Atbilstība akumulatoru darbības režīmam un jo īpaši uzlādes režīmam garantē to bez traucējumiem darbību visā kalpošanas laikā. Baterijas tiek uzlādētas ar strāvu, kuras vērtību var noteikt pēc formulas
kur I ir vidējā uzlādes strāva A. un Q ir akumulatora elektriskā jauda Ah.
Klasiskais automašīnas akumulatora lādētājs sastāv no pazeminoša transformatora, taisngrieža un lādēšanas strāvas regulatora. Vadu reostati tiek izmantoti kā strāvas regulatori (sk. 1. att.) un tranzistora strāvas stabilizatori.
Abos gadījumos šiem elementiem tiek atbrīvota ievērojama siltuma jauda, kas samazina lādētāja efektivitāti un palielina tā atteices iespējamību.
Lai pielāgotu uzlādes strāvu, varat izmantot kondensatoru noliktavu, kas ir virknē savienotas ar transformatora primāro (tīkla) tinumu un darbojas kā pretestības, kas slāpē lieko tīkla spriegumu. Šādas ierīces vienkāršota versija ir parādīta attēlā. 2.
Šajā ķēdē termiskā (aktīvā) jauda tiek atbrīvota tikai uz taisngrieža tilta un transformatora diodēm VD1-VD4, tāpēc ierīces apkure ir niecīga.
Trūkums attēlā. 2 ir nepieciešamība nodrošināt, lai transformatora sekundārā tinuma spriegums būtu pusotru reizi lielāks par Nominālais spriegums slodze (~ 18÷20V).
Lādētāja ķēde, kas nodrošina 12 voltu akumulatoru uzlādi ar strāvu līdz 15 A un lādēšanas strāvu var mainīt no 1 līdz 15 A ar 1 A soli, ir parādīta attēlā. 3.
Ir iespējams automātiski izslēgt ierīci, kad akumulators ir pilnībā uzlādēts. Tas nebaidās no īstermiņa īssavienojumi slodzes ķēdē un tajā pārtrūkst.
Ar slēdžiem Q1 - Q4 var pieslēgt dažādas kondensatoru kombinācijas un tādējādi regulēt uzlādes strāvu.
Mainīgais rezistors R4 iestata reakcijas slieksni K2, kam jādarbojas, ja spriegums akumulatora spailēs ir vienāds ar pilnībā uzlādēta akumulatora spriegumu.
Uz att. 4 parādīts cits lādētājs, kurā uzlādes strāva ir nepārtraukti regulējama no nulles līdz maksimālajai vērtībai.
Strāvas izmaiņas slodzē tiek panāktas, regulējot trinistora VS1 atvēršanas leņķi. Vadības bloks ir izgatavots uz savienojuma tranzistora VT1. Šīs strāvas vērtību nosaka mainīgā rezistora R5 slīdņa pozīcija. Maksimālā akumulatora uzlādes strāva ir 10A, ko nosaka ampērmetrs. Ierīce tiek nodrošināta no tīkla un slodzes puses ar drošinātājiem F1 un F2.
Lādētāja iespiedshēmas plates variants (skat. 4. att.) 60x75 mm izmērā ir parādīts sekojošā attēlā:
Diagrammā attēlā. 4 transformatora sekundārajam tinumam jābūt konstruētam strāvai, kas trīs reizes pārsniedz uzlādes strāvu, un attiecīgi arī transformatora jaudai jābūt trīs reizes lielākai par akumulatora patērēto jaudu.
Šis apstāklis ir būtisks trūkums lādētājiem ar strāvas regulatora trinistoru (tiristoru).
Piezīme:
Uz radiatoriem jāuzstāda taisngrieža tilta diodes VD1-VD4 un tiristoru VS1.
Pārvietojot vadības elementu no transformatora sekundārā tinuma ķēdes uz primāro tinumu ķēdi, ir iespējams ievērojami samazināt jaudas zudumus trinistorā un līdz ar to palielināt lādētāja efektivitāti. šāda ierīce ir parādīta attēlā. 5.
Diagrammā attēlā. 5, vadības bloks ir līdzīgs tam, kas tika izmantots ierīces iepriekšējā versijā. Trinistors VS1 ir iekļauts taisngrieža tilta VD1 - VD4 diagonālē. Tā kā transformatora primārā tinuma strāva ir aptuveni 10 reizes mazāka par lādēšanas strāvu, VD1-VD4 diodēm un VS1 trinistoram tiek atbrīvota salīdzinoši neliela siltuma jauda, un tiem nav nepieciešama uzstādīšana uz radiatoriem. Turklāt trinistora izmantošana transformatora primārajā ķēdē ļāva nedaudz uzlabot lādēšanas strāvas līknes formu un samazināt strāvas līknes formas koeficienta vērtību (kas arī palielina efektivitāti no lādētāja). Šī lādētāja trūkums ir galvaniskais savienojums ar vadības bloka elementu tīklu, kas jāņem vērā, izstrādājot dizainu (piemēram, izmantojiet mainīgo rezistoru ar plastmasas asi).
5. attēlā redzamās lādētāja iespiedshēmas plates variants, kura izmērs ir 60x75 mm, ir parādīts zemāk esošajā attēlā:
Piezīme:
Uz radiatoriem jāuzstāda taisngriežu tilta diodes VD5-VD8.
5. attēlā redzamajā lādētājā KTs402 vai KTs405 tipa diodes tilts VD1-VD4 ar burtiem A, B, C. Zenera diode VD3 tipa KS518, KS522, KS524 vai sastāv no divām identiskām zenera diodēm ar kopējais stabilizācijas spriegums 16 ÷ 24 volti (KS482, D808 , KS510 utt.). Tranzistors VT1 ir viena pārejas, tips KT117A, B, C, G. Diožu tilts VD5-VD8 sastāv no diodēm, ar darba strāva ne mazāka par 10 ampēriem(D242÷D247 un citi). Diodes tiek uzstādītas uz radiatoriem, kuru platība ir vismaz 200 kv.cm, un radiatori ļoti sakarst, lādētāja korpusā var uzstādīt ventilatoru pūšanai.
Agrāk vai vēlāk katram auto entuziastam sāk būt nepieciešams akumulatora lādētājs. Līdz ar sala iestāšanos arī es par to domāju. Baterijas bija vecas, sāka slikti noturēt lādiņu, un man apnika aizņemties lādētājus no draugiem. Braucu pa pilsētu, paskatījos, ko piedāvā no neautomātiskā ar iespēju regulēt lādēšanas strāvu līdz 10A. Paskatījos, sastingu no cenām un nolēmu, kā ierasts, uzburt šo ierīci pati.
Īstenošanai es izvēlējos tiristoru lādētāja ķēdi. Vienkāršs, uzticams, daudzu cilvēku pārbaudīts. Esmu pārliecināts, ka šajā kopienā jau ir bijušas ierīces, kas saliktas saskaņā ar šo shēmu.
Šeit ir mana versija.
Korpusa un strāvas transformatora lomai draugs, kurš strādā par sistēmas administratoru, no datora uz 24 voltu baterijām izbrauca novecojušu nepārtrauktās barošanas avotu. Kā slēdzi un nepilna laika drošinātāju es uzstādīju 6A ķēdes pārtraucēju
Transformators atstāts bez izmaiņām, ierastā vietā. Tiristors tika novietots uz radiatora, kas tika pieskrūvēts caur izolējošām blīvēm korpusā
Tiristoru vadības paneli izgatavoju no folijas bakelīta, pielodēju detaļas un uzskrūvēju uz parastajiem cilpām, kurām agrāk bija nepārtrauktās barošanas bloks. Es piecēlos kā dzimtā
Kā taisngriezis tika izmantots KBPC5010 diodes komplekts. Izvēlēts kompaktumam un ērtai uzstādīšanai ar vairāk nekā piemērotām īpašībām. Uzmontēts tieši uz korpusa, izmantojot termopastu.
Ampermetrs un mainīgais rezistors iestrādāts priekšējā plastmasas vāciņā
Priekšējā vākā bija 5 gaismas diodes. Es tos neizmetu un nolēmu iekļaut ķēdē. Jaudai izmantoju transformatora vidējo izeju, tas ir, baroju tos no avota Maiņstrāvas spriegums. Lai pasargātu tos no reversās strāvas, viena no gaismas diodēm tika savienota paralēli pārējām, bet ar apgrieztu polaritāti. Īsumā kaut kas līdzīgs šim:
Foto no tīkla
Kā vadus pie spailēm es izmantoju KG 2x1,5 kabeli. Divi no šiem kabeļiem nonāca nepārtrauktā slēdža caurumā
Es izmantoju visizplatītākos, misiņa spailes. Lauka pārbaudēs ir pierādīts, ka tiristors un diodes tilts gandrīz nesasilst atbilstoši 42-45 grādu maksimumam. Tāpēc šodien viss beidzot tika salikts, savienots un nosūtīts uz pilnu darbību.
Rezultāts:
Šīs ierīces ražošanas kopējās izmaksas ir aptuveni 900-970 rubļu. Šajā cenā ietilpst komponentu iegāde (daži vairāk nekā nepieciešams) un palīgmateriāli, kurus es vienmēr ņemu ar rezervi. Faktiskās izmaksas ir aptuveni 480-520 rubļu. Salīdzinājumam, mūsu pilsētā pārdotās ierīces ar līdzīgām īpašībām un iespējām maksā no 1800 rubļiem. un augstāk. Tātad ietaupījumi, manuprāt, sanāca diezgan labi. Turklāt sajūta, kad kaut kas pašu rokām gatavots sāk darboties, ir nenovērtējama.
Ierīce ar elektronisku lādēšanas strāvas vadību ir izgatavota, pamatojoties uz tiristora fāzes-impulsu jaudas kontrolieri. Tajā nav detaļu; ar acīmredzami labiem elementiem tas nav jāpielāgo.
Lādētājsļauj uzlādēt automašīnu akumulatorus ar strāvu no 0 līdz 10 A, kā arī var kalpot kā regulējams barošanas avots jaudīgam zemsprieguma lodāmuram, vulkanizatoram, pārnēsājamai lampai. Uzlādes strāva ir tuvu impulsa formai, kas, domājams, pagarina akumulatora darbības laiku. Ierīce ir darbināma apkārtējās vides temperatūrā no -35 °С līdz + 35 °С.
Ierīces shēma ir parādīta attēlā. 2.60.
Lādētājs ir tiristoru jaudas regulators ar impulsa fāzes vadību, kas tiek barots no pazeminošā transformatora T1 tinuma II caur diodi moctVDI + VD4.
Tiristora vadības bloks ir izgatavots uz savienojuma tranzistora analoga VT1, VT2 Var regulēt laiku, kurā kondensators C2 tiek uzlādēts pirms savienojuma tranzistora pārslēgšanas. mainīgais rezistors R1. Ar tā dzinēja galējo labo stāvokli saskaņā ar diagrammu uzlādes strāva būs maksimālā un otrādi.
Diode VD5 aizsargā tiristora VS1 vadības ķēdi no apgrieztā sprieguma, kas rodas, ieslēdzot tiristoru.
Nākotnē lādētāju var papildināt ar dažādiem automātiem (izslēgšana uzlādes beigās, normāla akumulatora sprieguma uzturēšana ilgstošas uzglabāšanas laikā, signalizācija par pareizu akumulatora pieslēguma polaritāti, aizsardzība pret izejas īssavienojumiem u.c.).
Ierīces trūkumi ietver uzlādes strāvas svārstības ar nestabilu elektriskā apgaismojuma tīkla spriegumu.
Tāpat kā visi līdzīgi tiristoru fāzes impulsu kontrolleri, ierīce traucē radio uztveršanu. Lai tos apkarotu, jums vajadzētu nodrošināt tīkla LC filtru, kas ir līdzīgs tam, ko izmanto tīkla barošanas avotu pārslēgšanai.
Kondensators C2 - K73-11, ar jaudu no 0,47 līdz 1 uF vai. K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.
Mēs aizstāsim KT361A tranzistoru pret KT361B - KT361Yo, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK un KT315L - ar KT315B + KT315D KT3152 vai Di KT315D KT3102L3, KT315D KT3102L3, +1, D226 ar jebkuru burtu indeksu.
Mainīgais rezistors R1 - SP-1, SPZ-30a vai SPO-1.
Ampermetrs RA1 - jebkurš līdzstrāva ar skalu 10 A. To var izgatavot neatkarīgi no jebkura miliammetra, izvēloties šuntu pēc standarta ampērmetra.
F1 drošinātājs ir kausējams, taču tai pašai strāvai ir ērti izmantot arī 10 A ķēdes pārtraucēju vai automašīnas bimetāla slēdzi.
Diodes VD1 + VP4 var būt jebkuras, ja tiešā strāva ir 10 A un reversais spriegums ir vismaz 50 V (sērija D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).
Taisngriežu diodes un tiristors ir uzstādīti uz siltuma izlietnēm, katra no tām izmantojamā platība ir aptuveni 100 cm2. Lai uzlabotu ierīču ar siltuma izlietnēm termisko kontaktu, vēlams izmantot siltumvadošas pastas.
tiristora vietā. KU202V der KU202G - KU202E; Praksē ir pārbaudīts, ka ierīce normāli darbojas ar jaudīgākiem tiristoriem T-160, T-250.
Jāņem vērā, ka korpusa metāla sienu ir atļauts izmantot tieši kā tiristora siltuma izlietni. Tomēr tad uz korpusa būs ierīces negatīva izvade, kas parasti nav vēlama, jo pastāv izejas pozitīvā vada nejaušas īssavienojuma risks korpusā. Ja tiristoru montēsiet caur vizlas blīvi, īssavienojuma briesmas nedraudēs, bet siltuma pārnese no tā pasliktināsies.
Ierīcē var izmantot gatavu vajadzīgās jaudas tīkla pazeminošo transformatoru ar sekundārā tinuma spriegumu no 18 līdz 22 V.
Ja transformatora sekundārajā tinumā spriegums ir lielāks par 18 V, rezistors R5 jāaizstāj ar citu ar lielāku pretestību (piemēram, pie 24 ... 26 V, rezistora pretestība jāpalielina līdz 200 omi).
Gadījumā, ja transformatora sekundārajam tinumam ir krāns no vidus vai ir divi identiski tinumi un katra spriegums ir norādītajās robežās, tad taisngriezi labāk izgatavot pēc standarta divu diožu pilna -viļņu ķēde.
Ar sekundāro tinumu spriegumu 28 ... 36 V jūs varat pilnībā atteikties no taisngrieža - tā lomu vienlaikus spēlēs tiristors VS1 (taisnošana ir pusviļņa). Šai barošanas avota versijai starp rezistoru R5 un pozitīvo vadu ir jāpievieno atdalošā diode KD105B vai D226 ar jebkuru burtu indeksu (katods pret rezistoru R5). Tiristoru izvēle šādā shēmā būs ierobežota - der tikai tie, kas ļauj darboties ar apgrieztu spriegumu (piemēram, KU202E).
:Parasti tiek uzlādēts akumulators transportlīdzeklis notiek, kamēr ģenerators darbojas. Tomēr, ja transportlīdzeklis ilgstoši tiek atstāts dīkstāvē, aukstā laikā vai ja rodas darbības traucējumi, akumulators var būt tiktāl izlādējies, ka nespēj nodrošināt dzinēja iedarbināšanai nepieciešamo strāvu. Šeit noder automašīnas akumulatora lādētājs. Tomēr lādētāja izmaksas smagi sitas kabatā, un tāpēc es nolēmu pats salikt lādētāju. Tas ļauj uzlādēt automašīnu akumulatorus ar strāvu no 0 līdz 10A, kā arī var kalpot kā regulējams barošanas avots jaudīgam zemsprieguma lodāmuram, vulkanizatoram, pārnēsājamai lampai, putu griezējam, automašīnas riteņu sūknim-kompresoram. Ierīce nesatur trūcīgas detaļas, un ar apkopējamiem elementiem tai nav nepieciešama regulēšana. Šai shēmai tika izmantots TS270-1 tīkla pazeminošs transformators (izrauts no vecā lampu televizora) ar sekundārā tinuma spriegumu 17V. Bez izmaiņām derēs jebkurš ar spriegumu uz sekundāro tinumu no 17 līdz 22 V. Korpuss tika izmantots no gāzesvada katodaizsardzības stacijas KSS-600 vadības bloka (dzesēšana korpusā ir dabiska). Šajā lādētājā, ja nepieciešams, ir iespējams uzstādīt ķēdi mazu akumulatoru uzlādēšanai (tips D-0.55S utt.). Šajā gadījumā uzlādes strāvas kontroli veic uzstādītais miliammetrs.
Ierīces shematiskā shēma ir parādīta zemāk esošajā fotoattēlā.
Ierīces shematiskā diagramma
Tas ir tradicionāls trinistoru jaudas regulators ar impulsa fāzes vadību, kas tiek barots no pazeminošā transformatora T1 tinuma II caur diodes tiltu VD1-4. Trinistoru vadības bloks ir izgatavots uz savienojuma tranzistora VT1, VT2 analoga. Laiku, kurā kondensators C1 tiek uzlādēts pirms pārslēgšanas, var regulēt ar mainīgo rezistoru R1. Ar tā dzinēja galējo labo stāvokli saskaņā ar diagrammu uzlādes strāva būs maksimālā un otrādi. Diode VD5 aizsargā trinistora vadības ķēdi no apgrieztā sprieguma, kas rodas, ieslēdzot trinistoru VS1. Ierīces shēmas plate un shēmas plate ir zemāk esošajā fotoattēlā.
Iespiedshēmas plate
Shēmas plate
Ja gatavā, lietotā transformatora sekundārajā tinumā ir vairāk nekā 17 V, rezistors R5 jāaizstāj ar citu, lielāku pretestību (piemēram, pie 24 ... 26 V līdz 200 omiem). Gadījumā, ja sekundārajam tinumam ir krāns no vidus vai ir divi identiski tinumi un katra spriegums ir norādītajās robežās, tad taisngriezi labāk izgatavot pēc standarta divu diožu pilna viļņa ķēdes. .
Un, saliekot taisngriezi precīzi saskaņā ar shēmu, der šādas detaļas:
C1 - K73-11, ar ietilpību no 0,47 līdz 1 mikrofaradam, kā arī K73-16, K42U-2, MBGP.
Diodes VD1 - VD4 var būt jebkuras, ja tiešā strāva ir 10 A un reversais spriegums ir vismaz 50 V (tās ir sērijas D242, KD203, KD210, KD213).
Trinistoru T10-25 vietā derēs KU202V - KU202E; Praksē ir pārbaudīts, ka ierīce darbojas normāli ar jaudīgākiem trinistoriem T-160, T-250 (manā gadījumā tas ir T10-25).
Mēs aizstāsim KT361A tranzistoru pret KT361B - KT361E, KT3107, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT501K un KT315A - pret KT315B - KT315D, KT312B, KT3502A, KT3502A, KT3502A, KT350.
KD105B diodes vietā ir piemērotas KD105V, KD105 vai D226 diodes ar jebkuru burtu indeksu.
Mainīgais rezistors R1 - SP-1, SP3-30a vai SPO-1.
Ampermetrs RA1 - jebkura līdzstrāva ar skalu 10A vai izgatavojiet to pats no jebkura miliammetra, paņemot tam šuntu.
Voltmetrs PV1 - jebkura līdzstrāva ar skalu 16V.
Drošinātājs FU1 - kausējams 3A, FU2 - kausējams 10A.
Diodes un trinistors jāuzstāda uz siltuma izlietnēm, katra no tām izmantojamā platība ir aptuveni 100 cm². Lai uzlabotu šo detaļu termisko kontaktu ar siltuma izlietnēm, vēlams izmantot siltumvadošas pastas.
Vairāk fotoattēlu var redzēt manā emuārā
Mūsdienīgāku dizainu ir nedaudz vieglāk ražot un konfigurēt, un tajā ir pieejams jaudas transformators ar vienu sekundārais tinums, un regulēšanas raksturlielumi ir augstāki nekā iepriekšējā shēmā.
Piedāvātajai ierīcei ir stabila vienmērīga izejas strāvas efektīvās vērtības regulēšana 0,1 ... 6A robežās, kas ļauj uzlādēt jebkurus akumulatorus, ne tikai automašīnu akumulatorus. Uzlādējot mazjaudas akumulatorus, ķēdē vēlams iekļaut balasta rezistoru ar vairāku omu pretestību vai droseles virknē, jo. lādēšanas strāvas maksimālā vērtība var būt diezgan liela tiristoru regulatoru darbības īpatnību dēļ. Lai samazinātu lādēšanas strāvas maksimālo vērtību šādās ķēdēs, to parasti izmanto jaudas transformatori ar ierobežotu jaudu, kas nepārsniedz 80 - 100 W, un mīkstās slodzes raksturlielumu, kas novērš nepieciešamību pēc papildu balasta pretestības vai droseles. Ierosinātās shēmas iezīme ir plaši izplatītās TL494 mikroshēmas (KIA494, K1114UE4) neparasta izmantošana. Mikroshēmas galvenais oscilators darbojas zemā frekvencē un ir sinhronizēts ar pusviļņiem tīkla spriegums izmantojot mezglu uz optrona U1 un tranzistora VT1, kas ļāva izmantot TL494 mikroshēmu izejas strāvas fāzes regulēšanai. Mikroshēmā ir divi komparatori, no kuriem viens tiek izmantots izejas strāvas regulēšanai, bet otrs tiek izmantots izejas sprieguma ierobežošanai, kas ļauj izslēgt uzlādes strāvu, kad akumulators sasniedz pilnu uzlādes spriegumu (auto akumulatoriem Umax = 14,8 V). Uz op-amp DA2 tika samontēts šunta sprieguma pastiprinātāja bloks, lai varētu regulēt uzlādes strāvu. Izmantojot šuntu R14 ar atšķirīgu pretestību, būs jāizvēlas rezistors R15. Pretestībai jābūt tādai, lai pie maksimālās izejas strāvas netiktu novērots op-amp izejas posma piesātinājums. Jo lielāka pretestība R15, jo mazāka ir minimālā izejas strāva, bet arī samazinās maksimālā strāva OU piesātinājuma dēļ. Rezistors R10 ierobežo izejas strāvas augšējo robežu. Galvenā ķēdes daļa ir samontēta uz iespiedshēmas plates, kuras izmēri ir 85 x 30 mm (skat. attēlu).
Kondensators C7 ir pielodēts tieši uz drukātajiem vadītājiem. Pilna izmēra iespiedshēmas plates rasējums.
Kā mērierīce tika izmantots mikroampermetrs ar paštaisītu skalu, kura rādījumus kalibrē rezistori R16 un R19. Varat izmantot digitālo strāvas un sprieguma mērītāju, kā parādīts digitālajā lādētāja shēmā. Jāpatur prātā, ka šādas ierīces izejas strāvas mērīšana tiek veikta ar lielu kļūdu tās impulsa rakstura dēļ, taču vairumā gadījumu tas nav būtiski. Ķēdē var izmantot jebkurus pieejamos tranzistoru optiskos savienojumus, piemēram, AOT127, AOT128. Darbības pastiprinātāju DA2 var aizstāt ar gandrīz jebkuru pieejamo op-amp, un kondensatoru C6 var izlaist, ja operētājsistēmai ir iekšējā frekvences korekcija. Tranzistoru VT1 var aizstāt ar KT315 vai jebkuru mazjaudas. Kā VT2 varat izmantot tranzistorus KT814 V, G; KT817V, G un citi. Kā tiristoru VS1, jebkurš pieejams ar piemērotu tehniskās specifikācijas, piemēram, iekšzemes KU202, importētais 2N6504 ... 09, C122 (A1) un citi. VD7 diožu tiltu var montēt no jebkurām pieejamajām jaudas diodēm ar piemērotiem parametriem.
Otrajā attēlā parādīti shēmas plates ārējie savienojumi. Ierīces iestatīšana ir atkarīga no pretestības R15 izvēles konkrētam šuntam, ko var izmantot kā jebkurus stieples rezistorus ar pretestību 0,02 ... 0,2 omi, kuru jauda ir pietiekama ilgstošai strāvas plūsmai līdz 6 A konkrēts mērinstruments un skala.