DIY 자동차 배터리 충전기. 변압기에서 배터리 충전기를 제조하는 방법 충전기의 2차 권선용 와이어 섹션

자동차 배터리 충전기의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 전원 변압기로는 일반적으로 TS-180과 같은 오래된 TV의 네트워크 변압기를 사용했습니다. 모든 2차 권선은 변압기 코일에서 제거되고 변압기 1차 권선의 모든 권선은 220V의 1차 권선으로 사용됩니다.

예.

TS-180 변압기의 1차 권선 총 권수 W1 = 866 = 375+58+375+58입니다. 권선 수가 많을수록 변압기의 무부하 전류가 낮아지고 기본 네트워크의 전압 서지 결과가 눈에 띄지 않으므로 항상 가능한 최대 권선 수를 사용합니다.
다음으로, 볼트당 권수 W1/220V = 866/220 = 4권을 구합니다. 변압기의 2차 권선에서 24V를 얻으려면 W2 = 24×4 = 96바퀴를 감아야 합니다. 즉, 48은 각 코일을 켠 다음 이러한 코일을 직렬로 위상 연결합니다. 이 경우, 2차 권선의 직경은 변압기 권선 전류의 B = 0.7근과 같습니다. 반파 정류의 경우 2차 권선에 일정한 성분이 있어 변압기 가열에 추가로 기여하므로 2mm 미만의 와이어 직경을 선택해서는 안 됩니다. 두꺼운 와이어가 없으면 각 코일을 96회 감고 위상을 병렬로 연결하는 것이 유행입니다. 이 경우 와이어의 직경을 다시 계산해야 합니다.

2차 권선에는 직경 2mm의 와이어를 선택했습니다. 이 경우 단면적은 S₁ = π∙R² = π∙D²/4 = 3.14mm²가 됩니다.
새로운 와이어 S² = 3.14/2 = 1.57mm²의 단면적을 찾습니다.
이 와이어의 직경 D ≒1.41mm를 계산합니다.

TV의 다른 네트워크 변환기에 대한 데이터는 여기에서 찾을 수 있습니다.

저항 R2는 21W 자동차 전구입니다. 충전 전류 펄스 사이의 방전 전류에 대한 부하 역할을 합니다. 전구 대신 저항이 약 30옴인 PEV-25 저항기를 사용할 수 있습니다.
오래된 TV 정류기의 사이리스터 제어 전극 회로에 모든 다이오드를 사용할 수 있습니다. 가변 저항 - 권선형이 더 좋습니다.

배터리를 올바르게 충전하는 것은 긴 서비스 수명을 보장하는 가장 중요한 조건 중 하나입니다. 완전히 충전된 배터리가 전달할 수 있는 전기량을 결정하는 정격 용량을 복원하기 위해 배터리의 최적 충전을 보장하려면 충전기를 적절하게 설계하는 것이 중요합니다. 배터리는 일반적으로 두 단계로 충전됩니다. 첫 번째 단계에서는 IЗ = 0.25SAB의 정전류로 배터리를 충전하는 것이 좋습니다. 이 경우 배터리는 95% 이내에서 에너지의 대부분을 받습니다. 배터리는 안정적인 전압으로 두 번째 단계에서 충전됩니다. 이 모드는 일반적으로 세류 충전 모드라고 불리며, 자가 방전 전류로 인한 배터리 용량 감소를 보상하기 위해 사용됩니다.

충전기는 NPN 강압형 직접 전압 변환기를 기반으로 제작되었습니다. 출력 전압의 조절은 펄스 폭 조절을 사용할 때 전력 트랜지스터의 개방 상태의 상대적 지속 시간을 변경하여 수행됩니다. 충전기 변환 주파수 fZU = 22kHz.

충전기 계산을 위한 초기 데이터는 입력 전압, 출력 전압, 전류 및 배터리 특성입니다. 우리는 정류된 주전원 전압을 공급 전압으로 사용합니다. 배터리는 공급 전압이 허용 범위 내에 있는 경우에만 충전할 수 있습니다.

SGEP용 변압기 없는 입력이 있는 단상 AC 공급 네트워크의 경우 유도 용량성 필터가 있는 브리지 정류기 회로를 선택합니다. 공급 전압의 변화 범위(공칭 값에서 10% 감소)를 고려하면 입력 필터 출력의 전압 값은 유휴 상태에서도 UВХmin = 1.41 Uсmin = 1.41·99 = 139V를 초과하지 않습니다. (입력 필터 커패시터는 공급 전압의 진폭과 동일한 전압으로 충전됩니다). 작동 모드에서 UВХmin은 정류기 다이오드의 전압 강하량에 따라 더욱 낮아집니다. 정류기 입력에는 변압기가 없기 때문에 스위칭 손실을 무시할 수 있으며 정류된 전압의 값은 이상적인 정류기에 대한 관계식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

필터 출력의 최고 전압 값은 다음 식으로 결정됩니다(유휴 - 필터 커패시터가 입력 전압의 진폭으로 충전됨).

충전기의 출력 매개변수는 배터리 매개변수에 따라 결정됩니다. 정격 전압 UAB = 12·3 = 36V, 용량 SAB = 6.5Ah, 순환 모드에서 작동하는 배터리 유형 FG20721을 충전하기 위한 충전기의 출력 전압은 다음 식으로 결정됩니다.

여기서 2.45V는 배터리 요소의 최대 전압입니다.

m = 6 - 섹션의 요소 수

n = 3 - 배터리의 섹션 수.

배터리 충전 전류 값을 선택하려면 배터리 용량뿐만 아니라 비상 모드 간의 시간 간격(필요한 배터리 용량을 복원하는 데 제공되는 시간)도 알아야 합니다. 허용 한도를 초과하는 AC 전압에 대한 통계 데이터 - 하루에 1-2회. 이 경우 배터리 용량을 복원하기 위해 충전 전류를 0.2 SAB = 1.3A와 동일하게 선택할 수 있습니다.

매개변수를 계산하고 충전기 전원 회로의 요소를 선택하려면 충전기 트랜지스터의 개방 상태의 상대적인 지속 시간의 변화 범위를 결정해야 합니다.

인덕터의 인덕턴스 값을 선택하려면 gmin 값 외에도 충전 전류 맥동의 진폭을 결정해야 합니다. 배터리에는 충전 전류 형태에 대한 특별한 요구 사항이 없으므로 리플 값을 임의로 선택합니다(예: 10%).

다음 식으로 인덕턴스 값을 결정해 보겠습니다.

다음 매개변수를 사용하여 3개의 D17-2 초크를 병렬로 연결해 보겠습니다. L = 2mH; 아이팟 = 6.3A; 두 개의 인덕터 권선이 직렬로 연결된 경우 Rwind = 0.3Ω입니다.

왜냐하면 SGEP의 배터리는 지속적으로 연결되어 있으며 충전기의 출력 커패시터는 고주파 간섭을 억제하는 데 사용됩니다. 커패시터 C10 - K73-17 - 100V - 1μF ± 5%를 선택합니다.

충전기의 전력 트랜지스터의 매개 변수를 계산해 봅시다. 닫힌 상태에서 전력 트랜지스터 VT1에 적용되는 최대 전압은 가장 높은 정류 전압에 의해 결정됩니다.

트랜지스터를 통해 흐르는 전류는 충전 전류와 같습니다.

International Rectifier에서 다음 매개변수를 사용하여 MOSFET 트랜지스터 VT1 - IRF624를 선택합니다. UCImax = 250V; ICmax = 4.4A; RSI = 1.1옴, tON = 20ns, tOFF = 32ns.

트랜지스터의 정적 손실:

트랜지스터의 스위칭 모드에서 전류 및 전압의 시간 의존성에 대한 선형 근사치를 사용하여 다음 식을 사용하여 동적 손실을 결정합니다.

트랜지스터의 총 전력 손실:

라디에이터에 트랜지스터를 설치할 필요가 없습니다.

VD4 다이오드에 적용되는 최대 역전압은 가장 높은 정류 전압에 따라 결정됩니다.

다이오드를 통해 흐르는 평균 전류는 다음과 같습니다.

ON Semiconductor에서 다음과 같은 특성을 갖는 다이오드 VD4 - MUR240을 선택했습니다. UOBRmax = 400V; IPR = 2A; IMP = 25A; UPR = 1.05V; tRESET = 65ns.

다이오드의 차단 특성을 복원하는 동안 트랜지스터가 켜질 때 다이오드를 통해 흐르는 통과 전류를 제한하려면 인덕턴스가 다음 식에 의해 결정되는 안정기(제한) 초크 L5를 설치하십시오.

매개변수를 사용하여 인덕터 D13-3을 선택합니다. L = 5 µH; 아이팟 = 4A; 두 개의 인덕터 권선이 직렬로 연결된 경우 Rwind = 0.015Ω입니다.

충전기 전원 스위치 제어 회로를 제어 회로(마이크로컨트롤러)의 출력과 인터페이싱하려면 갈바닉 절연과 제어 신호의 전력 일치가 필요합니다. 이를 위해 International Rectifier 및 변압기 TV1의 전류 제한 DA1 - IR2121이 있는 저수준 드라이버 칩을 사용합니다. 주요 드라이버 매개변수는 표 2.1에 나와 있습니다.

드라이버 칩 C1, C2 - K10-79 - 25V - 1 µF±20% H30의 전원 공급 회로를 따라 필터 커패시터를 선택하겠습니다.

드라이버 변압기 TV1에서 서로 다른 극성의 전압을 생성하려면 커패시터 C5가 필요합니다.

커패시터 C5 - K10-79 - 25V - 2 µF ± 5%를 선택합니다.

표 2.1 - IR2121 드라이버의 주요 매개변수

매개변수	의미
	150ns / 150ns

TV1 드라이버의 변압기를 계산해 보겠습니다. 이 변압기의 경우 설계 유형(토로이드, 자기 코어 재료 - 프레스 강재 등급 2000NM)을 선택합니다.

변환 계수 k = 1.

변압기 U1 = U2 = 12V의 1차 및 2차 권선의 평균 전압 값.

1차 권선의 가장 높은 평균 전류 값은 I1 = I2 = ID gmax = 0.5A입니다.

변압기의 전체 전력을 계산해 보겠습니다.

권선의 알려진 전류 및 전압과 변압기의 전체 전력을 기반으로 코어가 선택되고 권선의 매개변수가 결정되는 반면, 1차 권선의 권선 수는 적용된 최고 전압을 기준으로 계산됩니다. 변압기 코어의 포화(자화) 모드를 제외하기 위해.

여기서 SO는 자기 코어 창의 면적 [cm2]입니다.

SC - 코어 단면적 [cm2];

kf - 전압 파형 계수(직사각형 신호의 경우 - kf = 1)

ks는 강철로 코어를 채우는 계수입니다(압착된 철재료로 만든 코어로 만든 변압기의 경우 ks = 1).

d - 변압기 권선의 전류 밀도(다회전 변압기의 평균값은 2.5A/mm2)

y는 코어 창을 구리로 채우는 계수입니다(0.2에서 0.35 범위의 원형 와이어에 대해). y = 0.3으로 가정하겠습니다.

Bm - 자기 회로의 유도(압착된 강재료로 만들어진 코어로 만들어진 변압기의 경우 유도는 0.2 Tesla를 초과하지 않습니다).

SOSC = 0.12 cm4, SO = 0.501 cm2, SC = 0.24 cm2인 표준 자기 코어 시리즈 K16x8x6에서 코어를 선택합니다.

변압기 권선의 회전 수:

권선 직경:

절연이 없는 와이어 직경이 0.51mm(절연된 와이어 직경은 0.56mm)인 각 PEV-1 권선에 대해 하나의 와이어를 선택합니다.

다이오드 VD2는 셧다운 프로세스 중에 드라이버 칩의 출력 전압이 접지 레벨 아래로 급상승하는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 다이오드의 최대 역전압은 UOBRmax = 12V이고 다이오드의 최대 평균 전류는 IVDmax = 0.5A입니다. 매개변수를 사용하여 다이오드 VD2 - KD289A를 선택합니다. UOBRmax = 25V; IVDmax = 1A; fmax = 100kHz.

변압기 TV1 이후의 드라이버에서 제어 신호의 모양과 진폭을 복원하려면 커패시터 C6과 다이오드 VD3이 필요합니다. 커패시터 C6 = C5 = 2μF.

다이오드 VD3의 최대 역전압은 UOBRmax = 12V이고 다이오드의 최대 평균 전류는 IVDmax = 0.5A입니다. 다이오드 VD3 - KD289A(UOBRmax = 25V, IVDmax = 1A, fmax = 100kHz)를 선택합니다. .

메모리의 파워 트랜지스터의 제어 전류를 제한하려면 게이트 회로의 저항이 필요합니다. 트랜지스터 게이트 전류 IЗmax = 1A의 최대값을 가정해 보겠습니다. 제한 저항의 저항을 계산해 보겠습니다.

저항기에 의해 소비되는 전력:

저항기 R3 - C2-33 - 0.125 - 12Ω ±5%를 선택합니다.

물론 라디오 아마추어 실험실에서 사용하는 주요 도구 중 하나는 전원 공급 장치이며, 아시다시피 대부분의 전원 공급 장치의 기본은 전원 전압 변압기입니다. 때때로 우리는 우수한 변압기를 발견하지만 권선을 확인한 후에 1차 또는 2차의 소손으로 인해 필요한 전압이 누락되었다는 것이 분명해졌습니다. 이 상황에서 벗어날 수 있는 유일한 방법은 변압기를 되감고 2차 권선을 손으로 감는 것입니다. 아마추어 무선 장비의 경우 다양한 장치에 전원을 공급하려면 일반적으로 0~24V의 전압이 필요합니다.

전원 공급 장치는 220V의 가정용 네트워크에서 작동하므로 작은 계산을 수행하면 변압기의 2차 권선에서 평균 4-5회전마다 1V의 전압이 생성된다는 것이 분명해집니다.

자신의 손으로 자동차 배터리 충전기를 만드는 방법은 무엇입니까?

이는 최대 전압이 24V인 전원 공급 장치의 경우 2차 권선에 5 * 24가 포함되어 115-120회전이 되어야 함을 의미합니다. 강력한 전원 공급 장치의 경우 되감기에 필요한 단면적의 와이어도 선택해야 합니다. 평균적으로 중간 전원 공급 장치용으로 선택한 와이어 직경은 1mm(0.7~1.5mm)입니다.

강력한 전원 공급 장치를 만들려면 강력한 변압기가 필요합니다. 소련에서 만든 흑백 TV의 변압기가 완벽합니다. 변압기를 분해하고 코어(조각)를 꺼내고 모든 2차 권선을 풀어서 네트워크 권선만 남겨야 하며 전체 프로세스는 30분 이내에 완료됩니다.

다음으로 표시된 와이어를 가져와 1V의 5회전 계산을 통해 변압기 프레임에 감습니다. 이런 방식으로 자동차 배터리 충전기 등을 직접 조립할 수 있습니다. 자동차 배터리를 충전하려면 2차 권선에 60~70회전이 포함되어야 합니다(충전 전압은 최소 14V, 전류는 3-). 10암페어), 정류 AC를 위한 강력한 다이오드 브리지가 필요하면 작업이 완료됩니다.

그러나 자동차 배터리를 충전하려면 변압기의 2차 권선 와이어의 직경이 최소 1.5mm(3~10A의 충전 전류를 가지려면 1.5~3mm)로 선택해야 합니다. 같은 방법으로 용접기 및 기타 전력 장치를 설계할 수 있습니다.

DIY 12V 배터리 충전기

저는 자동차 배터리를 충전하기 위해 이 충전기를 만들었습니다. 출력 전압은 14.5V, 최대 충전 전류는 6A입니다. 하지만 출력 전압과 출력 전류를 내부에서 조정할 수 있기 때문에 리튬 이온 배터리와 같은 다른 배터리도 충전할 수 있습니다. 넓은 범위. 충전기의 주요 구성 요소는 AliExpress 웹 사이트에서 구매했습니다.

구성 요소는 다음과 같습니다.

또한 50V에서 2200uF 전해 콘덴서, TS-180-2 충전기용 변압기(TS-180-2 변압기 납땜 방법은 이 기사 참조), 전선, 전원 플러그, 퓨즈, 라디에이터가 필요합니다. 다이오드 브리지의 경우 악어. 최소 150W(충전 전류 6A의 경우) 전력을 갖는 다른 변압기를 사용할 수 있으며, 2차 권선은 10A 전류용으로 설계되고 15~20V의 전압을 생성해야 합니다. 다이오드 브리지는 D242A와 같이 최소 10A의 전류용으로 설계된 개별 다이오드로 조립할 수 있습니다.

충전기의 전선은 두껍고 짧아야 합니다.

자동차 배터리를 충전하는 방법

다이오드 브리지는 대형 라디에이터에 장착해야 합니다. DC-DC 컨버터의 라디에이터 수를 늘리거나 냉각용 팬을 사용해야 합니다.

자동차 배터리 충전기 회로도

충전기 어셈블리

전원 플러그와 퓨즈가 있는 코드를 TS-180-2 변압기의 1차 권선에 연결하고, 라디에이터에 다이오드 브리지를 설치하고, 다이오드 브리지와 변압기의 2차 권선을 연결합니다. 커패시터를 다이오드 브리지의 양극 및 음극 단자에 납땜합니다.

변압기를 220V 네트워크에 연결하고 멀티미터로 전압을 측정합니다. 나는 다음과 같은 결과를 얻었습니다.

1. 2차 권선 단자의 교류 전압은 14.3V(주전원 전압 228V)입니다.
2. 다이오드 브리지와 커패시터 이후의 정전압은 18.4V(부하 없음)입니다.

다이어그램을 가이드로 사용하여 강압 컨버터와 전압전류계를 DC-DC 다이오드 브리지에 연결합니다.

출력 전압 및 충전 전류 설정

DC-DC 컨버터 보드에는 2개의 트리밍 저항이 설치되어 있습니다. 하나는 최대 출력 전압을 설정하고 다른 하나는 최대 충전 전류를 설정하는 데 사용됩니다.

충전기를 연결하면(출력 전선에 아무 것도 연결되지 않음) 표시기에 장치 출력의 전압이 표시되고 전류는 0입니다. 전압 전위차계를 사용하여 출력을 5V로 설정합니다. 출력 와이어를 함께 닫고 전류 전위차계를 사용하여 단락 전류를 6A로 설정합니다. 그런 다음 출력 와이어를 분리하여 단락을 제거하고 전압 전위차계를 사용하여 출력을 14.5V로 설정합니다.

역극성 보호

이 충전기는 출력단락을 두려워하지 않지만 극성이 바뀌면 고장날 수 있습니다. 극성 역전을 방지하기 위해 강력한 쇼트키 다이오드를 배터리로 연결되는 양극선의 간격에 설치할 수 있습니다. 이러한 다이오드는 직접 연결하면 전압 강하가 낮습니다. 이러한 보호 기능을 사용하면 배터리를 연결할 때 극성이 바뀌면 전류가 흐르지 않습니다. 사실, 이 다이오드는 충전 중에 큰 전류가 흐르기 때문에 라디에이터에 설치해야 합니다.

컴퓨터 전원 공급 장치에는 적합한 다이오드 어셈블리가 사용됩니다. 이 어셈블리에는 공통 음극이 있는 두 개의 쇼트키 다이오드가 포함되어 있으며 병렬화해야 합니다. 충전기의 경우 전류가 15A 이상인 다이오드가 적합합니다.

이러한 어셈블리에서는 음극이 하우징에 연결되어 있으므로 이러한 다이오드를 절연 개스킷을 통해 라디에이터에 설치해야 한다는 점을 고려해야 합니다.

보호 다이오드의 전압 강하를 고려하여 전압 상한을 다시 조정해야 합니다. 이렇게 하려면 DC-DC 컨버터 보드의 전압 전위차계를 사용하여 멀티미터로 측정한 14.5V를 충전기의 출력 단자에 직접 설정합니다.

배터리 충전 방법

소다 용액에 적신 천으로 배터리를 닦은 후 건조시키세요. 플러그를 제거하고 전해질 수준을 확인하고 필요한 경우 증류수를 추가하십시오. 충전 중에는 플러그를 뽑아야 합니다. 배터리 내부에 이물질이나 먼지가 들어가서는 안 됩니다. 배터리를 충전하는 공간은 환기가 잘 되어야 합니다.

배터리를 충전기에 연결하고 장치를 연결합니다. 충전하는 동안 전압은 점차적으로 14.5V로 증가하고 시간이 지남에 따라 전류는 감소합니다. 충전 전류가 0.6 - 0.7A로 떨어지면 배터리는 조건부로 충전된 것으로 간주될 수 있습니다.

DC-DC 벅 컨버터 TC43200 - 제품 링크.

DC-DC CC CV TC43200 벅 컨버터 검토.

이 장치는 최대 100Ah 용량의 자동차 배터리를 충전하고, 오토바이 배터리를 최적에 가까운 모드로 충전하고, 간단한 수정을 통해 실험실 전원 공급 장치로도 사용할 수 있습니다.

충전기는 자동 변압기 결합 기능이 있는 푸시풀 트랜지스터 전압 변환기를 기반으로 제작되었으며 전류원과 전압원의 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 출력 전류가 특정 제한 값보다 작으면 전압 소스 모드에서 평소와 같이 작동합니다. 부하 전류를 이 값 이상으로 높이려고 하면 출력 전압이 급격하게 감소하고 장치가 전류 소스 모드로 전환됩니다.

DIY 자동차 배터리 충전기

내부 저항이 높은 전류 소스 모드는 컨버터의 1차 회로에 안정기 커패시터를 포함하여 보장됩니다.

충전기의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 2.94.

쌀. 2.94.1차 회로에 켄칭 커패시터가 있는 충전기의 개략도.

주전원 전압은 안정기 커패시터 C1을 통해 정류기 브리지 VD1에 공급됩니다. 커패시터 C2는 리플을 완화하고 제너 다이오드 VD2는 정류된 전압을 안정화합니다. 제너 다이오드 VD2는 유휴 상태에서 컨버터의 트랜지스터를 과전압으로부터 보호하고 브리지 VD1 출력의 전압이 증가할 때 장치 출력이 단락될 때 동시에 보호합니다. 후자는 출력 회로가 닫히면 변환기의 생성이 중단되고 정류기의 부하 전류가 감소하고 출력 전압이 증가하기 때문입니다. 이러한 경우 제너 다이오드 VD2는 브리지 VD1의 출력 전압을 제한합니다.

전압 변환기는 트랜지스터 VT1, VT2 및 변압기 T1을 사용하여 조립됩니다. 변환기는 5 ¼ 10kHz의 주파수에서 작동합니다.

VD3 다이오드 브리지는 변압기의 2차 권선에서 제거된 전압을 정류합니다. 커패시터 C3은 평활 커패시터입니다.

실험적으로 측정된 충전기의 부하 특성은 그림 1에 나와 있습니다. 2.95. 부하 전류가 0.35 ¼ 0.4A로 증가하면 출력 전압이 약간 변하고 전류가 더 증가하면 급격히 감소합니다. 과소 충전 된 배터리가 장치 출력에 연결되면 브리지 VD1 출력의 전압이 감소하고 제너 다이오드 VD2가 안정화 모드를 벗어나고 리액턴스가 높은 커패시터 C1이 입력 회로에 포함되어 있으므로 장치가 작동합니다. 현재 소스 모드에서.

충전 전류가 감소하면 장치는 원활하게 전압 소스 모드로 전환됩니다. 이를 통해 충전기를 저전력 실험실 전원 공급 장치로 사용할 수 있습니다. 부하 전류가 0.3A 미만이면 컨버터 작동 주파수의 리플 레벨이 16mV를 초과하지 않으며 소스의 출력 저항이 수 Ohm으로 감소합니다. 부하 전류에 대한 출력 저항의 의존성은 그림 1에 나와 있습니다. 2.95.

쌀. 2.95. 1차 회로에 퀀칭 커패시터가 있는 충전기의 부하 특성.

1차 회로에 퀀칭 커패시터를 사용하여 충전기 설정

설치는 올바른 설치를 확인하는 것부터 시작됩니다. 그런 다음 출력 회로가 닫혀 있을 때 장치가 작동하는지 확인합니다. 회로 전류는 0.45-0.46A 이상이어야 합니다. 그렇지 않으면 트랜지스터 VT1, VT2의 안정적인 포화를 보장하기 위해 저항 R1, R2를 선택해야 합니다. 오류 전류가 높을수록 저항기의 저항이 낮아집니다.

최대 수 암페어시 용량의 소형 배터리를 충전하고 갈바니 전지를 재생하는 장치를 사용해야 하는 경우 충전 전류를 조절하는 것이 좋습니다. 이를 위해서는 하나의 커패시터 C1 대신 스위치로 전환되는 더 작은 용량의 커패시터 세트가 제공되어야 합니다. 실습에 충분한 정확성을 갖춘 경우 최대 충전 전류(출력 회로의 폐쇄 전류)는 안정기 커패시터의 용량에 비례합니다(4μF에서 전류는 0.46A).

실험실 전원 공급 장치의 출력 전압을 줄여야 하는 경우 VD2 제너 다이오드를 안정화 전압이 더 낮은 다른 다이오드로 교체하면 충분합니다.

변압기 T1은 1500NM1 페라이트로 만들어진 표준 크기 K40x25x11의 링 자기 코어에 감겨 있습니다. 1차 권선에는 2×160턴의 PEV-2 0.49 와이어가 포함되어 있고, 2차 권선에는 72턴의 PEV-2 0.8 와이어가 포함되어 있습니다. 권선은 두 겹의 광택 처리된 직물로 서로 절연되어 있습니다.

유효 면적이 25cm 2인 방열판에 VD2 제너 다이오드를 설치합니다.

변환기의 트랜지스터는 스위칭 모드에서 작동하므로 추가 방열판이 필요하지 않습니다.

커패시터 C1은 최소 400V의 정격 전압을 위해 설계된 종이입니다.

모든 자동차 매니아는 배터리 충전 정류기를 마음대로 사용하는 꿈을 꿉니다. 의심할 바 없이 이것은 매우 필요하고 편리한 일이다. 12V 배터리 충전용 정류기를 계산하고 만들어 보겠습니다.
일반적인 자동차 배터리에는 다음과 같은 매개변수가 있습니다.

• 정상 전압은 12V입니다.
• 배터리 용량 35 - 60 암페어 시간.

따라서 충전 전류는 배터리 용량의 0.1, 즉 3.5~6A입니다.
배터리 충전을 위한 정류기 회로가 그림에 나와 있습니다.

우선, 정류 장치의 매개변수를 결정해야 합니다.
배터리 충전을 위한 정류기의 2차 권선은 전압에 맞게 설계되어야 합니다.
U2 = Uak + Uo + Ud 여기서:
— U2 — 2차 권선의 전압(볼트)
— Uak — 배터리 전압은 12V입니다.
— Uo — 부하가 걸린 권선의 전압 강하는 약 1.5V입니다.
— Ud — 부하가 걸린 다이오드의 전압 강하는 약 2V입니다.

총 전압: U2 = 12.0 + 1.5 + 2.0 = 15.5V.

네트워크의 전압 변동에 대한 여유를 두어 받아들입니다: U2 = 17V.

배터리 충전 전류 I2 = 5A를 가정해 보겠습니다.

보조 회로의 최대 전력은 다음과 같습니다.
P2 = I2 x U2 = 5암페어 x 17볼트 = 85와트.
변압기의 효율을 고려한 1차 회로의 변압기 전력(네트워크에서 소비되는 전력)은 다음과 같습니다.
P1 = P2 / eta = 85 / 0.9 = 94와트.어디:
— P1 — 기본 회로의 전원;
— P2 — 보조 회로의 전원;
-θ = 0.9 - 변압기 효율, 효율.

P1 = 100와트라고 가정하겠습니다.

Ш자형 자기 회로의 강철 코어를 계산해 보면 전달되는 전력은 단면적에 따라 달라집니다.
S = 1.2√ P 여기서:
— S 코어의 단면적(cm2)
— P = 변압기 1차 회로의 전력 100와트.
S = 1.2√ P = 1.2 x √100 = 1.2 x 10 = 12cm2
권선이 있는 프레임이 위치하는 중앙 막대의 단면적 S = 12 cm2.

다음 공식을 사용하여 1차 권선과 2차 권선의 1V당 권선 수를 결정해 보겠습니다.
n = 50 / S = 50 / 12 = 4.17턴.

1V당 n = 4.2회전을 가정해 보겠습니다.

그러면 1차 권선의 회전 수는 다음과 같습니다.
n1 = U1 · n = 220V · 4.2 = 924회전.

2차 권선의 회전 수:
n2 = U2 · n = 17V · 4.2 = 71.4 회전.

72턴을 돌자.

1차 권선의 전류를 결정해 보겠습니다.
I1 = P1 / U1 = 100와트 / 220볼트 = 0.45암페어.

2차 권선의 전류:
I2 = P2 / U2 = 85 / 17 = 5암페어.

와이어의 직경은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
d = 0.8 √I.

1차 권선의 와이어 직경:
d1=0.8 √I1 = 0.8 √ 0.45 = 0.8 · 0.67 = 0.54mm.

2차 권선의 와이어 직경:
d2 = 0.8√ I2 = 0.8 5 = 0.8 2.25 = 1.8mm.

2차 권선은 탭으로 감겨 있습니다.
첫 번째 인출은 다음에서 이루어집니다. 52턴, 그다음 56턴, 61턴, 66턴, 그리고 마지막 72턴.

결론은 전선을 자르지 않고 루프로 이루어집니다. 그런 다음 절연체가 루프에서 벗겨지고 콘센트 와이어가 납땜됩니다.

정류기 충전 전류는 2차 권선의 탭을 전환하여 단계적으로 조정됩니다. 강력한 접점을 갖춘 스위치가 선택되었습니다.

그러한 스위치가 없으면 최대 10암페어의 전류용으로 설계된 3개의 위치가 있는 2개의 토글 스위치를 사용할 수 있습니다(자동 상점에서 판매).
이를 전환하면 정류기 출력에 12-17V의 전압을 순차적으로 출력할 수 있습니다.

출력 전압용 토글 스위치 위치 12 - 13 - 14.5 - 16 - 17V.

다이오드는 10암페어의 전류에 대해 여유를 두고 설계해야 하며 각 다이오드는 별도의 라디에이터에 배치되어야 하며 모든 라디에이터는 서로 절연되어 있습니다.

라디에이터는 하나일 수 있으며 다이오드는 절연 개스킷을 통해 설치됩니다.

하나의 다이오드에 대한 라디에이터의 면적은 약 20cm2이며, 하나의 라디에이터가 있는 경우 해당 면적은 80 - 100cm2입니다.
정류기의 충전 전류는 최대 5-8암페어의 전류에 대해 내장된 전류계로 제어할 수 있습니다.

이 변압기를 강압 변압기로 사용하여 52회전 탭에서 12V 비상 램프에 전원을 공급할 수 있습니다. (다이어그램 참조)
24V 또는 36V에서 전구에 전원을 공급해야 하는 경우 다음을 기준으로 추가 권선이 만들어집니다. 1볼트마다 4.2회전이 있습니다.

이 추가 권선은 주 권선과 직렬로 연결됩니다(상단 다이어그램 참조). 총 전압이 합산되도록 주 권선과 추가 권선(시작 - 끝)의 위상을 조정하기만 하면 됩니다. 포인트 사이: (0 – 1) - 12V; (0 -2) - 24V; (0 – 3) - 36V 사이.
예를 들어. 총 전압이 24V인 경우 주 권선에 28회전을 추가해야 하고, 총 전압이 36V인 경우 직경 1.0mm의 와이어를 48회전 더 추가해야 합니다.

배터리 충전을 위한 정류기 하우징의 가능한 모습이 그림에 나와 있습니다.

220/36V 변압기를 계산하는 방법.

가정에서는 지하실이나 지하실 등 습한 장소에 조명을 설치해야 할 수도 있습니다. 이러한 방에서는 감전 위험이 높습니다.
이러한 경우 공급 전압을 낮추도록 설계된 전기 장비를 사용해야 합니다. 42볼트 이하.
배터리로 작동되는 손전등을 사용하거나 강압 변압기를 사용할 수 있습니다. 220볼트에서 36볼트까지.
우리는 220V의 AC 전기 네트워크에서 전력을 공급받는 36V의 출력 전압을 갖는 단상 전력 변압기 220/36V를 계산하고 제조할 것입니다.

그러한 건물을 밝히기 위해 전구는 괜찮을 것입니다 36V 및 25~60W의 전력. 일반 전기 소켓용 베이스가 있는 전구는 전기 제품 매장에서 판매됩니다.
예를 들어 40와트와 같이 다른 전력을 가진 전구를 찾으면 걱정할 것이 없습니다. 그러면 됩니다. 변압기가 파워 리저브로 만들어지는 것뿐입니다.

220/36V 변압기를 간단히 계산해 보겠습니다.

보조 회로의 전력: P_2 = U_2 I_2 = 60와트

어디:
P_2 – 변압기 출력 전력, 60W로 설정합니다.
유 _2 - 변압기 출력 전압, 36V로 설정합니다.
나 _2 - 부하의 2차 회로 전류.

최대 100와트의 전력을 갖는 변압기의 효율은 일반적으로 eta = 0.8을 넘지 않습니다.
효율성은 네트워크에서 소비되는 전력 중 부하로 전달되는 전력량을 결정합니다. 나머지는 전선과 코어를 가열하는 데 사용됩니다. 이 힘은 회복 불가능하게 상실됩니다.
손실을 고려하여 네트워크에서 변압기가 소비하는 전력을 결정해 보겠습니다.

P_1 = P_2 / eta = 60 / 0.8 = 75와트.

전력은 자기 코어의 자속을 통해 1차 권선에서 2차 권선으로 전달됩니다.
그러므로 그 가치로부터 P_1, 힘 220V 네트워크에서 소비되며,자기 회로 S의 단면적에 따라 달라집니다.

자기 코어는 변압기 강철 시트로 만들어진 W자형 또는 O자형 코어입니다. 코어에는 와이어의 1차 권선과 2차 권선이 포함됩니다.

자기 회로의 단면적은 다음 공식으로 계산됩니다.

S = 1.2 · √P_1.

어디:
S는 평방센티미터 단위의 면적이고,
P_1은 기본 네트워크의 전력(와트)입니다.

S = 1.2 · √75 = 1.2 · 8.66 = 10.4cm².

S 값은 다음 공식을 사용하여 볼트당 권선 수 w를 결정하는 데 사용됩니다.

w = 50/초

우리의 경우 코어의 단면적은 S = 10.4 cm2입니다.

w = 50/10.4 = 1V당 4.8회전.

1차 권선과 2차 권선의 권선 수를 계산해 보겠습니다.

220V에서 1차 권선의 회전 수:

W1 = U_1 · w = 220 · 4.8 = 1056 회전.

36V에서 2차 권선의 회전 수:

W2 = U_2 w = 36 4.8 = 172.8 회전,

173턴으로 반올림됩니다.

부하 모드에서는 2차 권선 와이어의 활성 저항에 걸쳐 전압의 일부가 눈에 띄게 손실될 수 있습니다. 따라서 계산된 회전수보다 5~10% 더 많은 회전수를 사용하는 것이 좋습니다. W2 = 180턴을 가정해 보겠습니다.

변압기의 1차 권선에 흐르는 전류의 크기:

I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0.34암페어.

변압기의 2차 권선 전류:

I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1.67암페어.

1차 및 2차 권선의 와이어 직경은 허용 전류 밀도, 도체 면적 1제곱밀리미터당 암페어 수를 기준으로 전류 값에 따라 결정됩니다. 변압기의 경우 전류 밀도, 구리선의 경우, 2A/mm²가 허용됩니다.

이 전류 밀도에서 절연이 없는 와이어의 직경(밀리미터)은 d = 0.8√I 공식으로 결정됩니다.

1차 권선의 경우 와이어 직경은 다음과 같습니다.

d_1 = 0.8 · √1_1 = 0.8 · √0.34 = 0.8 · 0.58 = 0.46mm. 0.5mm로 하자.

2차 권선의 와이어 직경:

d_2 = 0.8 · √1_2 = 0.8 · √1.67 = 0.8 · 1.3 = 1.04mm. 1.1mm를 사용하겠습니다.

필요한 직경의 와이어가 없는 경우,그런 다음 병렬로 연결된 여러 개의 얇은 전선을 사용할 수 있습니다. 총 단면적은 계산된 와이어 1개에 해당하는 단면적보다 작아서는 안 됩니다.

와이어의 단면적은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

s = 0.8d².

여기서: d - 와이어 직경.

예를 들어 직경 1.1mm의 2차 권선용 와이어를 찾을 수 없습니다.

와이어의 단면적은 직경 1.1mm입니다. 동일하다:

s = 0.8d² = 0.8 1.1² = 0.8 1.21 = 0.97mm².

1.0mm²로 반올림해 보겠습니다.

에서두 와이어의 직경을 선택하면 단면적의 합은 1.0mm²입니다.

예를 들어 직경이 0.8mm인 두 개의 와이어입니다. 면적은 0.5mm²입니다.

또는 두 개의 전선:
- 직경이 1.0mm인 최초의 제품입니다. 단면적 0.79mm²,
- 두 번째는 직경 0.5mm입니다. 단면적은 0.196 mm²입니다.
합하면 0.79 + 0.196 = 0.986mm²입니다.

코일은 두 개의 와이어로 동시에 감겨 있으며 두 와이어의 동일한 회전 수는 엄격하게 유지됩니다. 이 전선의 시작 부분은 서로 연결되어 있습니다. 이 전선의 끝도 연결되어 있습니다.

두 개의 와이어의 전체 단면을 가진 하나의 와이어처럼 보입니다.

기사 보기:

전원 변압기가 작동하는 오래된 진공관 TV가 꽤 많이 있습니다. 일부 수정하면 충전기(충전기)에 사용할 수 있습니다.

radiochip 웹사이트에서 이 방법의 계산 예를 살펴보겠습니다. 이 목적을 위해 가장 관심을 끄는 것은 TS-160, TS-180, TS-200, TSA-270 유형의 변압기를 사용하는 흑백 및 컬러 이미지의 화면 크기가 61cm(59cm)인 TV입니다. , 등. 구조적으로 두 개의 U자형 압축 전기강판 반쪽이 서로 볼트로 결합되어 구성됩니다.

변압기 분해는 1차 권선이 손상되지 않도록 주의 깊게 수행해야 합니다. 먼저 변압기에 공급된 전선을 물거나 납땜해야 합니다. 볼트 연결부가 분해되어 제거됩니다. 그런 다음 코어 절반이 제거됩니다. 내부 접착으로 인해 분리가 어려운 경우, 튀어나온 곡선 부분을 가볍게 두드리는 것이 좋습니다. 2차 권선은 프레임(각각 개별적으로)에서 하나의 탭으로 열린 포일 스트립 또는 단일 행 권선 형태로 만들어진 스크린에 감겨 있습니다. 충전기의 2차 권선 직경은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

여기서 I는 권선의 정격 전류, A입니다. Npr - 평행 와이어 수(계산된 직경의 와이어가 하나도 없는 경우) j - 전류 밀도, A/mm²(변압기 전력 100...500VA - 2.5...3.5A/mm²). 예를 들어, TS-180 변압기의 경우 j=2.7 A/mm²를 사용할 수 있습니다. 권선 수는 필요한 전압과 변압기 유형에 따라 결정되는 권선/V(w/U) 비율에 따라 달라집니다. 12V 배터리의 경우 충전 회로에 따라 권선 전압은 16~18V입니다.

w/U 비율은 임의의 변압기 코일 프레임에 임의 직경의 와이어를 10회 감아서 실험적으로 결정될 수 있습니다. 그런 다음 변압기를 조립하고 1차 권선에 전압을 가하고 보조 권선의 전압을 측정하여 권선 수로 나눕니다. 볼트당 권선 수는 권선을 풀 때 2차 권선의 권선 수를 계산하여 결정할 수도 있습니다(먼저 전체 변압기에 대한 전압을 측정해야 합니다).

간단한 경우 충전 전류를 더 쉽게 조절할 수 있도록 2차 권선에서 탭을 만드는 경우가 많습니다. 슬라이드 스위치를 사용하여 전환됩니다. 2차 권선에서 소비되는 전류는 변압기의 전체 전력을 초과해서는 안 됩니다. 18V 전압의 TS-180의 경우 전류는 10A를 넘지 않습니다.

브리지 정류기용 다이오드는 최대 충전 전류의 절반에 해당하는 허용 전류를 기준으로 선택됩니다. 전류계와 전압계는 충전 모드 표시기로 사용됩니다. 1밀리암페어를 사용하여 추가 스위치로 전환할 수 있습니다(스위치는 충전 전류를 견뎌야 함).

측정 장비로서 총 편차 전류가 200~250μA인 기존 테이프 레코더(M370, M476 등 유형)의 녹음 레벨 표시기를 사용하여 적절한 션트를 제공할 수 있습니다. 측정 헤드 대신 선택된 안정 저항기를 갖춘 LED도 적합합니다. 모드는 빛의 밝기에 따라 제어됩니다.