru také třikrát větší než výkon spotřebovaný baterií.

Tato okolnost je významnou nevýhodou nabíječek s tyristorem (tyristorem) regulátoru proudu.

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD1-VD4 a tyristor VS1 musí být instalovány na radiátorech.

Přesunutím ovládacího prvku z obvodu sekundárního vinutí transformátoru do obvodu primárního vinutí je možné výrazně snížit výkonové ztráty v SCR, a tedy zvýšit účinnost nabíječe. takové zařízení je znázorněno na obr. 5.

Ve schématu na Obr. 5 řídicí jednotka je obdobná jako u předchozí verze zařízení. SCR VS1 je součástí úhlopříčky usměrňovacího můstku VD1 - VD4. Protože proud primárního vinutí transformátoru je přibližně 10krát menší než nabíjecí proud, uvolňuje se na diody VD1-VD4 a tyristor VS1 relativně málo tepelné energie a nevyžadují instalaci na radiátory. Použití SCR v obvodu primárního vinutí transformátoru navíc umožnilo mírně zlepšit tvar křivky nabíjecího proudu a snížit hodnotu koeficientu tvaru proudové křivky (což vede i ke zvýšení účinnosti nabíječka). Nevýhodou této nabíječky je galvanické propojení se sítí prvků řídící jednotky, s čímž je nutné počítat při vývoji konstrukce (např. použít proměnný rezistor s plastovou osou).

Verze desky s plošnými spoji nabíječky na obrázku 5 o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na obrázku níže:

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD5-VD8 musí být instalovány na radiátorech.

V nabíječce na obrázku 5 je diodový můstek VD1-VD4 typ KTs402 nebo KTs405 s písmeny A, B, C. Zenerova dioda VD3 typ KS518, KS522, KS524, nebo tvořená dvěma stejnými zenerovými diodami s celkovým stabilizačním napětím 16÷24 voltů (KS482, D808, KS510 atd.). Tranzistor VT1 je jednosměrný, typ KT117A, B, V, G. Diodový můstek VD5-VD8 je tvořen diodami, s prac. proud nejméně 10 ampér(D242÷D247 atd.). Diody jsou instalovány na radiátorech o ploše nejméně 200 cm2 a radiátory se velmi zahřejí, do pouzdra nabíječky lze nainstalovat ventilátor pro ventilaci.