Pengisi daya aki mobil DIY. Skema pembuatan pengisi daya baterai dari transformator Bagian kabel untuk belitan sekunder pengisi daya

Diagram charger aki mobil ditunjukkan pada gambar. Sebagai trafo listrik, saya biasanya menggunakan trafo jaringan dari TV lama, misalnya TS-180. Semua belitan sekunder dilepas dari kumparan trafo, dan semua belitan belitan primer trafo digunakan sebagai belitan primer sebesar 220 volt.

Contoh.

Trafo TS-180 mempunyai jumlah lilitan lilitan primer W1 = 866 = 375+58+375+58. Semakin besar jumlah lilitan, semakin rendah arus tanpa beban transformator, semakin tidak terlihat akibat lonjakan tegangan pada jaringan primer, jadi saya selalu menggunakan jumlah lilitan semaksimal mungkin.
Selanjutnya kita cari jumlah lilitan per volt W1/220V = 866/220 = 4 lilitan. Untuk mendapatkan 24V pada belitan sekunder transformator, kita perlu memutar W2 = 24×4 = 96 putaran yaitu 48 menyalakan masing-masing kumparan dan selanjutnya menghubungkan kumparan-kumparan tersebut secara fasa secara seri. Dalam hal ini diameter kawat belitan sekunder sama dengan B = 0,7 akar arus belitan transformator. Karena dengan penyearah setengah gelombang terdapat komponen konstan pada belitan sekunder, yang juga berkontribusi terhadap pemanasan transformator, Anda sebaiknya tidak memilih diameter kawat kurang dari dua milimeter. Dengan tidak adanya kawat tebal, maka akan lebih modis untuk melilitkan setiap kumparan dengan 96 putaran dan menghubungkannya dalam fase secara paralel. Dalam hal ini, diameter kawat harus dihitung ulang.

Untuk belitan sekunder kami memilih kawat dengan diameter 2 mm. Dalam hal ini, luas penampangnya adalah S₁ = π∙R² = π∙D²/4 = 3,14mm².
Kita cari luas penampang kawat baru S₂ = 3,14/2 = 1,57mm².
Kami menghitung diameter kawat ini D ≈1,41 mm.

Data trafo jaringan lain dari TV dapat ditemukan di sini

Resistor R2 adalah bola lampu mobil 21W. Berfungsi sebagai beban untuk arus pelepasan antara pulsa arus pengisian. Alih-alih bola lampu, Anda bisa menggunakan resistor PEV-25 dengan resistansi sekitar 30 Ohm.
Anda dapat menggunakan dioda apa pun di rangkaian elektroda kontrol thyristor dari penyearah TV lama. Resistor variabel - wirewound akan lebih baik.

Mengisi daya baterai dengan benar adalah salah satu syarat terpenting untuk memastikan masa pakai baterai yang lama. Penting untuk merancang pengisi daya dengan benar guna memastikan pengisian daya baterai yang optimal guna mengembalikan kapasitas terukur, yang menentukan jumlah listrik yang dapat dihasilkan oleh baterai yang terisi penuh. Baterai biasanya diisi dalam dua tahap. Pada tahap pertama, disarankan untuk mengisi baterai dengan arus konstan IЗ = 0,25SAB. Dalam hal ini, baterai menerima sebagian besar energi, dalam kisaran 95%. Baterai diisi pada tahap kedua dengan tegangan stabil. Mode ini biasanya disebut mode trickle charge dan digunakan untuk mengkompensasi penurunan kapasitas baterai yang disebabkan oleh arus self-discharge.

Pengisi daya dibuat berdasarkan konverter tegangan langsung tipe step-down NPN. Pengaturan tegangan keluaran di dalamnya dilakukan dengan mengubah durasi relatif keadaan terbuka transistor daya saat menggunakan pengaturan lebar pulsa. Frekuensi konversi pengisi daya fZU = 22 kHz.

Data awal untuk menghitung charger adalah tegangan masukan, tegangan keluaran, arus dan karakteristik baterai. Kami menggunakan tegangan listrik yang diperbaiki sebagai tegangan suplai. Baterai hanya dapat diisi jika tegangan suplai berada dalam kisaran yang diizinkan.

Untuk jaringan suplai AC satu fasa dengan input tanpa transformator untuk SGEP, kita akan memilih rangkaian penyearah jembatan dengan filter induktif-kapasitif. Dengan mempertimbangkan kisaran perubahan tegangan suplai (deviasi turun dari nilai nominal sebesar 10%), nilai tegangan pada keluaran filter masukan tidak melebihi UВХmin = 1,41 Uсmin = 1,41·99 = 139 V bahkan saat idle (kapasitor filter masukan diisi dengan tegangan yang sama dengan amplitudo tegangan suplai). Dalam mode operasi, UВХmin akan lebih rendah lagi dengan jumlah penurunan tegangan pada dioda penyearah. Karena input penyearah tidak memiliki transformator, rugi-rugi pensaklaran dapat diabaikan dan nilai tegangan penyearah dapat dihitung menggunakan hubungan penyearah ideal.

Nilai tegangan tertinggi pada keluaran filter ditentukan dari ekspresi (idle - kapasitor filter diisi dengan amplitudo tegangan masukan):

Parameter keluaran pengisi daya ditentukan oleh parameter baterai. Tegangan keluaran pengisi daya untuk mengisi baterai tipe FG20721 dengan tegangan pengenal UAB = 12·3 = 36 V dan kapasitas SAB = 6,5 Ah, beroperasi dalam mode siklik, ditentukan oleh ekspresi:

dimana 2,45 V adalah tegangan maksimum pada elemen baterai;

m = 6 - jumlah elemen di bagian tersebut;

n = 3 - jumlah bagian dalam baterai.

Untuk memilih nilai arus pengisian baterai, perlu diketahui tidak hanya kapasitas baterai, tetapi juga interval waktu antara mode darurat (waktu yang disediakan untuk memulihkan kapasitas baterai yang diperlukan). Data statistik tegangan AC melampaui batas yang dapat diterima - 1-2 kali sehari. Dalam hal ini, untuk mengembalikan kapasitas baterai, arus pengisian dapat dipilih sebesar 0,2 SAB = 1,3A.

Untuk menghitung parameter dan memilih elemen rangkaian daya pengisi daya, perlu untuk menentukan kisaran perubahan durasi relatif keadaan terbuka transistor pengisi daya:

Untuk memilih nilai induktansi induktor, selain nilai gmin, perlu juga menentukan amplitudo denyut arus pengisian. Karena baterai tidak memiliki persyaratan khusus untuk bentuk arus pengisian, kita akan memilih nilai riak secara sewenang-wenang - katakanlah 10%.

Mari kita tentukan nilai induktansi dengan ekspresi:

Mari kita sambungkan tiga choke D17-2 secara paralel dengan parameter: L = 2 mH; Ipodm = 6,3 A; Rwind = 0,3 Ohm bila dua belitan induktor dihubungkan secara seri.

Karena Baterai di SGEP dihubungkan secara permanen, kemudian kapasitor keluaran pengisi daya digunakan untuk menekan interferensi frekuensi tinggi. Kami memilih kapasitor C10 - K73-17 - 100V - 1 µF ± 5%.

Mari kita hitung parameter transistor daya pengisi daya. Tegangan maksimum yang diterapkan pada transistor daya VT1 dalam keadaan tertutup ditentukan oleh tegangan penyearah tertinggi:

Arus yang mengalir melalui transistor sama dengan arus pengisian:

Kami memilih transistor MOSFET VT1 - IRF624 dari International Rectifier dengan parameter: UCImax = 250 V; ICmaks = 4,4 A; RSI = 1,1 Ohm, tON = 20 ns, tOFF = 32 ns.

Kerugian statis pada transistor:

Dengan menggunakan perkiraan linier dari ketergantungan waktu arus dan tegangan dalam mode switching transistor, kami menentukan kerugian dinamis di dalamnya menggunakan ekspresi:

Total rugi-rugi daya pada transistor:

tidak memerlukan pemasangan transistor pada radiator.

Tegangan balik maksimum yang diterapkan ke dioda VD4 ditentukan oleh tegangan penyearah tertinggi:

Arus rata-rata yang mengalir melalui dioda adalah:

Kami memilih dioda VD4 - MUR240 dari ON Semiconductor, yang memiliki karakteristik sebagai berikut: UOBRmax = 400 V; HKI = 2 A; IMP = 25 A; ATAS = 1,05 V; RESET = 65 ns.

Untuk membatasi arus tembus yang mengalir melalui dioda ketika transistor dihidupkan selama pemulihan sifat pemblokiran dioda, pasang pemberat (pembatas) tersedak L5, yang induktansinya ditentukan oleh ekspresi:

Pilih induktor D13-3 dengan parameter: L = 5 µH; Ipodm = 4 A; Rwind = 0,015 Ohm bila dua belitan induktor dihubungkan secara seri.

Menghubungkan rangkaian kendali sakelar daya pengisi daya dengan keluaran rangkaian kendali (mikrokontroler) memerlukan isolasi galvanis dan pencocokan daya sinyal kendali. Untuk melakukan ini, kami akan menggunakan chip driver tingkat rendah dengan batasan arus DA1 - IR2121 dari Penyearah Internasional dan transformator TV1. Parameter driver utama ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Mari kita pilih kapasitor filter di sepanjang rangkaian catu daya chip driver C1, C2 - K10-79 - 25V - 1 µF±20% H30.

Kapasitor C5 diperlukan untuk menghasilkan tegangan dengan polaritas berbeda pada driver transformator TV1:

Kami memilih kapasitor C5 - K10-79 - 25V - 2 µF ± 5%.

Tabel 2.1 - Parameter utama driver IR2121

Parameter	Arti
	150 ns / 150 ns

Mari kita hitung trafo driver TV1. Untuk trafo ini, kita akan memilih tipe desain - toroid, bahan inti magnetik - bahan ferro yang ditekan kelas 2000NM.

Koefisien transformasi k = 1.

Nilai tegangan rata-rata pada belitan primer dan sekunder trafo U1 = U2 = 12 V.

Nilai arus rata-rata tertinggi pada belitan primer adalah I1 = I2 = ID gmax = 0,5 A.

Mari kita hitung daya keseluruhan transformator:

Berdasarkan arus dan tegangan belitan yang diketahui serta daya keseluruhan transformator, inti dipilih dan parameter belitan ditentukan, sedangkan jumlah belitan belitan primer dihitung berdasarkan tegangan tertinggi yang diberikan padanya. untuk menghilangkan mode saturasi (magnetisasi) inti transformator.

dimana SO adalah luas jendela inti magnet [cm2];

SC - penampang inti [cm2];

kf - koefisien bentuk gelombang tegangan (untuk sinyal persegi panjang - kf = 1);

ks adalah koefisien pengisian inti dengan baja (untuk transformator yang dibuat pada inti yang terbuat dari bahan besi tekan ks = 1);

d - rapat arus pada belitan transformator (nilai rata-rata untuk transformator multi-belokan adalah 2,5 A/mm2);

y adalah koefisien pengisian jendela inti dengan tembaga (untuk kabel bulat berkisar antara 0,2 hingga 0,35), mari kita ambil y = 0,3;

Bm - induksi pada rangkaian magnet (untuk transformator yang dibuat pada inti bahan ferro yang ditekan, induksi tidak melebihi 0,2 Tesla).

Kami memilih inti dari rangkaian inti magnet standar K16x8x6, yang memiliki SOSC = 0,12 cm4, SO = 0,501 cm2, SC = 0,24 cm2.

Jumlah lilitan pada belitan trafo :

Diameter kawat berliku:

kami memilih satu kawat untuk setiap belitan PEV-1 dengan diameter kawat tanpa insulasi sama dengan 0,51 mm (diameter kawat dengan insulasi 0,56 mm).

Diode VD2 digunakan untuk mencegah tegangan output chip driver melonjak di bawah permukaan tanah selama proses shutdown. Tegangan balik maksimum pada dioda adalah UOBRmax = 12 V, arus rata-rata maksimum dioda adalah IVDmax = 0,5 A. Kita memilih dioda VD2 - KD289A dengan parameter : UOBRmax = 25 V; IVDmaks = 1 A; fmaks = 100 kHz.

Kapasitor C6, serta dioda VD3, diperlukan untuk mengembalikan bentuk dan amplitudo sinyal kontrol dari driver setelah transformator TV1. Kapasitor C6 = C5 = 2 µF.

Tegangan balik maksimum pada dioda VD3 adalah UOBRmax = 12 V, arus rata-rata maksimum dioda adalah IVDmax = 0,5 A. Kita pilih dioda VD3 - KD289A (UOBRmax = 25 V; IVDmax = 1 A; fmax = 100 kHz) .

Sebuah resistor di rangkaian gerbang diperlukan untuk membatasi arus kontrol transistor daya memori. Mari kita ambil nilai maksimum arus gerbang transistor IЗmax = 1 A. Mari kita hitung resistansi resistor pembatas:

Daya yang dihamburkan oleh resistor:

Pilih resistor R3 - C2-33 - 0,125 - 12 Ohm ±5%.

Salah satu peralatan utama yang ada di laboratorium amatir radio, tentu saja, adalah catu daya, dan seperti yang Anda ketahui, dasar dari sebagian besar catu daya adalah transformator tegangan listrik. Kadang-kadang kita menemukan trafo yang sangat baik, tetapi setelah memeriksa belitannya, menjadi jelas bahwa tegangan yang kita perlukan hilang karena tegangan primer atau sekunder habis. Hanya ada satu jalan keluar dari situasi ini - memundurkan transformator dan memutar belitan sekunder dengan tangan Anda sendiri. Pada peralatan radio amatir, biasanya diperlukan tegangan 0 hingga 24 volt untuk memberi daya pada berbagai perangkat.

Karena catu daya akan beroperasi dari jaringan rumah tangga 220 volt, ketika melakukan perhitungan kecil menjadi jelas bahwa rata-rata setiap 4-5 lilitan pada belitan sekunder transformator menghasilkan tegangan 1 volt.

Bagaimana cara membuat pengisi daya untuk aki mobil dengan tangan Anda sendiri?

Artinya untuk catu daya dengan tegangan maksimum 24 volt, belitan sekunder harus memuat 5 * 24, sehingga menghasilkan 115-120 lilitan. Untuk catu daya yang kuat, Anda juga perlu memilih kabel dengan penampang yang diperlukan untuk memutar ulang; rata-rata, diameter kabel yang dipilih untuk catu daya sedang adalah 1 milimeter (dari 0,7 hingga 1,5 mm).

Untuk membuat catu daya yang kuat, Anda harus memiliki trafo yang kuat; trafo dari TV hitam-putih buatan Uni Soviet adalah yang sempurna. Trafo perlu dibongkar, inti (potongan) dikeluarkan dan semua belitan sekunder dilepas, hanya menyisakan jaringan belitan, seluruh proses memakan waktu tidak lebih dari 30 menit.

Selanjutnya kita ambil kabel yang ditunjukkan dan melilitkannya ke rangka trafo dengan perhitungan 5 lilitan 1 volt. Dengan cara ini, Anda dapat merakit, misalnya, pengisi daya untuk aki mobil dengan tangan Anda sendiri. Untuk mengisi daya aki mobil, belitan sekunder harus memiliki 60-70 putaran (tegangan pengisian harus minimal 14 volt, arus 3-). 10 ampere), maka Anda memerlukan jembatan dioda yang kuat untuk penyearah AC dan selesai.

Namun untuk mengisi aki mobil, kabel lilitan sekunder trafo harus dipilih dengan diameter minimal 1,5 milimeter (1,5 hingga 3 milimeter agar memiliki arus pengisian 3 hingga 10 ampere). Dengan cara yang sama, Anda dapat merancang mesin las dan perangkat listrik lainnya.

Pengisi daya baterai 12V DIY

Charger ini saya buat untuk mengisi aki mobil, tegangan keluarannya 14,5 volt, arus pengisian maksimal 6 A. Tapi bisa juga untuk mengisi baterai lain, misalnya lithium-ion, karena tegangan keluaran dan arus keluarannya bisa diatur dalam jarak yang lebar. Komponen utama pengisi daya dibeli di situs web AliExpress.

Ini adalah komponen-komponennya:

Anda juga memerlukan kapasitor elektrolitik 2200 uF pada 50 V, trafo untuk pengisi daya TS-180-2 (lihat artikel ini untuk mengetahui cara menyolder trafo TS-180-2), kabel, steker listrik, sekering, radiator untuk jembatan dioda, buaya. Anda dapat menggunakan trafo lain dengan daya minimal 150 W (untuk arus pengisian 6 A), belitan sekunder harus dirancang untuk arus 10 A dan menghasilkan tegangan 15 - 20 volt. Jembatan dioda dapat dirakit dari dioda individual yang dirancang untuk arus minimal 10A, misalnya D242A.

Kabel pengisi daya harus tebal dan pendek.

Bagaimana mengisi baterai mobil

Jembatan dioda harus dipasang pada radiator besar. Perlu menambah radiator konverter DC-DC, atau menggunakan kipas untuk pendinginan.

Diagram rangkaian pengisi daya untuk aki mobil

Perakitan pengisi daya

Hubungkan kabel dengan colokan listrik dan sekring ke belitan primer trafo TS-180-2, pasang jembatan dioda pada radiator, sambungkan jembatan dioda dan belitan sekunder trafo. Solder kapasitor ke terminal positif dan negatif jembatan dioda.

Hubungkan trafo ke jaringan 220 volt dan ukur tegangannya dengan multimeter. Saya mendapat hasil sebagai berikut:

1. Tegangan bolak-balik pada terminal belitan sekunder adalah 14,3 volt (tegangan listrik 228 volt).
2. Tegangan konstan setelah jembatan dioda dan kapasitor adalah 18,4 volt (tanpa beban).

Dengan menggunakan diagram sebagai panduan, sambungkan konverter step-down dan voltammeter ke jembatan dioda DC-DC.

Mengatur tegangan keluaran dan arus pengisian

Ada dua resistor pemangkas yang dipasang pada papan konverter DC-DC, satu memungkinkan Anda mengatur tegangan keluaran maksimum, yang lain memungkinkan Anda mengatur arus pengisian maksimum.

Colokkan pengisi daya (tidak ada yang terhubung ke kabel keluaran), indikator akan menunjukkan tegangan pada keluaran perangkat dan arusnya nol. Gunakan potensiometer tegangan untuk mengatur output menjadi 5 volt. Tutup rapat kabel keluaran, gunakan potensiometer arus untuk mengatur arus hubung singkat menjadi 6 A. Kemudian hilangkan korsleting dengan cara melepaskan kabel keluaran dan gunakan potensiometer tegangan untuk mengatur keluaran menjadi 14,5 volt.

Perlindungan polaritas terbalik

Pengisi daya ini tidak takut korsleting pada outputnya, tetapi jika polaritasnya terbalik, bisa rusak. Untuk melindungi dari pembalikan polaritas, dioda Schottky yang kuat dapat dipasang di celah kabel positif menuju baterai. Dioda semacam itu memiliki penurunan tegangan rendah ketika dihubungkan secara langsung. Dengan perlindungan seperti itu, jika polaritasnya terbalik saat menghubungkan baterai, tidak ada arus yang mengalir. Benar, dioda ini perlu dipasang pada radiator, karena arus besar akan mengalir melaluinya selama pengisian.

Rakitan dioda yang sesuai digunakan pada catu daya komputer. Rakitan ini berisi dua dioda Schottky dengan katoda yang sama; keduanya harus diparalelkan. Untuk pengisi daya kami, dioda dengan arus minimal 15 A cocok.

Harus diingat bahwa dalam rakitan seperti itu katoda dihubungkan ke rumahan, sehingga dioda ini harus dipasang pada radiator melalui paking isolasi.

Batas tegangan atas perlu disesuaikan lagi, dengan mempertimbangkan penurunan tegangan pada dioda proteksi. Untuk melakukan ini, gunakan potensiometer tegangan pada papan konverter DC-DC untuk mengatur 14,5 volt yang diukur dengan multimeter langsung di terminal keluaran pengisi daya.

Cara mengisi baterai

Lap baterai dengan kain yang dibasahi larutan soda, lalu keringkan. Cabut sumbat dan periksa level elektrolit; jika perlu, tambahkan air suling. Steker harus dicabut saat mengisi daya. Tidak boleh ada serpihan atau kotoran yang masuk ke dalam baterai. Ruangan tempat baterai diisi harus berventilasi baik.

Hubungkan baterai ke pengisi daya dan colokkan perangkat. Selama pengisian, tegangan secara bertahap akan meningkat menjadi 14,5 volt, arus akan berkurang seiring waktu. Baterai dapat dianggap terisi secara kondisional ketika arus pengisian turun menjadi 0,6 - 0,7 A.

Konverter buck DC-DC TC43200 - tautan produk.

Ulasan Konverter Buck DC-DC CC CV TC43200.

Alat tersebut dapat digunakan untuk mengisi ulang aki mobil dengan kapasitas hingga 100 Ah, untuk mengisi aki sepeda motor dalam mode mendekati optimal, dan juga (dengan modifikasi sederhana) sebagai catu daya laboratorium.

Pengisi daya dibuat berdasarkan konverter tegangan transistor dorong-tarik dengan kopling autotransformator dan dapat beroperasi dalam dua mode - sumber arus dan sumber tegangan. Ketika arus keluaran kurang dari nilai batas tertentu, ia beroperasi seperti biasa - dalam mode sumber tegangan. Jika Anda mencoba meningkatkan arus beban di atas nilai ini, tegangan keluaran akan turun tajam - perangkat akan beralih ke mode sumber arus.

Pengisi daya aki mobil DIY

Mode sumber arus (yang memiliki resistansi internal tinggi) dipastikan dengan memasukkan kapasitor pemberat ke dalam rangkaian utama konverter.

Diagram skema pengisi daya ditunjukkan pada Gambar. 2.94.

Beras. 2.94.Diagram skema pengisi daya dengan kapasitor pendinginan di sirkuit primer.

Tegangan listrik disuplai melalui kapasitor ballast C1 ke jembatan penyearah VD1. Kapasitor C2 menghaluskan riak, dan dioda zener VD2 menstabilkan tegangan yang diperbaiki. Dioda Zener VD2 secara bersamaan melindungi transistor konverter dari tegangan lebih saat idle, serta ketika output perangkat mengalami korsleting, ketika tegangan pada output jembatan VD1 meningkat. Yang terakhir ini disebabkan oleh kenyataan bahwa ketika rangkaian keluaran ditutup, pembangkitan konverter dapat terganggu, sedangkan arus beban penyearah berkurang dan tegangan keluarannya meningkat. Dalam kasus seperti itu, dioda zener VD2 membatasi tegangan pada keluaran jembatan VD1.

Konverter tegangan dirakit menggunakan transistor VT1, VT2 dan transformator T1. Konverter beroperasi pada frekuensi 5 10 kHz.

Jembatan dioda VD3 memperbaiki tegangan yang dihilangkan dari belitan sekunder transformator. Kapasitor C3 adalah kapasitor penghalus.

Karakteristik beban pengisi daya yang diukur secara eksperimental ditunjukkan pada Gambar. 2.95. Ketika arus beban meningkat menjadi 0,35 0,4 A, tegangan keluaran sedikit berubah, dan dengan peningkatan arus lebih lanjut, tegangan tersebut menurun tajam. Jika baterai yang terisi daya rendah dihubungkan ke keluaran perangkat, tegangan pada keluaran jembatan VD1 berkurang, dioda zener VD2 keluar dari mode stabilisasi dan, karena kapasitor C1 dengan reaktansi tinggi disertakan dalam rangkaian masukan, perangkat beroperasi dalam mode sumber saat ini.

Jika arus pengisian berkurang, perangkat dengan lancar beralih ke mode sumber tegangan. Hal ini memungkinkan penggunaan pengisi daya sebagai catu daya laboratorium berdaya rendah. Ketika arus beban kurang dari 0,3 A, tingkat riak pada frekuensi operasi konverter tidak melebihi 16 mV, dan resistansi keluaran sumber berkurang hingga beberapa Ohm. Ketergantungan resistansi keluaran pada arus beban ditunjukkan pada Gambar. 2.95.

Beras. 2.95. Karakteristik beban pengisi daya dengan kapasitor pendinginan di sirkuit primer.

Menyiapkan pengisi daya dengan kapasitor pendinginan di sirkuit primer

Instalasi dimulai dengan memeriksa kebenaran instalasi. Kemudian mereka memastikan bahwa perangkat berfungsi ketika rangkaian keluaran ditutup. Arus rangkaian harus minimal 0,45-0,46 A. Jika tidak, resistor R1, R2 harus dipilih untuk memastikan saturasi transistor VT1, VT2 yang andal. Arus gangguan yang lebih tinggi berarti resistansi resistor yang lebih rendah.

Jika perlu menggunakan perangkat untuk mengisi daya baterai berukuran kecil dengan kapasitas hingga beberapa ampere-jam dan meregenerasi sel galvanik, disarankan untuk mengatur arus pengisian. Untuk melakukan ini, alih-alih satu kapasitor C1, satu set kapasitor yang lebih kecil harus disediakan, yang dialihkan dengan sakelar. Dengan akurasi yang cukup untuk latihan, arus pengisian maksimum - arus penutupan rangkaian keluaran - sebanding dengan kapasitas kapasitor pemberat (pada 4 F arusnya adalah 0,46 A).

Jika Anda perlu mengurangi tegangan keluaran catu daya laboratorium, cukup mengganti dioda zener VD2 dengan yang lain dengan tegangan stabilisasi lebih rendah.

Transformator T1 dililitkan pada inti magnet berbentuk cincin ukuran standar K40x25x11 yang terbuat dari ferit 1500NM1. Gulungan primer berisi 2×160 lilitan kawat PEV-2 0,49, belitan sekunder berisi 72 lilitan kawat PEV-2 0,8. Gulungan tersebut diisolasi satu sama lain dengan dua lapis kain yang dipernis.

Pasang dioda zener VD2 pada heat sink dengan luas penggunaan 25 cm 2

Transistor konverter tidak memerlukan heat sink tambahan karena beroperasi dalam mode switching.

Kapasitor C1 adalah kertas yang dirancang untuk tegangan pengenal minimal 400 V.

Setiap penggemar mobil bermimpi memiliki penyearah pengisian baterai. Tidak diragukan lagi, ini adalah hal yang sangat penting dan nyaman. Mari kita coba menghitung dan membuat penyearah untuk mengisi baterai 12 volt.
Aki mobil pada umumnya memiliki parameter berikut:

• Tegangan normal adalah 12 volt;
• Kapasitas baterai 35 - 60 ampere jam.

Dengan demikian, arus pengisian adalah 0,1 kapasitas baterai, atau 3,5 - 6 ampere.
Rangkaian penyearah untuk pengisian baterai ditunjukkan pada gambar.

Pertama-tama, Anda perlu menentukan parameter perangkat penyearah.
Gulungan sekunder penyearah untuk mengisi daya baterai harus dirancang untuk tegangan:
U2 = Uak + Uo + Ud dimana:
— U2 — tegangan pada belitan sekunder dalam volt;
— Uak — tegangan baterai 12 volt;
— Uo — penurunan tegangan pada belitan di bawah beban sekitar 1,5 volt;
— Ud — penurunan tegangan pada dioda yang diberi beban sekitar 2 volt.

Tegangan total: U2 = 12,0 + 1,5 + 2,0 = 15,5 volt.

Mari kita terima dengan margin fluktuasi tegangan dalam jaringan: U2 = 17 volt.

Misalkan arus pengisian baterai I2 = 5 ampere.

Daya maksimum pada rangkaian sekunder adalah:
P2 = I2 x U2 = 5 ampere x 17 volt = 85 watt.
Daya trafo pada rangkaian primer (daya yang akan dikonsumsi dari jaringan), dengan memperhitungkan efisiensi trafo, adalah:
P1 = P2 / η = 85 / 0,9 = 94 watt. Di mana:
— P1 — daya pada sirkuit primer;
— P2 — daya pada rangkaian sekunder;
-η = 0,9 - efisiensi transformator, efisiensi.

Misalkan P1 = 100 watt.

Mari kita hitung inti baja dari rangkaian magnet berbentuk Ш, daya yang ditransmisikan tergantung pada luas penampang.
S = 1,2√ P dimana:
— S luas penampang inti dalam cm2;
— P = 100 watt daya rangkaian primer transformator.
S = 1,2√ P = 1,2 x √100 = 1,2 x 10 = 12 cm2
Penampang batang tengah tempat rangka berliku akan ditempatkan S = 12 cm2.

Mari kita tentukan jumlah lilitan per 1 volt pada belitan primer dan sekunder dengan menggunakan rumus:
n = 50 / S = 50 / 12 = 4,17 putaran.

Misalkan n = 4,2 putaran per 1 volt.

Maka jumlah lilitan pada belitan primer adalah:
n1 = U1 · n = 220 volt · 4,2 = 924 putaran.

Jumlah lilitan pada belitan sekunder:
n2 = U2 · n = 17 volt · 4,2 = 71,4 putaran.

Mari kita lakukan 72 putaran.

Mari kita tentukan arus pada belitan primer:
I1 = P1 / U1 = 100 watt / 220 volt = 0,45 ampere.

Arus pada belitan sekunder:
I2 = P2 / U2 = 85 / 17 = 5 ampere.

Diameter kawat ditentukan dengan rumus:
d = 0,8 √I.

Diameter kawat pada belitan primer:
d1=0,8 √I1 = 0,8 √ 0,45 = 0,8 · 0,67 = 0,54 mm.

Diameter kawat pada belitan sekunder:
d2 = 0,8√ I2 = 0,8 5 = 0,8 2,25 = 1,8 mm.

Gulungan sekunder dililit dengan ketukan.
Penarikan pertama dilakukan dari 52 putaran, kemudian dari 56 putaran, dari 61, dari 66 dan terakhir 72 putaran.

Kesimpulannya dibuat dalam satu lingkaran tanpa memotong kabel. kemudian insulasi dilepas dari loop dan kabel outlet disolder ke sana.

Arus pengisian penyearah diatur secara bertahap dengan mengalihkan keran dari belitan sekunder. Sakelar dengan kontak kuat dipilih.

Jika tidak ada sakelar seperti itu, maka Anda dapat menggunakan dua sakelar sakelar dengan tiga posisi yang dirancang untuk arus hingga 10 ampere (dijual di toko mobil).
Dengan menggantinya, Anda dapat mengeluarkan tegangan 12 - 17 volt secara berurutan ke output penyearah.

Posisi sakelar sakelar untuk tegangan keluaran 12 - 13 - 14,5 - 16 - 17 volt.

Dioda harus dirancang, dengan margin, untuk arus 10 ampere dan masing-masing harus ditempatkan pada radiator terpisah, dan semua radiator diisolasi satu sama lain.

Mungkin ada satu radiator, dan dioda dipasang di atasnya melalui gasket berinsulasi.

Luas radiator satu dioda sekitar 20 cm2, jika ada satu radiator maka luasnya 80 - 100 cm2.
Arus pengisian penyearah dapat dikontrol dengan ammeter internal untuk arus hingga 5-8 ampere.

Anda dapat menggunakan trafo ini sebagai trafo step down untuk menyalakan lampu darurat 12 volt dari keran 52 putaran. (lihat diagram).
Jika Anda perlu menyalakan bola lampu pada 24 atau 36 volt, maka belitan tambahan dibuat berdasarkan Untuk setiap 1 volt terdapat 4,2 lilitan.

Belitan tambahan ini dihubungkan secara seri dengan belitan utama (lihat diagram atas). Anda hanya perlu melakukan fasa pada belitan utama dan belitan tambahan (awal - akhir) agar tegangan total bertambah. Antar poin: (0 – 1) - 12 volt; (0 -2) - 24 volt; antara (0 – 3) - 36 volt.
Misalnya. Untuk tegangan total 24 volt, Anda perlu menambahkan 28 lilitan pada belitan utama, dan untuk tegangan total 36 volt, 48 lilitan kawat lagi dengan diameter 1,0 milimeter.

Kemungkinan tampilan rumah penyearah untuk mengisi daya baterai ditunjukkan pada gambar.

Cara menghitung trafo 220/36 volt.

Di rumah tangga, mungkin perlu melengkapi pencahayaan di area lembab: ruang bawah tanah atau ruang bawah tanah, dll. Kamar-kamar ini memiliki peningkatan risiko sengatan listrik.
Dalam kasus ini, Anda harus menggunakan peralatan listrik yang dirancang untuk mengurangi tegangan suplai, tidak lebih dari 42 volt.
Anda dapat menggunakan senter bertenaga baterai atau menggunakan trafo step-down dari 220 volt menjadi 36 volt.
Kami akan menghitung dan membuat trafo daya satu fasa 220/36 volt, dengan tegangan keluaran 36 volt yang ditenagai oleh jaringan listrik AC 220 volt.

Untuk menerangi tempat tersebut Bola lampu listrik sudah cukup pada tegangan 36 Volt dan daya 25 - 60 Watt. Bola lampu dengan alas soket listrik biasa ini banyak dijual di toko peralatan listrik.
Jika Anda menemukan bola lampu dengan daya berbeda, misalnya 40 watt, tidak ada yang perlu dikhawatirkan - itu sudah cukup. Hanya saja trafonya akan dibuat dengan cadangan daya.

Mari kita buat perhitungan sederhana dari trafo 220/36 volt.

Daya pada rangkaian sekunder : P_2 = U_2 I_2 = 60 watt

Di mana:
P_2 – daya pada keluaran trafo, kami atur 60 watt;
kamu _2 - tegangan pada keluaran transformator, kami atur 36 volt;
SAYA _2 - arus di sirkuit sekunder, di beban.

Efisiensi trafo dengan daya hingga 100 watt biasanya tidak lebih dari = 0,8.
Efisiensi menentukan berapa banyak daya yang dikonsumsi dari jaringan yang disalurkan ke beban. Sisanya digunakan untuk memanaskan kabel dan inti. Kekuatan ini telah hilang dan tidak dapat diperoleh kembali.
Mari kita tentukan daya yang dikonsumsi oleh transformator dari jaringan, dengan memperhitungkan kerugian:

P_1 = P_2 / η = 60 / 0,8 = 75 watt.

Daya ditransfer dari belitan primer ke belitan sekunder melalui fluks magnet pada inti magnet.
Oleh karena itu, dari nilainya P_1, kekuatan dikonsumsi dari jaringan 220 volt, tergantung pada luas penampang rangkaian magnet S.

Inti magnet adalah inti berbentuk W atau O yang terbuat dari lembaran baja transformator. Inti akan berisi gulungan kawat primer dan sekunder.

Luas penampang rangkaian magnet dihitung dengan rumus:

S = 1,2 · √P_1.

Di mana:
S - luas dalam sentimeter persegi,
P_1 adalah daya jaringan utama dalam watt.

S = 1,2 · √75 = 1,2 · 8,66 = 10,4 cm².

Nilai S digunakan untuk menentukan jumlah lilitan w per volt dengan menggunakan rumus:

w = 50/detik

Dalam kasus kita, luas penampang inti adalah S = 10,4 cm2.

w = 50/10,4 = 4,8 putaran per 1 volt.

Mari kita hitung jumlah lilitan pada belitan primer dan sekunder.

Jumlah lilitan belitan primer pada tegangan 220 volt:

W1 = U_1 · w = 220 · 4,8 = 1056 putaran.

Jumlah lilitan belitan sekunder pada tegangan 36 volt:

W2 = U_2 w = 36 4,8 = 172,8 putaran,

bulatkan menjadi 173 putaran.

Dalam mode beban, mungkin ada hilangnya sebagian tegangan pada resistansi aktif kabel belitan sekunder. Oleh karena itu, bagi mereka disarankan untuk mengambil jumlah putaran 5-10% lebih banyak dari yang dihitung. Mari kita ambil W2 = 180 putaran.

Besarnya arus pada belitan primer trafo :

I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0,34 ampere.

Arus pada belitan sekunder transformator:

I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1,67 ampere.

Diameter kabel belitan primer dan sekunder ditentukan oleh nilai arus di dalamnya berdasarkan kerapatan arus yang diizinkan, jumlah ampere per 1 milimeter persegi luas konduktor. Untuk transformator, rapat arus, untuk kawat tembaga, 2 A/mm² diterima.

Pada rapat arus ini, diameter kawat tanpa insulasi dalam milimeter ditentukan dengan rumus: d = 0,8√I.

Untuk belitan primer, diameter kawat adalah:

d_1 = 0,8 · √1_1 = 0,8 · √0,34 = 0,8 · 0,58 = 0,46 mm. Mari kita ambil 0,5 mm.

Diameter kawat untuk belitan sekunder:

d_2 = 0,8 · √1_2 = 0,8 · √1,67 = 0,8 · 1,3 = 1,04 mm. Mari kita ambil 1,1 mm.

JIKA TIDAK ADA KAWAT DENGAN DIAMETER YANG DIPERLUKAN, kemudian Anda dapat mengambil beberapa kabel tipis yang dihubungkan secara paralel. Total luas penampangnya harus tidak kurang dari yang sesuai dengan perhitungan satu kawat.

Luas penampang kawat ditentukan dengan rumus:

s = 0,8d².

dimana: d - diameter kawat.

Misalnya: kami tidak dapat menemukan kawat untuk belitan sekunder dengan diameter 1,1 mm.

Luas penampang kawat berdiameter 1,1 mm. adalah sama dengan:

s = 0,8 d² = 0,8 1,1² = 0,8 1,21 = 0,97 mm².

Mari kita bulatkan menjadi 1,0 mm².

Darikami memilih diameter dua kabel, jumlah luas penampangnya adalah 1,0 mm².

Misalnya, ini adalah dua kabel dengan diameter 0,8 mm. dan luas 0,5 mm².

Atau dua kabel:
- yang pertama dengan diameter 1,0 mm. dan luas penampang 0,79 mm²,
- yang kedua dengan diameter 0,5 mm. dan luas penampang 0,196 mm².
yang jika dijumlahkan menjadi: 0,79 + 0,196 = 0,986 mm².

Kumparan dililitkan dengan dua kabel secara bersamaan; jumlah lilitan yang sama dari kedua kabel dijaga dengan ketat. Awal mula kabel-kabel ini saling terhubung satu sama lain. Ujung-ujung kabel ini juga terhubung.

Ternyata seperti satu kawat dengan total penampang dua kabel.

Lihat artikel:

Ada cukup banyak TV tabung tua dengan trafo daya yang berfungsi. Dengan beberapa modifikasi dapat digunakan pada pengisi daya (charger).

Di situs radiochip kami akan melihat contoh perhitungan metode ini. Yang paling menarik untuk tujuan ini adalah televisi dengan ukuran layar 61 cm (59 cm) gambar hitam putih dan berwarna, yang menggunakan trafo jenis berikut: TS-160, TS-180, TS-200, TSA-270 , dll. Secara struktural, mereka terbuat dari dua bagian baja listrik tekan berbentuk U yang dibaut menjadi satu.

Pembongkaran trafo harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak merusak belitan primer terlebih dahulu digigit atau disolder. Sambungan baut dibongkar dan dilepas. Kemudian bagian inti dihilangkan. Jika sulit untuk memisahkannya karena bagian dalamnya direkatkan, disarankan untuk mengetuk sedikit lekukannya yang menonjol. Gulungan sekunder dililitkan dari bingkai (masing-masing secara terpisah) ke layar yang dibuat dalam bentuk strip foil terbuka atau belitan satu baris dengan satu ketukan. Diameter kabel belitan sekunder untuk pengisi daya dihitung menggunakan rumus:

Dimana I adalah arus pengenal belitan, A; Npr - jumlah kabel paralel (jika tidak ada satu kabel dengan diameter yang dihitung); j - rapat arus, A/mm² (dengan daya transformator 100...500VA - 2.5...3.5A/mm²). Misalnya, untuk trafo TS-180 dapat diambil j=2,7 A/mm². Jumlah lilitan tergantung pada tegangan yang dibutuhkan dan rasio lilitan/V (w/U) yang ditentukan oleh jenis trafo. Untuk baterai 12 V, tergantung pada rangkaian pengisiannya, tegangan belitannya adalah 16…18 V.

Rasio w/U dapat ditentukan secara eksperimental dengan melilitkan, misalnya, 10 lilitan kawat dengan diameter sembarang pada salah satu rangka kumparan transformator. Kemudian transformator dirakit, tegangan diterapkan pada belitan primer dan tegangan pada belitan bantu diukur, yang dibagi dengan jumlah belitan. Jumlah lilitan per volt juga dapat ditentukan dengan menghitung jumlah lilitan belitan sekunder saat dilepas (Anda harus mengukur terlebih dahulu tegangan pada seluruh transformator).

Secara sederhana, keran sering dibuat dari belitan sekunder untuk memudahkan pengaturan arus pengisian. Mereka dialihkan menggunakan saklar geser. Arus yang dikonsumsi oleh belitan sekunder tidak boleh melebihi daya keseluruhan transformator, mis. untuk TS-180 pada tegangan 18V, arusnya tidak lebih dari 10A.

Dioda untuk penyearah jembatan dipilih berdasarkan arus yang diizinkan sama dengan setengah arus pengisian maksimum. Ammeter dan voltmeter digunakan sebagai indikator mode pengisian daya. Anda dapat bertahan dengan satu miliammeter dengan menggantinya dengan sakelar tambahan (sakelar harus tahan terhadap arus pengisian).

Sebagai alat ukur, Anda dapat menggunakan indikator level perekaman dari tape recorder lama (tipe M370, M476, dll.) dengan arus deviasi total 200...250 μA, dengan menyediakan shunt yang sesuai. Alih-alih mengukur kepala, LED dengan resistor pemberat yang dipilih juga cocok. Mode ini dikendalikan oleh kecerahan cahayanya.