Produkujemy własne ładowarki do akumulatorów samochodowych. Trzy proste obwody regulatora prądu dla ładowarek Jak zrobić proste urządzenie transformatorowe

W normalnych warunkach pracy instalacja elektryczna pojazdu jest samowystarczalna. Mowa tu o zasilaniu energią – połączenie generatora, regulatora napięcia i akumulatora działa synchronicznie i zapewnia nieprzerwane zasilanie wszystkich systemów.

Tak jest w teorii. W praktyce właściciele samochodów wprowadzają zmiany w tym harmonijnym systemie. Lub sprzęt odmawia pracy zgodnie z ustalonymi parametrami.

Na przykład:

  1. Używanie akumulatora, którego żywotność dobiegła końca. Bateria nie trzyma ładunku
  2. Nieregularne wyjazdy. Dłuższy postój samochodu (szczególnie w czasie hibernacji) prowadzi do samorozładowania akumulatora
  3. Samochód użytkowany na krótkich trasach, z częstymi zatrzymywaniami i uruchamianiem silnika. Bateria po prostu nie ma czasu na naładowanie
  4. Podłączenie dodatkowego wyposażenia zwiększa obciążenie akumulatora. Często prowadzi do zwiększonego prądu samorozładowania, gdy silnik jest wyłączony
  5. Ekstremalnie niska temperatura przyspiesza samorozładowanie
  6. Wadliwy układ paliwowy prowadzi do zwiększonego obciążenia: samochód nie uruchamia się natychmiast, trzeba długo kręcić rozrusznikiem
  7. Wadliwy generator lub regulator napięcia uniemożliwia prawidłowe ładowanie akumulatora. Problem ten obejmuje zużyte przewody zasilające i słaby styk w obwodzie ładowania.
  8. I wreszcie zapomniałeś wyłączyć reflektory, światła lub muzykę w samochodzie. Aby całkowicie rozładować akumulator przez noc w garażu, czasami wystarczy luźno zamknąć bramę. Oświetlenie wewnętrzne zużywa dość dużo energii.

Każdy z poniższych powodów prowadzi do nieprzyjemnej sytuacji: musisz jechać, ale akumulator nie jest w stanie obrócić rozrusznika. Problem rozwiązuje ładowanie zewnętrzne: czyli ładowarka.

Złożenie go własnymi rękami jest absolutnie łatwe. Przykład ładowarki wykonanej z zasilacza awaryjnego.

Każdy obwód ładowarki samochodowej składa się z następujących elementów:

  • Jednostka mocy.
  • Stabilizator prądu.
  • regulator prądu ładowania. Może być ręczny lub automatyczny.
  • Wskaźnik poziomu prądu i (lub) napięcia ładowania.
  • Opcjonalnie - kontrola ładowania z automatycznym wyłączaniem.

Każda ładowarka, od najprostszej po inteligentną maszynę, składa się z wymienionych elementów lub ich kombinacji.

Prosty schemat akumulatora samochodowego

Normalna formuła ładowania tak proste jak 5 kopiejek - podstawowa pojemność akumulatora podzielona przez 10. Napięcie ładowania powinno wynosić nieco ponad 14 woltów (mówimy o standardowym akumulatorze rozruchowym 12 woltów).

Prosta zasada elektryczna Obwód ładowarki samochodowej składa się z trzech elementów: zasilacz, regulator, wskaźnik.

Klasyczna - ładowarka rezystorowa

Zasilacz składa się z dwóch uzwojeń „trans” i zespołu diod. Napięcie wyjściowe wybierane jest przez uzwojenie wtórne. Prostownik jest mostkiem diodowym, w tym obwodzie nie zastosowano stabilizatora.
Prąd ładowania jest kontrolowany przez reostat.

Ważny! Żadne rezystory zmienne, nawet te z rdzeniem ceramicznym, nie wytrzymają takiego obciążenia.

Reostat drutowy jest konieczne, aby przeciwdziałać głównemu problemowi takiego schematu - nadwyżka mocy jest uwalniana w postaci ciepła. A dzieje się to bardzo intensywnie.



Oczywiście wydajność takiego urządzenia dąży do zera, a żywotność jego elementów jest bardzo niska (zwłaszcza reostatu). Niemniej jednak schemat istnieje i jest całkiem wykonalny. Do ładowania awaryjnego, jeśli nie masz pod ręką gotowego sprzętu, możesz go dosłownie złożyć „na kolanach”. Istnieją również ograniczenia - prąd większy niż 5 amperów jest limitem dla takiego obwodu. Można zatem ładować akumulator o pojemności nie większej niż 45 Ah.

Ładowarka DIY, szczegóły, schematy - wideo

Kondensator gaszący

Zasada działania pokazana jest na schemacie.



Dzięki reaktancji kondensatora zawartego w obwodzie uzwojenia pierwotnego można regulować prąd ładowania. Implementacja składa się z tych samych trzech elementów - zasilacza, regulatora, wskaźnika (jeśli to konieczne). Obwód można skonfigurować do ładowania jednego rodzaju akumulatora, a wtedy wskaźnik nie będzie potrzebny.

Jeśli dodamy jeszcze jeden element - automatyczna kontrola ładowania, a także zmontuj przełącznik z całego banku kondensatorów - otrzymasz profesjonalną ładowarkę, która pozostaje łatwa w produkcji.



Układ kontroli ładowania i automatycznego wyłączania nie wymaga komentarza. Technologia została sprawdzona, jedną z opcji widać na ogólnym schemacie. Próg reakcji jest ustawiany przez zmienny rezystor R4. Gdy napięcie własne na zaciskach akumulatora osiągnie skonfigurowany poziom, przekaźnik K2 wyłącza obciążenie. Amperomierz pełni funkcję wskaźnika, który przestaje pokazywać prąd ładowania.

Najważniejszy element ładowarki– bateria kondensatorów. Osobliwością obwodów z kondensatorem gaszącym jest to, że dodając lub zmniejszając pojemność (po prostu podłączając lub usuwając dodatkowe elementy), można regulować prąd wyjściowy. Wybierając 4 kondensatory dla prądów 1A, 2A, 4A i 8A i przełączając je zwykłymi przełącznikami w różnych kombinacjach, można regulować prąd ładowania od 1 do 15 A w krokach co 1 A.

Jeśli nie boisz się trzymać lutownicy w dłoniach, możesz złożyć akcesorium samochodowe z płynną regulacją prądu ładowania, ale bez wad charakterystycznych dla klasyki rezystorów.



Regulator nie jest rozpraszaczem ciepła w postaci potężnego reostatu, ale elektronicznym przełącznikiem opartym na tyrystorze. Cały ładunek mocy przechodzi przez ten półprzewodnik. Obwód ten jest przeznaczony dla prądu do 10 A, to znaczy pozwala na ładowanie akumulatora do 90 Ah bez przeciążenia.

Dostosowując stopień otwarcia złącza na tranzystorze VT1 za pomocą rezystora R5, zapewniasz płynne i bardzo precyzyjne sterowanie trinistorem VS1.

Obwód jest niezawodny, łatwy w montażu i konfiguracji. Jest jednak jeden warunek, który uniemożliwia umieszczenie takiej ładowarki na liście udanych projektów. Moc transformatora musi zapewniać potrójną rezerwę prądu ładowania.

Oznacza to, że dla górnej granicy 10 A transformator musi wytrzymać ciągłe obciążenie 450-500 W. Praktycznie wdrożony schemat będzie nieporęczny i ciężki. Jeśli jednak ładowarka jest zainstalowana na stałe w pomieszczeniu, nie stanowi to problemu.

Schemat podłączenia ładowarki impulsowej do akumulatora samochodowego

Wszystkie niedociągnięcia Powyższe rozwiązania można zamienić na jedno - złożoność montażu. Taka jest istota ładowarek impulsowych. Obwody te mają godną pozazdroszczenia moc, niewiele się nagrzewają i mają wysoką wydajność. Ponadto ich kompaktowy rozmiar i niewielka waga pozwalają po prostu nosić je ze sobą w schowku samochodowym.



Projekt obwodu jest zrozumiały dla każdego radioamatora, który ma pojęcie o tym, czym jest generator PWM. Montowany jest na popularnym (i całkowicie niedrogim) kontrolerze IR2153. Obwód ten implementuje klasyczny falownik półmostkowy.

Przy istniejących kondensatorach moc wyjściowa wynosi 200 W. To dużo, ale obciążenie można podwoić wymieniając kondensatory na kondensatory 470 µF. Wtedy możliwe będzie ładowanie o pojemności do 200 Ah.

Zmontowana tablica okazała się kompaktowa i mieściła się w pudełku 150*40*50 mm. Nie jest wymagane wymuszone chłodzenie, ale należy zapewnić otwory wentylacyjne. Jeśli zwiększysz moc do 400 W, na grzejnikach należy zainstalować przełączniki zasilania VT1 i VT2. Należy je wynieść na zewnątrz budynku.



Zasilacz z jednostki systemowej PC może pełnić rolę dawcy.

Ważny! W przypadku korzystania z zasilacza AT lub ATX istnieje potrzeba przekształcenia gotowego obwodu w ładowarkę. Aby zrealizować taki pomysł, potrzebny jest fabryczny obwód zasilający.

Dlatego po prostu użyjemy podstawy elementu. Idealnym rozwiązaniem jest zespół transformatora, cewki indukcyjnej i diody (Schottky’ego) jako prostownik. Wszystko inne: tranzystory, kondensatory i inne drobnostki są zwykle dostępne dla radioamatora w najróżniejszych pudełkach. Ładowarka okazuje się więc warunkowo darmowa.

Film pokazuje i wyjaśnia, jak samodzielnie zamontować ładowarkę impulsową do samochodu.

Koszt fabrycznego generatora impulsów o mocy 300–500 W wynosi co najmniej 50 USD (w przeliczeniu na).

Wniosek:

Zbieraj i używaj. Chociaż rozsądniej jest utrzymywać baterię w dobrym stanie.

Przestrzeganie trybu pracy akumulatorów, a w szczególności trybu ładowania, gwarantuje ich bezawaryjną pracę przez cały okres ich użytkowania. Akumulatory ładuje się prądem, którego wartość można określić ze wzoru

gdzie I to średni prąd ładowania, A., a Q to znamionowa pojemność elektryczna akumulatora, Ah.

Klasyczna ładowarka do akumulatora samochodowego składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika i regulatora prądu ładowania. Jako regulatory prądu stosowane są reostaty drutowe (patrz ryc. 1) i tranzystorowe stabilizatory prądu.

W obu przypadkach elementy te generują znaczną moc cieplną, co zmniejsza wydajność ładowarki i zwiększa prawdopodobieństwo jej awarii.

Do regulacji prądu ładowania można zastosować akumulator kondensatorów połączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym (sieciowym) transformatora i pełniący funkcję reaktancji tłumiących nadmierne napięcie sieciowe. Uproszczoną wersję takiego urządzenia pokazano na ryc. 2.


W tym obwodzie moc cieplna (czynna) jest uwalniana tylko na diodach VD1-VD4 mostka prostowniczego i transformatora, więc nagrzewanie urządzenia jest nieznaczne.

Wada na rys. 2 to konieczność zapewnienia na uzwojeniu wtórnym transformatora napięcia półtorakrotnie większego od obciążenia (~18-20V).

Obwód ładowarki, który zapewnia ładowanie akumulatorów 12 V prądem do 15 A, a prąd ładowania można zmieniać od 1 do 15 A w krokach co 1 A, pokazano na ryc. 3.


Istnieje możliwość automatycznego wyłączenia urządzenia po całkowitym naładowaniu baterii. Nie boi się krótkotrwałych zwarć w obwodzie obciążenia i przerw w nim.

Przełączniki Q1 - Q4 można wykorzystać do podłączenia różnych kombinacji kondensatorów i w ten sposób regulować prąd ładowania.

Rezystor zmienny R4 ustala próg odpowiedzi K2, który powinien zadziałać, gdy napięcie na zaciskach akumulatora będzie równe napięciu całkowicie naładowanego akumulatora.

Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono kolejną ładowarkę, w której prąd ładowania jest płynnie regulowany od zera do wartości maksymalnej.


Zmianę prądu w obciążeniu osiąga się poprzez regulację kąta otwarcia tyrystora VS1. Jednostka sterująca wykonana jest na tranzystorze jednozłączowym VT1. Wartość tego prądu jest określona przez położenie rezystora zmiennego R5. Maksymalny prąd ładowania akumulatora wynosi 10A, ustawiany amperomierzem. Urządzenie jest wyposażone po stronie sieci i obciążenia w bezpieczniki F1 i F2.

Wersję płytki drukowanej ładowarki (patrz rys. 4) o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:


Na schemacie na ryc. 4, uzwojenie wtórne transformatora musi być zaprojektowane na prąd trzykrotnie większy niż prąd ładowania, a zatem moc transformatora musi być również trzykrotnie większa niż moc pobierana przez akumulator.

Ta okoliczność jest istotną wadą ładowarek z tyrystorem regulatora prądu (tyrystorem).

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD1-VD4 i tyrystor VS1.

Możliwe jest znaczne zmniejszenie strat mocy w tyrystorze SCR, a co za tym idzie zwiększenie wydajności ładowarki, poprzez przeniesienie elementu sterującego z obwodu uzwojenia wtórnego transformatora do obwodu uzwojenia pierwotnego. takie urządzenie pokazano na ryc. 5.


Na schemacie na ryc. 5 jest podobna do tej zastosowanej w poprzedniej wersji urządzenia. SCR VS1 jest zawarty w przekątnej mostka prostowniczego VD1 - VD4. Ponieważ prąd uzwojenia pierwotnego transformatora jest około 10 razy mniejszy niż prąd ładowania, na diodach VD1-VD4 i tyrystorze VS1 uwalniana jest stosunkowo niewielka moc cieplna i nie wymagają one montażu na grzejnikach. Dodatkowo zastosowanie tyrystora w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora pozwoliło na nieznaczną poprawę kształtu krzywej prądu ładowania oraz zmniejszenie wartości współczynnika kształtu krzywej prądu (co także prowadzi do wzrostu sprawności ładowarka). Wadą tej ładowarki jest połączenie galwaniczne z siecią elementów jednostki sterującej, co należy uwzględnić przy opracowywaniu projektu (np. zastosować rezystor zmienny z osią z tworzywa sztucznego).

Wersję płytki drukowanej ładowarki z rysunku 5 o wymiarach 60x75 mm pokazano na rysunku poniżej:


Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD5-VD8.

W ładowarce na rysunku 5 znajduje się mostek diodowy VD1-VD4 typu KTs402 lub KTs405 o literach A, B, C. Dioda Zenera VD3 typu KS518, KS522, KS524 lub złożona z dwóch identycznych diod Zenera o całkowitym napięciu stabilizacji o napięciu 16–24 V (KS482, D808, KS510 itp.). Tranzystor VT1 jest jednozłączowy typu KT117A, B, V, G. Mostek diodowy VD5-VD8 składa się z diod, z działającym prąd nie mniejszy niż 10 amperów(D242–D247 itp.). Diody instaluje się na grzejnikach o powierzchni co najmniej 200 cm2, a grzejniki będą bardzo gorące; w obudowie ładowarki można zainstalować wentylator w celu wentylacji.

Regulator tyrystorowy w ładowarce.
Aby uzyskać pełniejszy przegląd poniższego materiału, przejrzyj poprzednie artykuły: I.

♣ Artykuły te mówią, że istnieją 2 półfalowe obwody prostownicze z dwoma uzwojeniami wtórnymi, z których każdy jest zaprojektowany na pełne napięcie wyjściowe. Uzwojenia pracują naprzemiennie: jedno na półfali dodatniej, drugie na ujemnej.
Zastosowano dwie półprzewodnikowe diody prostownicze.

Preferencje dla tego schematu:

  • - obciążenie prądowe każdego uzwojenia i każdej diody jest dwukrotnie mniejsze niż w obwodzie z jednym uzwojeniem;
  • - przekrój drutu dwóch uzwojeń wtórnych może być o połowę mniejszy;
  • - diody prostownicze można dobrać na niższy maksymalny dopuszczalny prąd;
  • - druty uzwojeń najlepiej pokrywają obwód magnetyczny, pole magnetyczne jest minimalne;
  • - pełna symetria - tożsamość uzwojeń wtórnych;

♣ Taki obwód prostowniczy na rdzeniu w kształcie litery U wykorzystujemy do wykonania regulowanej ładowarki wykorzystującej tyrystory.
Dwuramowa konstrukcja transformatora pozwala na wykonanie tego w najlepszy możliwy sposób.
Ponadto dwa półuzwojenia okazują się dokładnie takie same.

♣ A więc nasze ćwiczenia: zbuduj urządzenie do ładowania akumulatora napięciem 6 – 12 V i płynną regulację prądu ładowania 0 do 5 amperów .
Zaproponowałem go już do produkcji, ale prąd ładowania w nim jest regulowany etapowo.
Zobacz w tym artykule, jak obliczono transformator na kształcie Ø rdzeń. Te obliczone dane są również odpowiednie dla W kształcie litery U transformator o tej samej mocy.

Obliczone dane z artykułu są następujące:

  • - moc transformatora – 100 watów ;
  • - sekcja podstawowa – Kwadrat 12 cm;
  • - napięcie wyprostowane - 18 woltów;
  • - aktualne - do 5 amperów;
  • - liczba zwojów na 1 wolt – 4,2 .

Uzwojenie pierwotne:

  • - Liczba tur - 924 ;
  • - aktualny - 0,45 amper;
  • - średnica drutu - 0,54 mm.

Uzwojenie wtórne:

  • - Liczba tur - 72 ;
  • - aktualny - 5 amper;
  • - średnica drutu - 1,8 mm.

♣ Te obliczone dane przyjmiemy jako podstawę do zbudowania transformatora na podstawie P- ukształtowany rdzeń.
Biorąc pod uwagę zalecenia powyższych artykułów dotyczące produkcji transformatora przy użyciu P- rdzeń kształtowy, zbudujemy prostownik do ładowania akumulatora płynnie regulowany prąd ładowania .

Obwód prostownika pokazano na rysunku. Składa się z transformatora TR, tyrystory T1 i T2, obwody sterujące prądem ładowania, włączony amperomierz 5 - 8 amper, mostek diodowy D4 - D7.
Tyrystory T1 i T2 pełnią jednocześnie funkcję diod prostowniczych i regulatorów prądu ładowania.


♣ Transformator Tr składa się z rdzenia magnetycznego i dwóch ramek z uzwojeniami.
Rdzeń magnetyczny można złożyć z dowolnej stali P– blach kształtowych i ciętych O– rdzeń kształtowy wykonany z nawiniętej taśmy stalowej.
Podstawowy meandrowy (sieć 220 V - 924 zwoje) podzielony na pół - 462 zwoje (a – a1) na jednej ramce, 462 zwoje (b – b1) na innej ramce.
Wtórny meandrowy (przy 17 woltach) składa się z dwóch półzwojów (po 72 zwoje każdy) wisi na pierwszym (A-B) i na drugim (A1 – B1) rama 72 zwoje każdy. Całkowity 144 zakręt.


Trzeci meandrowy (c - c1 = 36 zwojów) + (d - d1 = 36 zwojów) razem 8,5 V +8,5 V = 17 woltów służy do zasilania obwodu sterującego i składa się z 72 zwoje drutu. Na jednej ramce (c - c1) znajduje się 36 zwojów, a na drugiej ramce (d - d1) 36 zwojów.
Uzwojenie pierwotne nawinięte jest drutem o średnicy - 0,54 mm.
Każde półuzwojenie wtórne jest nawinięte drutem o średnicy 1,3 mm. oceniane na prąd 2,5 amper
Trzecie uzwojenie jest nawinięte drutem o średnicy 0,1 - 0,3 mm cokolwiek się stanie, pobór prądu tutaj jest niewielki.

♣ Płynna regulacja prądu ładowania prostownika opiera się na właściwości przechodzenia tyrystora w stan otwarty pod wpływem impulsu docierającego do elektrody sterującej. Dostosowując czas nadejścia impulsu sterującego, można kontrolować średnią moc przechodzącą przez tyrystor dla każdego okresu przemiennego prądu elektrycznego.

♣ Dany tyrystorowy obwód sterujący działa na zasadzie metoda impulsu fazowego.
Obwód sterujący składa się z analogu tyrystora zmontowanego za pomocą tranzystorów Tr1 i Tr2, tymczasowy łańcuch składający się z kondensatora Z i rezystory R2 i Ry, Dioda Zenera D 7 i diody izolacyjne D1 i D2. Prąd ładowania jest regulowany za pomocą rezystora zmiennego Ry.

Napięcie prądu przemiennego 17 woltów usunięty z trzeciego uzwojenia, wyprostowany mostkiem diodowym D3 – D6 i ma kształt (punkt nr 1) (w kółku nr 1). Jest to pulsujące napięcie o dodatniej polaryzacji z częstotliwością 100 herców, zmieniając jego wartość od 0 do 17 woltów. Przez rezystor R5 napięcie jest dostarczane do diody Zenera D7 (D814A, D814B lub jakikolwiek inny 8 – 12 woltów). Na diodzie Zenera napięcie jest ograniczone do 10 woltów i ma postać ( punkt nr 2). Następny jest łańcuch ładowania i rozładowania (Ry, R2, C). Gdy napięcie wzrasta od 0, kondensator zaczyna się ładować Z, poprzez rezystory Ry i R2.
♣ Rezystancja rezystora i pojemność kondensatora (Ry, R2, C) dobrany tak, aby kondensator ładował się podczas działania jednego półcyklu pulsującego napięcia. Kiedy napięcie na kondensatorze osiąga wartość maksymalną (punkt nr 3), z rezystorów R3 i R4 do elektrody sterującej analogu tyrystora (tranzystory Tr1 i Tr2) zostanie dostarczone napięcie do otwarcia. Analog tyrystora otworzy się, a ładunek energii elektrycznej zgromadzony w kondensatorze zostanie uwolniony na rezystorze R1. Kształt impulsu na rezystorze R1 pokazane w okręgu №4 .
Poprzez diody izolacyjne D1 i D2 impuls wyzwalający jest przykładany jednocześnie do obu elektrod sterujących tyrystorów T1 i T2. Otwiera się tyrystor, który aktualnie odbiera dodatnią półfali napięcia przemiennego z uzwojeń wtórnych prostownika. (punkt nr 5).
Zmiana rezystancji rezystora Ry, zmieniamy czas, w którym kondensator jest w pełni naładowany Z, to znaczy zmieniamy czas włączenia tyrystorów podczas działania półfali napięcia. W punkt nr 6 pokazuje przebieg napięcia na wyjściu prostownika.
Zmienia się rezystancja Ry, zmienia się moment rozpoczęcia otwierania tyrystorów oraz zmienia się kształt wypełnienia półokresu prądem (rys. nr 6). Wypełnienie połowy cyklu można regulować w zakresie od 0 do maksimum. Cały proces regulacji napięcia w czasie przedstawiono na rysunku.
♣ Wszystkie pomiary przebiegu napięcia pokazane w punkty nr 1 - nr 6 przeprowadza się względem dodatniego zacisku prostownika.

Części prostownika:
- tyrystory T1 i T2 - KU 202I-N na 10 amperów. Zainstaluj każdy tyrystor na grzejniku o powierzchni 35 – 40 cm2;
- diody D1 – D6 D226 lub jakikolwiek inny prąd 0,3 ampera i napięcie jest wyższe 50 woltów;
- Dioda Zenera D7 - D814A - D814G lub jakikolwiek inny 8 – 12 woltów;
- tranzystory Tr1 i Tr2 powyżej wszelkich napięć o niskiej mocy 50 woltów.
Konieczne jest wybranie pary tranzystorów o tej samej mocy, różnych przewodnościach i jednakowych współczynnikach wzmocnienia (co najmniej 35 - 50 ).
Testowałem różne pary tranzystorów: KT814 – KT815, KT816 – KT817; MP26 – KT308, MP113 – MP114.
Wszystkie opcje działały dobrze.
- Kondensator 0,15 mikrofaradów;
- Rezystor R5 ustaw moc na 1 wat. Inne rezystory mocy 0,5 wata.
- Amperomierz jest przeznaczony do pomiaru prądu 5 – 8 amperów

♣ Należy zachować ostrożność podczas instalowania transformatora. Radzę ponownie przeczytać artykuł. Zwłaszcza miejsce, w którym podano zalecenia dotyczące fazowania uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Możesz skorzystać ze schematu fazowania uzwojenia pierwotnego pokazanego poniżej, jak na rysunku.



♣ Żarówka elektryczna jest podłączona szeregowo do obwodu pierwotnego uzwojenia w celu uzyskania napięcia 220 woltów i moc 60 watów. ta żarówka będzie służyć zamiast bezpiecznika.
Jeśli uzwojenia są fazowane zło, żarówka zaświeci się.
Jeśli połączenia zostaną wykonane Prawidłowy, gdy transformator jest podłączony do sieci 220 woltówżarówka powinna zapal się i wyjdź.
Na zaciskach uzwojenia wtórnego muszą być dwa napięcia 17 woltów, razem (między A i B) 34 wolty.
Wszelkie prace instalacyjne należy wykonywać zgodnie z ZASADY BEZPIECZEŃSTWA ELEKTRYCZNEGO!

Urządzenie z elektroniczną kontrolą prądu ładowania wykonane jest w oparciu o tyrystorowy regulator mocy impulsowo-fazowy. Nie zawiera części rzadkich, a jeżeli elementy są sprawne, to nie wymaga regulacji.

Ładowarka umożliwia ładowanie akumulatorów samochodowych prądem od 0 do 10 A, a także może służyć jako regulowane źródło zasilania mocnej lutownicy niskonapięciowej, wulkanizatora czy przenośnej lampy. Prąd ładowania ma kształt podobny do prądu impulsowego, co, jak się uważa, pomaga wydłużyć żywotność akumulatora. Urządzenie może pracować w temperaturze otoczenia od - 35°C do + 35°C.

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 2,60.

Ładowarka jest tyrystorowym regulatorem mocy z regulacją impulsu fazowego, zasilanym z uzwojenia II transformatora obniżającego T1 poprzez diodę moctVDI + VD4.

Tyrystorowa jednostka sterująca jest wykonana na analogu tranzystora jednozłączowego VT1, VT2. Czas ładowania kondensatora C2 przed przełączeniem tranzystora jednozłączowego można regulować za pomocą rezystora zmiennego R1. Gdy silnik znajduje się w skrajnie prawym położeniu zgodnie ze schematem, prąd ładowania będzie maksymalny i odwrotnie.

Dioda VD5 chroni obwód sterujący tyrystora VS1 przed napięciem wstecznym, które pojawia się po włączeniu tyrystora.


Ładowarkę można później uzupełnić o różne elementy automatyki (wyłączenie pod koniec ładowania, utrzymanie normalnego napięcia akumulatora podczas długotrwałego przechowywania, sygnalizacja prawidłowej polaryzacji podłączenia akumulatora, zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia itp.).

Wady urządzenia obejmują wahania prądu ładowania, gdy napięcie w elektrycznej sieci oświetleniowej jest niestabilne.

Podobnie jak wszystkie podobne tyrystorowe regulatory impulsu fazowego, urządzenie zakłóca odbiór radiowy. Aby z nimi walczyć, należy zaopatrzyć się w filtr sieciowy LC, podobny do tego stosowanego w zasilaczach sieciowych impulsowych.

Kondensator C2 - K73-11, o pojemności od 0,47 do 1 µF lub. K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.

Tranzystor KT361A wymienimy na KT361B - KT361Ё, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK i KT315L na KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307 Zamiast 05B odpowiednie diody KD105V, KD105G lub. D226 z dowolnym indeksem literowym.

Rezystor zmienny R1 - SP-1, SPZ-30a lub SPO-1.

W normalnych warunkach pracy instalacja elektryczna pojazdu jest samowystarczalna. Mowa tu o zasilaniu energią – połączenie generatora, regulatora napięcia i akumulatora działa synchronicznie i zapewnia nieprzerwane zasilanie wszystkich systemów.

Tak jest w teorii. W praktyce właściciele samochodów wprowadzają zmiany w tym harmonijnym systemie. Lub sprzęt odmawia pracy zgodnie z ustalonymi parametrami.

Na przykład:

  1. Używanie akumulatora, którego żywotność dobiegła końca. Bateria nie trzyma ładunku
  2. Nieregularne wyjazdy. Dłuższy postój samochodu (szczególnie w czasie hibernacji) prowadzi do samorozładowania akumulatora
  3. Samochód użytkowany na krótkich trasach, z częstymi zatrzymywaniami i uruchamianiem silnika. Bateria po prostu nie ma czasu na naładowanie
  4. Podłączenie dodatkowego wyposażenia zwiększa obciążenie akumulatora. Często prowadzi do zwiększonego prądu samorozładowania, gdy silnik jest wyłączony
  5. Ekstremalnie niska temperatura przyspiesza samorozładowanie
  6. Wadliwy układ paliwowy prowadzi do zwiększonego obciążenia: samochód nie uruchamia się natychmiast, trzeba długo kręcić rozrusznikiem
  7. Wadliwy generator lub regulator napięcia uniemożliwia prawidłowe ładowanie akumulatora. Problem ten obejmuje zużyte przewody zasilające i słaby styk w obwodzie ładowania.
  8. I wreszcie zapomniałeś wyłączyć reflektory, światła lub muzykę w samochodzie. Aby całkowicie rozładować akumulator przez noc w garażu, czasami wystarczy luźno zamknąć bramę. Oświetlenie wewnętrzne zużywa dość dużo energii.

Każdy z poniższych powodów prowadzi do nieprzyjemnej sytuacji: musisz jechać, ale akumulator nie jest w stanie obrócić rozrusznika. Problem rozwiązuje ładowanie zewnętrzne: czyli ładowarka.

Zakładka zawiera cztery sprawdzone i niezawodne obwody ładowarki samochodowej od prostych do najbardziej skomplikowanych. Wybierz dowolny i będzie działać.

Prosty obwód ładowarki 12V.

Ładowarka z możliwością regulacji prądu ładowania.

Regulacja od 0 do 10A odbywa się poprzez zmianę opóźnienia otwarcia SCR.

Schemat podłączenia ładowarki akumulatorów z funkcją samoczynnego wyłączania po naładowaniu.

Do ładowania akumulatorów o pojemności 45 amperów.

Schemat inteligentnej ładowarki, która będzie ostrzegać o nieprawidłowym podłączeniu.

Złożenie go własnymi rękami jest absolutnie łatwe. Przykład ładowarki wykonanej z zasilacza awaryjnego.

Przestrzeganie trybu pracy akumulatorów, a w szczególności trybu ładowania, gwarantuje ich bezawaryjną pracę przez cały okres ich użytkowania. Akumulatory ładuje się prądem, którego wartość można określić ze wzoru

gdzie I to średni prąd ładowania, A., a Q to znamionowa pojemność elektryczna akumulatora, Ah.

Klasyczna ładowarka do akumulatora samochodowego składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika i regulatora prądu ładowania. Jako regulatory prądu stosowane są reostaty drutowe (patrz ryc. 1) i tranzystorowe stabilizatory prądu.

W obu przypadkach elementy te generują znaczną moc cieplną, co zmniejsza wydajność ładowarki i zwiększa prawdopodobieństwo jej awarii.

Do regulacji prądu ładowania można zastosować akumulator kondensatorów połączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym (sieciowym) transformatora i pełniący funkcję reaktancji tłumiących nadmierne napięcie sieciowe. Uproszczoną wersję takiego urządzenia pokazano na ryc. 2.

W tym obwodzie moc cieplna (czynna) jest uwalniana tylko na diodach VD1-VD4 mostka prostowniczego i transformatora, więc nagrzewanie urządzenia jest nieznaczne.

Wada na rys. 2 jest konieczność zapewnienia na uzwojeniu wtórnym transformatora napięcia półtorakrotnie większego od znamionowego napięcia obciążenia (~18-20V).

Obwód ładowarki, który zapewnia ładowanie akumulatorów 12 V prądem do 15 A, a prąd ładowania można zmieniać od 1 do 15 A w krokach co 1 A, pokazano na ryc. 3.


Istnieje możliwość automatycznego wyłączenia urządzenia po całkowitym naładowaniu baterii. Nie boi się krótkotrwałych zwarć w obwodzie obciążenia i przerw w nim.

Przełączniki Q1 - Q4 można wykorzystać do podłączenia różnych kombinacji kondensatorów i w ten sposób regulować prąd ładowania.

Rezystor zmienny R4 ustala próg odpowiedzi K2, który powinien zadziałać, gdy napięcie na zaciskach akumulatora będzie równe napięciu całkowicie naładowanego akumulatora.

Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono kolejną ładowarkę, w której prąd ładowania jest płynnie regulowany od zera do wartości maksymalnej.


Zmianę prądu w obciążeniu osiąga się poprzez regulację kąta otwarcia tyrystora VS1. Jednostka sterująca wykonana jest na tranzystorze jednozłączowym VT1. Wartość tego prądu jest określona przez położenie rezystora zmiennego R5. Maksymalny prąd ładowania akumulatora wynosi 10A, ustawiany amperomierzem. Urządzenie jest wyposażone po stronie sieci i obciążenia w bezpieczniki F1 i F2.

Wersję płytki drukowanej ładowarki (patrz rys. 4) o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:


Na schemacie na ryc. 4, uzwojenie wtórne transformatora musi być zaprojektowane na prąd trzykrotnie większy niż prąd ładowania, a zatem moc transformatora musi być również trzykrotnie większa niż moc pobierana przez akumulator.

Ta okoliczność jest istotną wadą ładowarek z tyrystorem regulatora prądu (tyrystorem).

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD1-VD4 i tyrystor VS1.

Możliwe jest znaczne zmniejszenie strat mocy w tyrystorze SCR, a co za tym idzie zwiększenie wydajności ładowarki, poprzez przeniesienie elementu sterującego z obwodu uzwojenia wtórnego transformatora do obwodu uzwojenia pierwotnego. takie urządzenie pokazano na ryc. 5.


Na schemacie na ryc. 5 jest podobna do tej zastosowanej w poprzedniej wersji urządzenia. SCR VS1 jest zawarty w przekątnej mostka prostowniczego VD1 - VD4. Ponieważ prąd uzwojenia pierwotnego transformatora jest około 10 razy mniejszy niż prąd ładowania, na diodach VD1-VD4 i tyrystorze VS1 uwalniana jest stosunkowo niewielka moc cieplna i nie wymagają one montażu na grzejnikach. Dodatkowo zastosowanie tyrystora w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora pozwoliło na nieznaczną poprawę kształtu krzywej prądu ładowania oraz zmniejszenie wartości współczynnika kształtu krzywej prądu (co także prowadzi do wzrostu sprawności ładowarka). Wadą tej ładowarki jest połączenie galwaniczne z siecią elementów jednostki sterującej, co należy uwzględnić przy opracowywaniu projektu (np. zastosować rezystor zmienny z osią z tworzywa sztucznego).

Wersję płytki drukowanej ładowarki z rysunku 5 o wymiarach 60x75 mm pokazano na rysunku poniżej:


Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD5-VD8.

W ładowarce na rysunku 5 znajduje się mostek diodowy VD1-VD4 typu KTs402 lub KTs405 o literach A, B, C. Dioda Zenera VD3 typu KS518, KS522, KS524 lub złożona z dwóch identycznych diod Zenera o całkowitym napięciu stabilizacji o napięciu 16–24 V (KS482, D808, KS510 itp.). Tranzystor VT1 jest jednozłączowy typu KT117A, B, V, G. Mostek diodowy VD5-VD8 składa się z diod, z działającym prąd nie mniejszy niż 10 amperów(D242–D247 itp.). Diody instaluje się na grzejnikach o powierzchni co najmniej 200 cm2, a grzejniki będą bardzo gorące; w obudowie ładowarki można zainstalować wentylator w celu wentylacji.

Witam uw. czytelnik bloga „Moje Laboratorium Krótkofalarskie”.

W dzisiejszym artykule porozmawiamy o dawno używanym, ale bardzo przydatnym obwodzie tyrystorowego regulatora mocy z impulsem fazowym, który wykorzystamy jako ładowarkę do akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Zacznijmy od tego, że ładowarka w KU202 ma szereg zalet:
- Wytrzymuje prąd ładowania do 10 amperów
- Prąd ładowania jest pulsacyjny, co zdaniem wielu radioamatorów pomaga wydłużyć żywotność akumulatora
- Obwód jest złożony z niedrogich, niedrogich części, co czyni go bardzo przystępnym w tym przedziale cenowym
- Ostatnim plusem jest łatwość powtarzania, która umożliwi jej powtórzenie zarówno początkującemu w radiotechnice, jak i po prostu właścicielowi samochodu, który w ogóle nie ma wiedzy na temat radiotechniki, który potrzebuje wysokiej jakości i proste ładowanie.

Kiedyś zmontowałem ten obwód na kolanie w 40 minut, łącznie z okablowaniem płytki i przygotowaniem elementów obwodu. Cóż, dość opowieści, spójrzmy na diagram.

Schemat ładowarki tyrystorowej na KU202

Lista elementów użytych w obwodzie
C1 = 0,47-1 µF 63 V

R1 = 6,8 k - 0,25 W
R2 = 300 - 0,25 W
R3 = 3,3 tys. – 0,25 W
R4 = 110 - 0,25 W
R5 = 15k - 0,25W
R6 = 50 - 0,25 W
R7 = 150 - 2W
FU1 = 10A
VD1 = prąd 10A, wskazane jest wzięcie mostu z rezerwą. Cóż, przy 15-25A i napięciu wstecznym nie niższym niż 50V
VD2 = dowolna dioda impulsowa, napięcie wsteczne nie mniejsze niż 50V
VS1 = KU202, T-160, T-250
VT1 = KT361A, KT3107, KT502
VT2 = KT315A, KT3102, KT503

Jak wspomniano wcześniej, obwód jest tyrystorowym regulatorem mocy impulsu fazowego z elektronicznym regulatorem prądu ładowania.
Elektroda tyrystorowa jest sterowana obwodem wykorzystującym tranzystory VT1 i VT2. Prąd sterujący przepływa przez VD2, który jest niezbędny do ochrony obwodu przed odwrotnymi przepięciami prądu tyrystora.

Rezystor R5 określa prąd ładowania akumulatora, który powinien wynosić 1/10 pojemności akumulatora. Przykładowo akumulator o pojemności 55A należy ładować prądem o natężeniu 5,5A. Dlatego zaleca się umieszczenie amperomierza na wyjściu przed zaciskami ładowarki w celu monitorowania prądu ładowania.

Jeśli chodzi o zasilanie to do tego obwodu dobieramy transformator o napięciu przemiennym 18-22V, najlepiej jeśli chodzi o moc bez rezerwy, gdyż w sterowaniu stosujemy tyrystor. Jeśli napięcie jest wyższe, podnieś R7 do 200 omów.

Nie zapominamy również, że mostek diodowy i tyrystor sterujący należy zainstalować na grzejnikach za pomocą pasty przewodzącej ciepło. Ponadto, jeśli stosujesz proste diody typu D242-D245, KD203 pamiętaj, że muszą być one odizolowane od obudowy chłodnicy.

Na wyjściu umieszczamy bezpiecznik odpowiadający potrzebnym prądom; jeśli nie planujesz ładować akumulatora prądem większym niż 6A, to wystarczy Ci bezpiecznik 6,3A.
Ponadto, aby chronić swój akumulator i ładowarkę, polecam zainstalować mój lub, który oprócz zabezpieczenia przed odwróceniem polaryzacji, zabezpieczy ładowarkę przed podłączeniem rozładowanych akumulatorów o napięciu mniejszym niż 10,5 V.
Zasadniczo przyjrzeliśmy się obwodowi ładowarki dla KU202.

Płytka drukowana ładowarki tyrystorowej na KU202

Zmontowane od Siergieja


Życzę powodzenia w powtarzaniu i czekam na pytania w komentarzach.

Polecam do bezpiecznego, wysokiej jakości i niezawodnego ładowania wszelkiego rodzaju akumulatorów
Z uv.Admin-check


Czy podobał Ci się ten artykuł?
Zróbmy prezent warsztatowi. Rzuć kilka monet na oscyloskop cyfrowy UNI-T UTD2025CL (2 kanały x 25 MHz). Oscyloskop to urządzenie przeznaczone do badania parametrów amplitudy i czasu sygnału elektrycznego. Kosztuje 15 490 rubli, nie stać mnie na taki prezent. Urządzenie jest bardzo potrzebne. Dzięki niemu znacznie wzrośnie liczba nowych interesujących projektów. Dziękuję wszystkim, którzy pomogą.

Wszelkie kopiowanie materiału jest surowo zabronione przeze mnie i przez prawa autorskie. Aby uniknąć utraty tego artykułu, wyślij sobie link za pomocą przycisków po prawej stronie
Wszelkie pytania zadajemy także poprzez poniższy formularz. Nie wstydźcie się chłopaki

Urządzenie z elektroniczną kontrolą prądu ładowania, wykonane w oparciu o tyrystorowy regulator mocy impulsowo-fazowy.
Nie zawiera rzadkich części; jeśli wiadomo, że części działają, nie wymaga regulacji.
Ładowarka umożliwia ładowanie akumulatorów samochodowych prądem od 0 do 10 A, a także może służyć jako regulowane źródło zasilania dla mocnej lutownicy niskonapięciowej, wulkanizatora, czy przenośnej lampy.
Prąd ładowania ma kształt podobny do prądu impulsowego, co, jak się uważa, pomaga wydłużyć żywotność akumulatora.
Urządzenie może pracować w temperaturze otoczenia od - 35°C do + 35°C.
Schemat urządzenia pokazano na ryc. 2,60.
Ładowarka jest tyrystorowym regulatorem mocy z regulacją impulsu fazowego, zasilanym z uzwojenia II transformatora obniżającego T1 poprzez diodę moctVDI + VD4.
Tyrystorowa jednostka sterująca wykonana jest na analogu jednozłączowego tranzystora VTI, VT2. Czas ładowania kondensatora C2 przed przełączeniem tranzystora jednozłączowego można regulować za pomocą rezystora zmiennego R1. Gdy jego silnik zostanie umieszczony skrajnie po prawej stronie na schemacie, prąd ładowania stanie się maksymalny i odwrotnie.
Dioda VD5 chroni obwód sterujący tyrystora VS1 przed napięciem wstecznym, które pojawia się po włączeniu tyrystora.

Ładowarkę można później uzupełnić o różne elementy automatyki (wyłączenie po zakończeniu ładowania, utrzymanie normalnego napięcia akumulatora podczas długotrwałego przechowywania, sygnalizacja prawidłowej polaryzacji podłączenia akumulatora, zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia itp.).
Wady urządzenia obejmują wahania prądu ładowania, gdy napięcie w sieci oświetlenia elektrycznego jest niestabilne.
Podobnie jak wszystkie podobne tyrystorowe regulatory impulsu fazowego, urządzenie zakłóca odbiór radiowy. Aby z nimi walczyć, konieczne jest zapewnienie sieci
LC- filtr podobny do tego stosowanego w zasilaczach impulsowych.

Kondensator C2 - K73-11 o pojemności od 0,47 do 1 μF lub K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.
Tranzystor KT361A wymienimy na KT361B - KT361Ё, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK, i KT315L - do KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307. Zamiast KD105B odpowiednie są diody KD105V, KD105G lub D226 z dowolnym indeksem literowym.
Rezystor zmienny
R1- SP-1, SPZ-30a lub SPO-1.
Amperomierz PA1 - dowolny prąd stały o skali 10 A. Możesz go wykonać samodzielnie z dowolnego miliamperomierza, wybierając bocznik oparty na standardowym amperomierzu.
bezpiecznik
F1 - topliwy, ale wygodnie jest zastosować wyłącznik sieciowy 10 A lub samochodowy bimetaliczny wyłącznik automatyczny dla tego samego prądu.
Diody
VD1+VP4 może być dowolny dla prądu przewodzenia 10 A i napięcia wstecznego co najmniej 50 V (seria D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).
Diody prostownicze i tyrystor umieszczono na radiatorach, każdy o powierzchni użytkowej około 100 cm*. Aby poprawić kontakt termiczny urządzeń z radiatorami, lepiej jest zastosować pasty termoprzewodzące.
Zamiast tyrystora KU202V odpowiednie są KU202G - KU202E; W praktyce sprawdzono, że urządzenie działa normalnie nawet z mocniejszymi tyrystorami T-160, T-250.
Należy zauważyć, że istnieje możliwość bezpośredniego wykorzystania żelaznej ściany obudowy jako radiatora dla tyrystora. Wtedy jednak na obudowie pojawi się ujemny zacisk urządzenia, co jest generalnie niepożądane ze względu na ryzyko przypadkowego zwarcia dodatniego przewodu wyjściowego z obudową. Jeśli wzmocnisz tyrystor przez uszczelkę mikową, nie będzie ryzyka zwarcia, ale przenoszenie ciepła z niego pogorszy się.
W urządzeniu można zastosować gotowy transformator sieciowy obniżający napięcie o wymaganej mocy i napięciu uzwojenia wtórnego od 18 do 22 V.
Jeżeli w transformatorze napięcie na uzwojeniu wtórnym przekracza 18 V, rezystor
R5 należy wymienić na inny o najwyższej rezystancji (na przykład przy 24 * 26 V rezystancję rezystora należy zwiększyć do 200 omów).
W przypadku, gdy uzwojenie wtórne transformatora ma odczep od środka lub istnieją dwa identyczne uzwojenia, a napięcie każdego z nich mieści się w określonych granicach, wówczas lepiej jest zaprojektować prostownik zgodnie ze zwykłym obwodem pełnookresowym z 2 diodami.
Przy napięciu uzwojenia wtórnego 28 * 36 V można całkowicie zrezygnować z prostownika - jego rolę będzie jednocześnie odgrywał tyrystor
VS1 ( prostowanie - półfala). Do tej wersji zasilacza potrzebny jest rezystor pomiędzy R5 i za pomocą przewodu dodatniego podłączyć diodę separacyjną KD105B lub D226 o dowolnym indeksie literowym (katoda do rezystora R5). Wybór tyrystora w takim obwodzie będzie ograniczony - odpowiednie będą tylko te, które umożliwiają pracę pod napięciem wstecznym (na przykład KU202E).
Dla opisywanego urządzenia odpowiedni jest zunifikowany transformator TN-61. Jego 3 uzwojenia wtórne muszą być połączone szeregowo i są w stanie dostarczyć prąd do 8 A.
Wszystkie części urządzenia oprócz transformatora T1, diody
VD1 + VD4 prostownik, rezystor zmienny R1, bezpiecznik FU1 i tyrystor VS1, montowany na płytce drukowanej wykonanej z laminatu foliowego z włókna szklanego o grubości 1,5 mm.
Rysunek planszy prezentowany jest w czasopiśmie radiowym nr 11 za rok 2001.

W normalnych warunkach pracy instalacja elektryczna pojazdu jest samowystarczalna. Mowa tu o zasilaniu energią – połączenie generatora, regulatora napięcia i akumulatora działa synchronicznie i zapewnia nieprzerwane zasilanie wszystkich systemów.

Tak jest w teorii. W praktyce właściciele samochodów wprowadzają zmiany w tym harmonijnym systemie. Lub sprzęt odmawia pracy zgodnie z ustalonymi parametrami.

Na przykład:

  1. Używanie akumulatora, którego żywotność dobiegła końca. Bateria nie trzyma ładunku
  2. Nieregularne wyjazdy. Dłuższy postój samochodu (szczególnie w czasie hibernacji) prowadzi do samorozładowania akumulatora
  3. Samochód użytkowany na krótkich trasach, z częstymi zatrzymywaniami i uruchamianiem silnika. Bateria po prostu nie ma czasu na naładowanie
  4. Podłączenie dodatkowego wyposażenia zwiększa obciążenie akumulatora. Często prowadzi do zwiększonego prądu samorozładowania, gdy silnik jest wyłączony
  5. Ekstremalnie niska temperatura przyspiesza samorozładowanie
  6. Wadliwy układ paliwowy prowadzi do zwiększonego obciążenia: samochód nie uruchamia się natychmiast, trzeba długo kręcić rozrusznikiem
  7. Wadliwy generator lub regulator napięcia uniemożliwia prawidłowe ładowanie akumulatora. Problem ten obejmuje zużyte przewody zasilające i słaby styk w obwodzie ładowania.
  8. I wreszcie zapomniałeś wyłączyć reflektory, światła lub muzykę w samochodzie. Aby całkowicie rozładować akumulator przez noc w garażu, czasami wystarczy luźno zamknąć bramę. Oświetlenie wewnętrzne zużywa dość dużo energii.

Każdy z poniższych powodów prowadzi do nieprzyjemnej sytuacji: musisz jechać, ale akumulator nie jest w stanie obrócić rozrusznika. Problem rozwiązuje ładowanie zewnętrzne: czyli ładowarka.

Złożenie go własnymi rękami jest absolutnie łatwe. Przykład ładowarki wykonanej z zasilacza awaryjnego.

Każdy obwód ładowarki samochodowej składa się z następujących elementów:

  • Jednostka mocy.
  • Stabilizator prądu.
  • regulator prądu ładowania. Może być ręczny lub automatyczny.
  • Wskaźnik poziomu prądu i (lub) napięcia ładowania.
  • Opcjonalnie - kontrola ładowania z automatycznym wyłączaniem.

Każda ładowarka, od najprostszej po inteligentną maszynę, składa się z wymienionych elementów lub ich kombinacji.

Prosty schemat akumulatora samochodowego

Normalna formuła ładowania tak proste jak 5 kopiejek - podstawowa pojemność akumulatora podzielona przez 10. Napięcie ładowania powinno wynosić nieco ponad 14 woltów (mówimy o standardowym akumulatorze rozruchowym 12 woltów).

Prosta zasada elektryczna Obwód ładowarki samochodowej składa się z trzech elementów: zasilacz, regulator, wskaźnik.

Klasyczna - ładowarka rezystorowa



Zasilacz składa się z dwóch uzwojeń „trans” i zespołu diod. Napięcie wyjściowe wybierane jest przez uzwojenie wtórne. Prostownik jest mostkiem diodowym, w tym obwodzie nie zastosowano stabilizatora.
Prąd ładowania jest kontrolowany przez reostat.

Ważny! Żadne rezystory zmienne, nawet te z rdzeniem ceramicznym, nie wytrzymają takiego obciążenia.

Reostat drutowy jest konieczne, aby przeciwdziałać głównemu problemowi takiego schematu - nadwyżka mocy jest uwalniana w postaci ciepła. A dzieje się to bardzo intensywnie.



Oczywiście wydajność takiego urządzenia dąży do zera, a żywotność jego elementów jest bardzo niska (zwłaszcza reostatu). Niemniej jednak schemat istnieje i jest całkiem wykonalny. Do ładowania awaryjnego, jeśli nie masz pod ręką gotowego sprzętu, możesz go dosłownie złożyć „na kolanach”. Istnieją również ograniczenia - prąd większy niż 5 amperów jest limitem dla takiego obwodu. Można zatem ładować akumulator o pojemności nie większej niż 45 Ah.

Ładowarka DIY, szczegóły, schematy - wideo

Kondensator gaszący

Zasada działania pokazana jest na schemacie.



Dzięki reaktancji kondensatora zawartego w obwodzie uzwojenia pierwotnego można regulować prąd ładowania. Implementacja składa się z tych samych trzech elementów - zasilacza, regulatora, wskaźnika (jeśli to konieczne). Obwód można skonfigurować do ładowania jednego rodzaju akumulatora, a wtedy wskaźnik nie będzie potrzebny.

Jeśli dodamy jeszcze jeden element - automatyczna kontrola ładowania, a także zmontuj przełącznik z całego banku kondensatorów - otrzymasz profesjonalną ładowarkę, która pozostaje łatwa w produkcji.



Układ kontroli ładowania i automatycznego wyłączania nie wymaga komentarza. Technologia została sprawdzona, jedną z opcji widać na ogólnym schemacie. Próg reakcji jest ustawiany przez zmienny rezystor R4. Gdy napięcie własne na zaciskach akumulatora osiągnie skonfigurowany poziom, przekaźnik K2 wyłącza obciążenie. Amperomierz pełni funkcję wskaźnika, który przestaje pokazywać prąd ładowania.

Najważniejszy element ładowarki– bateria kondensatorów. Osobliwością obwodów z kondensatorem gaszącym jest to, że dodając lub zmniejszając pojemność (po prostu podłączając lub usuwając dodatkowe elementy), można regulować prąd wyjściowy. Wybierając 4 kondensatory dla prądów 1A, 2A, 4A i 8A i przełączając je zwykłymi przełącznikami w różnych kombinacjach, można regulować prąd ładowania od 1 do 15 A w krokach co 1 A.

Jeśli nie boisz się trzymać lutownicy w dłoniach, możesz złożyć akcesorium samochodowe z płynną regulacją prądu ładowania, ale bez wad charakterystycznych dla klasyki rezystorów.



Regulator nie jest rozpraszaczem ciepła w postaci potężnego reostatu, ale elektronicznym przełącznikiem opartym na tyrystorze. Cały ładunek mocy przechodzi przez ten półprzewodnik. Obwód ten jest przeznaczony dla prądu do 10 A, to znaczy pozwala na ładowanie akumulatora do 90 Ah bez przeciążenia.

Dostosowując stopień otwarcia złącza na tranzystorze VT1 za pomocą rezystora R5, zapewniasz płynne i bardzo precyzyjne sterowanie trinistorem VS1.

Obwód jest niezawodny, łatwy w montażu i konfiguracji. Jest jednak jeden warunek, który uniemożliwia umieszczenie takiej ładowarki na liście udanych projektów. Moc transformatora musi zapewniać potrójną rezerwę prądu ładowania.

Oznacza to, że dla górnej granicy 10 A transformator musi wytrzymać ciągłe obciążenie 450-500 W. Praktycznie wdrożony schemat będzie nieporęczny i ciężki. Jeśli jednak ładowarka jest zainstalowana na stałe w pomieszczeniu, nie stanowi to problemu.

Schemat podłączenia ładowarki impulsowej do akumulatora samochodowego

Wszystkie niedociągnięcia Powyższe rozwiązania można zamienić na jedno - złożoność montażu. Taka jest istota ładowarek impulsowych. Obwody te mają godną pozazdroszczenia moc, niewiele się nagrzewają i mają wysoką wydajność. Ponadto ich kompaktowy rozmiar i niewielka waga pozwalają po prostu nosić je ze sobą w schowku samochodowym.



Projekt obwodu jest zrozumiały dla każdego radioamatora, który ma pojęcie o tym, czym jest generator PWM. Montowany jest na popularnym (i całkowicie niedrogim) kontrolerze IR2153. Obwód ten implementuje klasyczny falownik półmostkowy.

Przy istniejących kondensatorach moc wyjściowa wynosi 200 W. To dużo, ale obciążenie można podwoić wymieniając kondensatory na kondensatory 470 µF. Wtedy możliwe będzie ładowanie o pojemności do 200 Ah.

Zmontowana tablica okazała się kompaktowa i mieściła się w pudełku 150*40*50 mm. Nie jest wymagane wymuszone chłodzenie, ale należy zapewnić otwory wentylacyjne. Jeśli zwiększysz moc do 400 W, na grzejnikach należy zainstalować przełączniki zasilania VT1 i VT2. Należy je wynieść na zewnątrz budynku.



Zasilacz z jednostki systemowej PC może pełnić rolę dawcy.

Ważny! W przypadku korzystania z zasilacza AT lub ATX istnieje potrzeba przekształcenia gotowego obwodu w ładowarkę. Aby zrealizować taki pomysł, potrzebny jest fabryczny obwód zasilający.

Dlatego po prostu użyjemy podstawy elementu. Idealnym rozwiązaniem jest zespół transformatora, cewki indukcyjnej i diody (Schottky’ego) jako prostownik. Wszystko inne: tranzystory, kondensatory i inne drobnostki są zwykle dostępne dla radioamatora w najróżniejszych pudełkach. Ładowarka okazuje się więc warunkowo darmowa.

Film pokazuje i wyjaśnia, jak samodzielnie zamontować ładowarkę impulsową do samochodu.

Koszt fabrycznego generatora impulsów o mocy 300–500 W wynosi co najmniej 50 USD (w przeliczeniu na).

Wniosek:

Zbieraj i używaj. Chociaż rozsądniej jest utrzymywać baterię w dobrym stanie.

Przestrzeganie trybu pracy akumulatorów, a w szczególności trybu ładowania, gwarantuje ich bezawaryjną pracę przez cały okres ich użytkowania. Akumulatory ładuje się prądem, którego wartość można określić ze wzoru

gdzie I to średni prąd ładowania, A., a Q to znamionowa pojemność elektryczna akumulatora, Ah.

Klasyczna ładowarka do akumulatora samochodowego składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika i regulatora prądu ładowania. Jako regulatory prądu stosowane są reostaty drutowe (patrz ryc. 1) i tranzystorowe stabilizatory prądu.

W obu przypadkach elementy te generują znaczną moc cieplną, co zmniejsza wydajność ładowarki i zwiększa prawdopodobieństwo jej awarii.

Do regulacji prądu ładowania można zastosować akumulator kondensatorów połączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym (sieciowym) transformatora i pełniący funkcję reaktancji tłumiących nadmierne napięcie sieciowe. Uproszczoną wersję takiego urządzenia pokazano na ryc. 2.

W tym obwodzie moc cieplna (czynna) jest uwalniana tylko na diodach VD1-VD4 mostka prostowniczego i transformatora, więc nagrzewanie urządzenia jest nieznaczne.

Wada na rys. 2 jest konieczność zapewnienia na uzwojeniu wtórnym transformatora napięcia półtorakrotnie większego od znamionowego napięcia obciążenia (~18-20V).

Obwód ładowarki, który zapewnia ładowanie akumulatorów 12 V prądem do 15 A, a prąd ładowania można zmieniać od 1 do 15 A w krokach co 1 A, pokazano na ryc. 3.

Istnieje możliwość automatycznego wyłączenia urządzenia po całkowitym naładowaniu baterii. Nie boi się krótkotrwałych zwarć w obwodzie obciążenia i przerw w nim.

Przełączniki Q1 - Q4 można wykorzystać do podłączenia różnych kombinacji kondensatorów i w ten sposób regulować prąd ładowania.

Rezystor zmienny R4 ustala próg odpowiedzi K2, który powinien zadziałać, gdy napięcie na zaciskach akumulatora będzie równe napięciu całkowicie naładowanego akumulatora.

Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono kolejną ładowarkę, w której prąd ładowania jest płynnie regulowany od zera do wartości maksymalnej.

Zmianę prądu w obciążeniu osiąga się poprzez regulację kąta otwarcia tyrystora VS1. Jednostka sterująca wykonana jest na tranzystorze jednozłączowym VT1. Wartość tego prądu jest określona przez położenie rezystora zmiennego R5. Maksymalny prąd ładowania akumulatora wynosi 10A, ustawiany amperomierzem. Urządzenie jest wyposażone po stronie sieci i obciążenia w bezpieczniki F1 i F2.

Wersję płytki drukowanej ładowarki (patrz rys. 4) o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:

Na schemacie na ryc. 4, uzwojenie wtórne transformatora musi być zaprojektowane na prąd trzykrotnie większy niż prąd ładowania, a zatem moc transformatora musi być również trzykrotnie większa niż moc pobierana przez akumulator.

Ta okoliczność jest istotną wadą ładowarek z tyrystorem regulatora prądu (tyrystorem).

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD1-VD4 i tyrystor VS1.

Możliwe jest znaczne zmniejszenie strat mocy w tyrystorze SCR, a co za tym idzie zwiększenie wydajności ładowarki, poprzez przeniesienie elementu sterującego z obwodu uzwojenia wtórnego transformatora do obwodu uzwojenia pierwotnego. takie urządzenie pokazano na ryc. 5.

Na schemacie na ryc. 5 jest podobna do tej zastosowanej w poprzedniej wersji urządzenia. SCR VS1 jest zawarty w przekątnej mostka prostowniczego VD1 - VD4. Ponieważ prąd uzwojenia pierwotnego transformatora jest około 10 razy mniejszy niż prąd ładowania, na diodach VD1-VD4 i tyrystorze VS1 uwalniana jest stosunkowo niewielka moc cieplna i nie wymagają one montażu na grzejnikach. Dodatkowo zastosowanie tyrystora w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora pozwoliło na nieznaczną poprawę kształtu krzywej prądu ładowania oraz zmniejszenie wartości współczynnika kształtu krzywej prądu (co także prowadzi do wzrostu sprawności ładowarka). Wadą tej ładowarki jest połączenie galwaniczne z siecią elementów jednostki sterującej, co należy uwzględnić przy opracowywaniu projektu (np. zastosować rezystor zmienny z osią z tworzywa sztucznego).

Wersję płytki drukowanej ładowarki z rysunku 5 o wymiarach 60x75 mm pokazano na rysunku poniżej:

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD5-VD8.

W ładowarce na rysunku 5 znajduje się mostek diodowy VD1-VD4 typu KTs402 lub KTs405 o literach A, B, C. Dioda Zenera VD3 typu KS518, KS522, KS524 lub złożona z dwóch identycznych diod Zenera o całkowitym napięciu stabilizacji o napięciu 16–24 V (KS482, D808, KS510 itp.). Tranzystor VT1 jest jednozłączowy typu KT117A, B, V, G. Mostek diodowy VD5-VD8 składa się z diod, z działającym prąd nie mniejszy niż 10 amperów(D242–D247 itp.). Diody instaluje się na grzejnikach o powierzchni co najmniej 200 cm2, a grzejniki będą bardzo gorące; w obudowie ładowarki można zainstalować wentylator w celu wentylacji.