Стабилизатор тока зарядное устройство: 403 — Доступ запрещён – Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора

Зарядное устройство с токовой стабилизацией

Зарядное устройство со стабилизатором тока

      В этой статье поговорим еще об одном зарядном устройстве для автомобиля. Заряжать будем аккумуляторы стабильным током. Схема зарядного изображена на рисунке 1.

      В качестве сетевого трансформатора в схеме применен перемотанный трансформатор от лампового телевизора ТС-180, но подойдут и ТС-180-2 и ТС-180-2В. Для перемотки трансформатора сначала его аккуратно разбираем, не забыв при этом заметить какими сторонами был склеен сердечник, путать положение U-образных частей сердечника нельзя. Затем сматываются все вторичные обмотки. Экранирующую обмотку, если будете пользоваться зарядным только дома, можно оставить. Если же предполагается использование устройства и в других условиях, то экранирующая обмотка снимается. Снимается так же и верхняя изоляция первичной обмотки. После этого катушки пропитываются бакелитовым лаком. Конечно пропитка на производстве происходит в вакуумной камере, если таких возможностей нет, то пропитаем горячим способом – в горячий лак, разогретый на водяной бане, бросаем катушки и ждем с часик, пока они не пропитаются лаком. Потом даем лишнему лаку стечь и ставим катушки в газовую духовку с температурой порядка 100… 120˚С. В крайнем случае обмотку катушек можно пропитать парафином. После этого восстанавливаем изоляцию первичной обмотки той же бумагой, но тоже пропитанной лаком. Далее мотаем на катушки по… сейчас посчитаем. Для уменьшения тока холостого хода, а он явно возрастет, так как необходимой ферропасты для склеивания витых, разрезных сердечников у нас нет, будем использовать все витки обмоток катушек. И так. Число витков первичной обмотки (см. таблицу) равно 375+58+375+58 = 866витков. Количество витков на один вольт равно 866витков делим на 220 вольт получаем 3,936 ≈ 4витка на вольт.


     Вычисляем количество витков вторичной обмотки. Зададимся напряжением вторичной обмотки в 14 вольт, что даст нам на выходе выпрямителя с конденсаторами фильтра напряжение 14•√2 = 19,74 ≈ 20вольт. Вообще, чем меньше это напряжение, тем меньшая бесполезная мощность в виде тепла будет выделяться на транзисторах схемы. И так, 14 вольт умножаем на 4витка на вольт, получаем 56 витков вторичной обмотки. Теперь зададимся током вторичной обмотки. Иногда требуется быстрехонько подзарядить аккумулятор, а значит требуется увеличить на некоторое время зарядный ток до предела. Зная габаритную мощность трансформатора – 180Вт и напряжение вторичную обмотки, найдем максимальный ток 180/14 ≈ 12,86А. Максимальный ток коллектора транзистора КТ819 – 15А. Максимальная мощность по справочнику данного транзистора в металлическом корпусе равна 100Вт. Значит при токе12А и мощности 100Вт падение напряжения на транзисторе не может превышать… 100/12 ≈ 8,3 вольта и это при условии, что температура кристалла транзистора не превышает 25˚С. Значит нужен вентилятор, так как транзистор будет работать на пределе своих возможностей. Выбираем ток равный 12А при условии, что в каждом плече выпрямителя уже будет стоять по два диода по 10А. По формуле:

           0,7 умножаем на 3,46, получаем диаметр провода ?2,4мм.

     Можно уменьшить ток до 10А и применить провод диаметром 2мм. Для облегчения теплового режима трансформатора вторичную обмотку можно не закрывать изоляцией, а просто покрыть дополнительно еще слоем бакелитового лака.

     Диоды КД213 устанавливаются на пластинчатые радиаторы 100×100х3мм из алюминия. Их можно установить непосредственно на металлический корпус зарядного через слюдяные прокладки с использованием термопасты. Вместо 213- х можно применить Д214А, Д215А, Д242А, но лучше всего подходят диоды КД2997 с любой буквой, типовое значение прямого падения напряжения у которых равно 0,85В, значит при токе заряда 12А на них выделится в виде тепла 0,85•12 = 10Вт. Максимальный выпрямленный постоянный ток этих диодов равен 30А, да и стоят они не дорого. Микросхема LM358N может работать с напряжениями входного сигнала близкими к нулю, отечественных аналогов я не встречал. Транзисторы VT1 и VT2 можно применить с любыми буквами. В качестве шунта применена полоска из луженой жести. Размеры моей полоски вырезанной из консервной банки (смотрим здесь)– 180×10х0,2мм. При указанных на схеме номиналах резисторов R1,2,5 ток регулируется в пределах примерно от 3 до 8А. Чем меньше номинал резистора R2, тем больше ток стабилизации устройства. Как рассчитать добавочное сопротивление для вольтметра прочитайте здесь.

Об амперметре. У меня, полоска вырезанная по указанным выше размерам, совершенно случайно имеет сопротивление 0,0125Ом. Значит при прохождении через ее тока в 10А, на ней упадет U=I•R = 10•0,0125=0,125В = 125млВ. В моем случае примененная измерительная головка имеет сопротивление 1200 Ом при температуре 25˚С.

Лирическое отступление. Многие радиолюбители, основательно подгоняя шунты для своих амперметров, почему то никогда не обращают внимание на температурную зависимость всех элементов собираемых ими схем. Разговаривать на эту тему можно до бесконечности, я вам приведу лишь небольшой пример. Вот активное сопротивление рамки моей измерительной головки при разных температурах. И для каких условий рассчитывать шунт?

     Это означает, что ток выставленный в домашних условиях, не будет соответствовать току выставленном по амперметру в холодном гараже зимой. Если вам это по барабану, то сделайте просто переключатель на 5,5А и 10… 12А и ни каких приборов. И не бойся, как бы их не разбить, это еще один большой плюс зарядного устройства со стабилизацией тока заряда.

     И так, дальше. При сопротивлении рамки равном 1200Ом и токе полного отклонения стрелки прибора 100мкА нам нужно подать на головку напряжение 1200•0,0001=0,12В = 120млВ, что меньше, чем падение напряжения на сопротивлении шунта при токе 10А. Поэтому последовательно измерительной головке поставьте дополнительный резистор, лучше подстроечный, что бы не мучиться с подборкой.

     Монтаж стабилизатора выполнен на печатной плате (см. фото 3). Максимальный ток заряда для себя я ограничил шестью амперами, поэтому при токе стабилизации 6А и падении напряжения на мощном транзисторе 5В, выделяемая мощность при этом равна 30Вт, и обдуве вентилятором от компьютера, данный радиатор нагревается до температуры 60 градусов. С вентилятором это много, необходим более эффективный радиатор. Примерно определить необходимую площадь радиатора можно по диаграмме. Мой вам всем совет — ставьте радиаторы рассчитанные для работы ПП приборов без куллеров, пусть лучше размеры прибора увеличатся, но при остановке этого куллера, ни чего не сгорит.

     При анализе выходного напряжения осциллограмма его была сильно зашумлена, что говорит о нестабильности работы схемы т.е. схема подвозбуждалась. Пришлось дополнить схему конденсатором С5, что обеспечило стабильность работы устройства. Да, еще, для того, что бы уменьшить нагрузку на КТ819, я уменьшил напряжение на выходе выпрямителя до 18В (18/1,41 = 12,8В т.е. напряжение вторичной обмотки у моего трансформатора равно 12,8В). Скачать рисунок печатной платы. До свидания. К.В.Ю.

Скачать “Зарядное устройство с токовой стабилизацией” Zaryd_stab_tok.rar – Загружено 2328 раз – 16 KB

Дополнение. Аналог LM358 — КР1040УД1
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:79 663


Зарядное для автомобиля с импульсным стабилизатором

Опубликовал admin | Дата 11 августа, 2019

Зарядное для авто с импульсным стабилизатором напряжения и тока

На страницах сайта размещено много статей, посвященных зарядным устройствам, но, тем не менее, хочу вам предложить схему еще одного, основой которого служит китайский модуль DC-DC. Это понижающий импульсный преобразователь, реализованный на контроллере LM25116.


Внешний вид готового модуля показан на фото1.

Микросхема LM25116 является синхронным контроллером, рассчитанным для применения в понижающих, импульсных, регулируемых стабилизаторах напряжения и тока.

Заявленные данные модуля: Мощность максимальная – 300 ватт, ток максимальный, отдаваемый в нагрузку – 20А, номинальный ток – 15А, входного напряжение от 6 В до 40, выходное напряжение — от 1,2В до 36В. Модуль пришел в полном рабочем состоянии. Правда, при первом включении обнаружились недочеты в сборке. В частности были плохо закручены винты крепления транзисторов и изолирующая прокладка, на фото видно, была очень толстой. Вследствие этого, было большое температурное сопротивление между транзистором и радиатором. Это подтверждалось большой разницей между температурой радиатора и подложкой транзистора. Пришлось заменить родную прокладку на отечественную, слюдяную с использованием термопасты. Фото 2. Кстати, транзисторы стоят вообще без обозначения, и когда я демонтировал их, у одного отломилась нога, но это так, для общей информации. Конечно, для заявленного тока нагрузки 20А установленные радиаторы были явно малы, поэтому к каждому из них были дополнительно прикреплены дополнительные теплоотводы. Родные теплоотводы имеют по два лишних отверстия с резьбой, их я и использовал. При установке радиаторов, под них подложил дополнительно по кусочку лакоткани, на фото 2 видно хорошо.

Входной и выходной клемники я выпаял и впаял непосредственно провода, при больших токах нагрузки так надежнее. Многооборотные резисторы подстройки выходного напряжения и тока стабилизации я также с платы убрал, вместо их запаял контакты – фото 3. Через них к схеме подключаются переменные резисторы, установленные на передней панели корпуса зарядного устройства. После всех изменений, связанных с улучшением теплоотдачи транзисторов, при токе стабилизации 12 ампер, напряжении на выходе – 14,1 вольт и входном напряжении 20 вольт, температура транзисторов составила +50 градусов. Общая схема зарядного устройства показана на рисунке 1.

Сразу хочу сказать, что схема имеет только ограничение тока нагрузки и не имеет защиты от переполюсовки.

Сетевой трансформатор вам придется выбирать самим из условия необходимого тока нагрузки. Выходное переменное напряжение на выходе вторичной обмотки должно быть порядка 19 вольт. Диодный мост должен иметь рабочее напряжение не ниже двойного амплитудного значения вторичного напряжения. Т.е. при выходном напряжении 19 вольт его амплитудное значение имеет величину 19В х 1,41 = 24В, 24В х 2 = 48В. Рабочий ток диодов моста выбирайте также удвоенный. Бывают случаи, когда необходим срочный заряд аккумулятора и максимальным током. Емкость конденсатора фильтра также зависит от необходимого тока заряда. Обычно исходят из соотношения 1А – 2000мкФ. В качестве преобразователя ток – напряжение использован также китайский модуль с микросхемой ACS712.

Вообще в этой схеме использован вольтамперметр, описанный в статье «Амперметр на микросхеме ACS712», поэтому я не буду углубляться в работу его схемы. В этой же статье есть и ссылка на скачивание файла загрузки для микроконтроллера.

Хочу заметить, что на выходе модуля DC-DC присутствуют пульсации, которые могут быть помехами для измерительной части устройства, выраженные в нестабильности показаний значений величин на индикаторе. Провод питания к стабилизатору DA1 должен идти экранированный. Возможно, потребуется ввести в схему дроссель по питанию стабилизатора DA1. Не следует близко располагать модули относительно друг друга.

При помощи данного устройства можно производить зарядку аккумуляторов стабильным током за определенное необходимое время, при этом на выходе устанавливаем максимальное напряжение и нужную величину стабильного зарядного тока. И второй режим, это когда на выходе устанавливается необходимое конечное напряжение зарядки для данного аккумулятора и номинальный зарядный ток. При этом ток заряда будет уменьшаться по мере роста напряжения на батарее.

С помощью данного модуля можно заряжать практически любые автомобильные аккумуляторы. Вообще, я остался очень доволен работой данного девайса.

Скачать статью

Скачать “Зарядное_для_авто_с_импульсным_стабилизатором” Зарядное_для_авто_с_импульсным_стабилизатором.rar – Загружено 153 раза – 159 KB

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:252


Стабилизатор напряжения с регулируемой нагрузкой для ЗУ

Зарядное для аккумуляторов — вещь не заменимая для любого автовладельца, не зависимо от текущего состояния аккумулятора, так как, к сожалению, подвести он способен в самый не подходящий момент. 
Различные зарядные устройства,  разной типологии мы постоянно и детально рассматриваем на этом сайте. Само устройство заряжающее аккумулятор представляет собой стандартный блок питания, снабженный стабилизатором выходного напряжения.Стабилизатор напряжения с регулируемой нагрузкой для ЗУФункционирует устройство по простому принципу — напряжение рабочего авто аккумулятора составляет порядка 14-14,4 Вольт, и на зарядном выставляется именно это данная величина напряжения, после чего требуемая сила тока, в случае АКБ кислотного типа это 1/10 емкости авто батареи, к примеру — АКБ 60 А/ч, заряжается силой тока равной 6 Амперам.

Как итог по ходу процедуры значение силы тока будет неумолимо снижаться вплоть до нулевой отметки — данное обстоятельство будет говорить о полной зарядке АКБ. Похожая система нашла широкое применения во всех устройствах для заряда АКБ, процесс не нуждается в контроле, так как все параметры на выходе с зарядного четко стабилизированы и не зависят от величин изменения напряжения сети.

Руководствуясь данным обстоятельством становиться понятно, что для конструирования зарядного нужно располагать всего тремя узлами.

1) Трансформатор понижения напряжения либо обычный импульсник плюс выпрямитель
2) Стабилизатор силы тока
3) Стабилизатор уровня напряжения

При помощи последнего компонента устанавливается граница напряжения, до которой АКБ и будет заряжаться. В этой статье мы хотим подробно остановиться именно на стабилизаторе уровня напряжения.
Стабилизатор напряжения Сам стабилизатор не сложен, включает 2 рабочих компонента, затраты на приобретения которых минимальны, ну а собрать само устройство в сможете за 10 минут.
Стабилизатор напряжения В итоге мы располагаем полевым транзистором как главным силовым элементом, стабилитроном с возможностью регулировки и задающим уровень напряжения. Показатель напряжения выставляется в ручном режиме при помощи переменного либо подстроечного резистора 3,3кОм. На сам стабилизатор можно без опасений подавать до 50 Вольт напряжения, на выходе нас ожидает нужный и стабильный показатель напряжения.
Стабилизатор напряжения Минимальный показатель выдаваемого напряжением устройства равен 3 Вольтам (зависит от транзистора) . Дело обстоит таким образом, чтобы транзистор открылся на затворе следует дать напряжение превышающее отметку в 3-х вольта (в ряде ситуаций требуется еще больше) кроме транзисторов полевого типа, которые сконструированы для работы в цепях с управлением логического типа.
Стабилизатор способен коммутировать Стабилизатор способен коммутировать до 10 Ампер. Данный показатель напрямую зависит от условий, а конкретно от типа транзистора, так же не маловажную роль играет аспект, есть ли в устройстве радиатор и система охлаждения.

Стабилитрон с возможностью регулировки TL431 популярная вещь в среде инженеров и встречается в каждом блоке питания ПК, на нем собственно выстроен процесс контроля напряжения на выходе.

Автор; Ака Касьян

Зарядное со стабилизацией тока | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 25 декабря, 2013

     Эта статья является ответом на вопрос одного из посетителей сайта. Схема зарядного устройства для аккумуляторов приведена на рисунке 1.


     Вообще схема является одной из типовых схем включения трехвыводного, регулируемого интегрального стабилизатора положительного напряжения LM317, российский аналог — КР142ЕН12А.

     Схема работает следующим образом. При небольшом токе, протекающем через сопротивление нагрузки, схема ведет себя, как обычный стабилизатор напряжения, выходное напряжение, которого выставляется резистором R3. Сопротивление данного резистора можно рассчитать по приведенным формулам. При уменьшении сопротивления нагрузки, т.е. увеличении тока, протекающего через микросхему, увеличивается падение напряжения на резисторе R1. Когда напряжение на этом резисторе приблизится в напряжению открывания транзистора VT2, это примерно, где то 0,6 В, через последний начнет протекать часть тока нагрузки. Это значит, что после определенной величины нагрузочного тока, весь основной ток примет на себя мощный транзистор. Максимальный ток стабилизатора в данном случае будет ограничиваться максимальным током коллектора примененного транзистора. Но в схеме есть система ограничения тока, состоящая из транзистора VT1 и резистора R2. В данном случае резистор R2 является датчиком тока и от его величины будет зависеть уровень его ограничения. Схема ограничения тока работает следующим образом. Допустим, по какой-то причине увеличился ток, протекающий через транзистор VT2, увеличилось и падение напряжения на резисторе R2 – датчике тока. Когда это напряжение достигнет примерно опять-таки же 0,6 В, начнет открываться транзистор VT1 и собой шунтировать переход база-эмиттер транзистора VT2, уменьшая тем самым его ток коллектора. Наступает режим ограничения тока. При сопротивлении резистора R2 0,1 Ом и учитывая, что для открывания кремниевых транзисторов необходимо напряжение примерно 0,6 В, получим, что ограничение тока наступит примерно на уровне 6 А. I = U/R = 0,6/0,1 = 6.
Недостатком этой схемы является невозможность плавной регулировки выходного стабильного тока, но если это зарядное будет использоваться для зарядки однотипных аккумуляторов, то этим можно пренебречь. Выбор диодов зависит, конечно, от тока нагрузки. Если зарядное будет использоваться для автомобильных аккумуляторов, то в качестве сетевого трансформатора можно использовать ТС-180. Как его перемотать прочитайте здесь. Успехов. К.В.Ю.

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:64 537


Регулятор тока зарядного устройства – Поделки для авто

В конструкции самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора важной частью является узел стабилизации и ограничения тока. Такой узел дает возможность выставить любой угодный ток заряда, при этом будет делать это за счет повышения или понижения выходного напряжения.

Схема предложенная в статье может отлично работать в совместимости с любым зарядным устройством.

Регулятор тока зарядного устройства схема

Вариант реализации такого блока до безобразия прост  и собран на одном элементе ОУ.
Зарядное устройство должно отдавать напряжение 13,5-14,5 Вольт при токе до 10 Ампер.
Полевой транзистор – основной силовой элемент и весь ток проходит по нему, поэтому обязательно устанавливают на теплоотвод.

Регулятор тока зарядного устройства своими руками

 

Можно использовать низковольтные полевые транзисторы с током от 20 , а еще лучше от 40 Ампер. Для наших целей отлично подойдут мощные N- канальные полевые транзисторы типа IRF3205, IRFZ44/46/48 iили аналогичные.

Регулятор тока зарядного устройства фото

Силовой шунт в моем случая в виде низкоомного резистора, если кому лень искать, можете использовать шунт , который стоит в дешевых китайских мультиметрах, такие шунты можно использовать для довольно точных замеров при токах до 10-14Ампер.

Регулятор тока зу делаем самикак сделать Регулятор тока зарядного устройства

Полевой транзистор при желании можно заменить на биполярный, но с учетом того, что последний должен иметь большой ток коллектора, к примеру КТ819ГМ или КТ8101 из наших , тоже устанавливают на теплоотвод.

Регулятор тока для зу фото

ОУ в моем варианте задействован сдвоенный , типа ЛМ358, но можно использовать и одиночные операционные усилители, к примеру – TL071/081

Автор; АКА Касьян

Похожие статьи:

Простое зарядное устройство — стабилизатор тока из подручных материалов.

Недавно возникла у меня необходимость собрать по-быстрому зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с зарядным током до порядка 3-4-х ампер. На всякие премудрости времени, да и желания, особо не было. Поэтому из закромов всплыла старая, но проверенная временем схема стабилизатора зарядного тока. Дискуссию о пользе — вреде заряда аккумулятора стабильным током оставим за пределами этого поста. Скажу только, что схема простая, надёжная, проверенная временем. А больше от неё ничего и не требуется.

Схема зарядного устройства следующая (для увеличения — клик на картинке):

Микросхема (К553УД2) установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена. В качестве резистора R3 был использован шунт от старого тестера.

Можно изготовить его из нихрома, но необходимо помнить, что сечение его должно быть достаточным. чтобы пропустить через себя зарядный ток и не раскалиться при этом.

Шунт, установленный параллельно амперметру, подбирается исходя из параметров имеющейся измерительной головки. Устанавливается он непосредственно на клеммах головки.

Печатная плата стабилизатора тока зарядного устройства вот такая:

В качестве трансформатора подойдёт любой от 85 вт и выше. Вторичная обмотка на напряжение 15 вольт. Сечение провода (диаметр по меди) от 1,8 мм.

В качестве выпрямительного моста был установлен 26MB120A. Он, конечно, мощноват для этой конструкции, но уж больно удобно его монтировать — прикрутил на радиатор, нацепил клеммы и всё. Его спокойно заменяем на любой диодный мост. Главное, чтобы держал необходимый ток (про радиатор тоже не забываем).

Для корпуса подвернулся ящик от старой магнитолы. В верхней плоскости его был насверлен ряд отверстий для лучшей вентиляции.

Передняя панель — из листа текстолита. На амперметре установлен шунт, который надо отрегулировать опираясь на показания тестового амперметра.

Транзистор на радиаторе крепится к задней стенке корпуса.

После сборки устройства проверяем стабилизатор тока просто закоротив между собой (+) и (-). Регулятор должен обеспечить плавную регулировку во всём диапазоне зарядного тока. При необходимости — подбираем резистор R1.

!!! Не забываем, что при этом ВСЁ падение напряжения приходится на регулировочный транзистор! Это вызывает его сильный нагрев! Быстро проведя проверку размыкаем перемычку !!!

Теперь зарядным устройством можно пользоваться. Оно будет стабильно поддерживать зарядный ток во всём диапазоне зарядки. Так как устройство не имеет автоматического отключения по окончании зарядки, за уровнем напряжения на аккумуляторе следим по показанию вольтметра.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *