Site Loader

Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Необходимость зарядного устройства для свинцово -кислотных аккумуляторных батарей возникла давно. Первое зарядное было сделано еще для автомобильного аккумулятора на 55А.Ч. Со временем в хозяйстве появились необслуживаемые гелиевые батареи различных номиналов, тоже нуждающиеся в зарядке. Городить для каждой батареи отдельное зарядное устройство, по крайней мере, неразумно. Поэтому пришлось взять в руки карандаш, проштудировать доступную литературу, в основном журнал «Радио», и совместно с товарищами родить концепцию универсального автоматического зарядного устройства (УАЗУ) для 12-ти вольтовых аккумуляторов от 7АЧ до 60АЧ. Получившуюся конструкцию выношу на ваш суд. Сделано в железе более 10 шт. с различными вариациями. Все устройства работают без нареканий. Схема легко повторяется с минимальными настройками.
За основу сразу был взят блок питания от старого ПК формата АТ, поскольку обладает целым комплексом положительных качеств: малые размеры и вес, хорошая стабилизация, мощность с большим запасом, ну и самое главное уже готовая силовая часть, к которой осталось прикрутить блок управления. Идею БУ подсказал С. Голов в своей статье «Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи», журнал «Радио» №12 2004г., спасибо ему отдельное.

Коротко повторю алгоритм зарядки батареи. Весь процесс состоит из трех этапов. На первом этапе, когда батарея полностью или частично разряжена, допустимо проводить зарядку большим током, достигающим 0,1:.0,2С, где С — емкость аккумулятора в ампер-часах. Зарядный ток должен быть ограничен сверху указанным значением или стабилизирован. По мере накопления заряда растет напряжение на клеммах батареи. Это напряжение контролируем. По достижению уровня 14,4 — 14,6 вольта первый этап завершен. На втором этапе необходимо поддерживать постоянным достигнутое напряжение и контролировать зарядный ток, который будет снижаться. Когда ток заряда упадет до 0,02С, батарея наберет заряд не менее 80%, переходим к третьему этапу заключительному. Уменьшаем напряжение заряда до 13,8 в. и поддерживаем его на этом уровне. Ток заряда постепенно снизится до 0,002:.0,001С и стабилизируется на этом значении. Такой ток для батареи не опасен, в этом режиме батарея может находиться долго, без вреда для себя и всегда готова к применению.
Теперь собственно поговорим о том как это все сделано. БП от компьютера был выбран из соображения наибольшего распространения схемного решения, т.е. узел управления выполнен на микросхеме TL494 и ее аналогах (MB3759, КА7500, КР1114ЕУ4) и слегка переделан:

Демонтированы схемы выходных напряжений 5в, -5в, -12в, отпаяны резисторы обратной связи по 5 и 12в, отключена схема защиты от перенапряжения. На фрагменте схемы отмечено крестиком места разрыва цепей. Оставлена только выходная часть 12в, можно еще заменить диодную сборку в цепи 12в на сборку снятую с 5-ти вольтовой цепи, она помощней, хотя не обязательно. Убраны все лишние провода, оставили только по 4 провода черного и желтого цвета длинной сантиметров по10, выход силовой части. К 1-й ноге микросхемы припаиваем проводок длинной 10 см это будет управление. На этом доработка закончена.

В блоке управления дополнительно, по просьбам многочисленных желающих иметь такую штуку, реализован режим тренировки и схема защиты от переполюсовки батареи для особо невнимательных. И так БУ:

Основные узлы: параметрический стабилизатор опорного напряжения 14,6в VD6-VD11, R21
Блок компараторов и индикаторов, реализующих три этапа зарядки батареи DA1.2, VD2 первый этап, DA1.3, VD5 второй, DA1.4, VD3 третий.

Стабилизатор VD1, R1, C1 и делители R4, R8, R5, R9, R6, R7 формирующие опорное напряжение компараторов. Переключатель SA1 и резисторы обеспечивают изменение режима зарядки для различных аккумуляторов.
Блок тренировки DD К561ЛЕ5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.
Защита VS1, DA5, VD13.

Как это работает. Предположим что мы заряжаем автомобильный аккумулятор 55АЧ. Компараторы отслеживают падение напряжения на резисторе R31. На первом этапе схема работает как стабилизатор тока, при включении ток заряда будет около 5А, горят все 3 светодиода. DA1.2 будет держать ток заряда пока напряжение на батарее не достигнет 14,6в., DA1.2 закроется, погаснет VD2 красный. Начался второй этап.
На этом этапе напряжение 14,6в на батарее поддерживается стабилизаторомVD6-VD11, R21, т.е. ЗУ работает в режиме стабилизации напряжения. По мере увеличения заряда батареи, ток падает и как только он опустится до 0,02С, сработает DA1.3. Погаснет желтый VD5 и откроется транзистор VT2. Шунтируются VD6, VD7, напряжение стабилизации скачком снижается до 13,8 в. Перешли к третьему этапу.

Дальше идет дозаряд батареи очень маленьким током. Поскольку к этому моменту батарея набрала примерно 95-97% заряда, ток снижается постепенно до 0,002С и стабилизируется. На хороших батареях может снизится до 0,001С. На этот порог и настроен DA1.4. Светодиод VD3 может погаснуть, хотя на практике он продолжает слабо светить. На этом процесс можно считать завершенным и использовать аккумулятор по назначению.

Режим тренировка. При длительном хранении аккумулятора, его периодически рекомендуется тренировать, так как это может продлить жизнь старых батарей. Поскольку аккумулятор штука весьма инерционная, заряд-разряд должны длиться по несколько секунд. В литературе встречаются устройства которые тренируют батареи с частотой 50ГЦ, что печально сказывается на ее здоровье. Ток разряда составляет примерно десятую часть тока заряда. На схеме переключатель SA2 показан в положении тренировка, SA2.1 разомкнут SA2.2 замкнут. Включена схема разряда VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31 и взведен триггер DA1.1, VT1. На элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛЕ5 собран мультивибратор. Он выдает меандр с периодом 10-12 секунд. Триггер взведен, элемент DD1.3 открыт, импульсы с мультивибратора открывают и закрывают транзисторы VT4 и VT3. Транзистор VT3 в открытом состоянии шунтирует диоды VD6-VD8 блокируя зарядку. Ток разряда батареи идет через R24, VT4, SA2.2, R31. Батарея 5-6 секунд получает заряд и такое же время разряжается малым током. Этот процесс длится первый и второй этап зарядки, затем срабатывает триггер, закрывается DD1.3, закрываются VT4 и VT3. Третий этап проходит в обычном режиме. В дополнительной индикации режима тренировки нет необходимости, поскольку мигают светодиоды VD2, VD3 и VD5. После первого этапа мигают VD3 и VD5. На третьем этапе VD5 светит не мигая. В режиме тренировки заряд батареи длится почти в 2 раза дольше.

Защита. В первых конструкциях вместо тиристора стоял диод, который защищал ЗУ от обратного тока. Работает очень просто, при правильном включении оптрон открывает тиристор, можно включать зарядку. При неправильном, загорается светодиод VD13, меняй местами клеммы. Между анодом и катодом тиристора нужно припаять неполярный конденсатор 50 мкф 50 вольт или 2 встречно спаянных электролита 100мкф 50в.

Конструкция и детали. ЗУ собрано в корпусе БП от компьютера. БУ изготовлен по лазерно-утюжной технологии. Рисунок печатной платы прилагается в архивном файле, выполнен в SL4. Резисторы МЛТ-025, резистор R31 — кусок медного провода. Измерительную головку РА1 можно и не ставить. Просто валялась и ее приспособили. Поэтому значения R30 и R33 зависят от миллиамперметра. Тиристор КУ202 в пластмассовом исполнении. Собственно исполнение видно на прилагаемых фото. Разъем и кабель для подключения питания монитора использовали для включения батареи. Переключатель выбора тока зарядки малогабаритный на 11 положений, резисторы припаяны к нему. Если ЗУ будет заряжать только автомобильные аккумуляторы переключатель можно не ставить, впаяв просто перемычку. DA1 — LM339. Диоды КД521 или аналогичные. Оптрон PC817 можно поставить другой с транзисторной исполнительной частью. Платка БУ прикручена к алюминиевой пластине толщиной 4 мм. Она служит радиатором для тиристора и КТ829, на ней же в отверстия вставлены светодиоды. Получившийся блок прикручен к передней стенке БП. ЗУ не греется, поэтому вентилятор подключен к БП через стабилизатор КР140ен8б, напряжение ограничено до 9в. Вентилятор вращается помедленней и практически его не слышно.

Регулировка. Первоначально устанавливаем вместо тиристора VS1 мощный диод , не впаивая VD4 и R20, подбираем стабилитроны VD8-VD10 так чтобы напряжение на выходе, без нагрузки, было 14,6вольта. Далее запаиваем VD4 и R20 и подбором R8, R9, R6 выставить пороги срабатывания компараторов. Вместо батареи подключаем проволочный переменный резистор 10 Ом, устанавливаем ток 5 ампер, впаиваем переменный резистор вместо R8, крутим его при напряжении 14,6в должен погаснуть светодиод VD2, мереям введенную часть переменного резистора и впаиваем постоянный. Впаиваем переменный резистор вместо R9, выставив примерно 150 Ом. Включаем ЗУ, увеличиваем ток нагрузки пока не сработает DA1.2, затем начинаем уменьшать ток до значения 0,1 ампера. Затем уменьшаем R9 пока не сработает компаратор DA1,3. Напряжение на нагрузке должно упасть до 13,8в и погаснет желтый светодиод VD5. Снижаем ток до 0,05 ампера, подбором R6 гасим VD3. Но лучше всего наладку проводить на хорошем разряженном аккумуляторе. Впаиваем переменные резисторы, выставляем их чуть больше указанных на схеме, подключаем амперметр и вольтметр к клеммам аккумулятора и делаем это за один раз. Батарею не сильно разряженную используем, тогда будет быстрее и точнее. Практика показала, что регулировка практически не требуется, если точно подобрать R31. Добавочные резисторы подбираются тоже легко: при соответствующем токе нагрузки, падение напряжения на R31 должно составлять 0,5в, 0,4в, 0,3в, 0,2в, 0,15в, 0,1в и 0,07в.

Вот, собственно и все. Да, еще, если дополнительным двухполюсным тумблером, одной половиной закоротить диод VD6, а другой стабилитрон VD9, то получится ЗУ для 6-ти вольтовых гелиевых батарей. Ток заряда надо выбрать наименьший переключателем SA1. На одном из собранных эта операция была успешно осуществлена.

Файлы:
Печатная плата в формате SL 4.0.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Зарядное устройство для малогабаритных свинцовых аккумуляторов

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Зарядное устройство для малогабаритных свинцовых аккумуляторов

Здравствуйте уважаемые Коты. Дошли наконец-то мои лапы до создания зарядного устройства для малогабаритных свинцовых аккумуляторов. У многих имеются в наличии аккумуляторы с блоков бесперебойного питания (у кого новые, у кого б/у), но чтобы использовать их в своих самоделках нужно зарядное устройство, которое сможет зарядить такой аккумулятор, не причинив ему вреда. Для таких аккумуляторов необходимо устройство, работающее по принципу CC-CV (Constant current, constant voltage), поэтому именно его и будем собирать на этот раз.

Так как нам нужно устройство, которое легко собрать, на которое не нужно дефицитных деталей и в тоже время удовлетворяющее режиму зарядки данного типа аккумуляторов, было собрано и опробовано данное зарядное устройство. При сборке этого зарядного устройства множество деталей было снято с плат компьютерных блоков питания и мониторов, поэтому покупать приходилось лишь немногие детали.

Данная статья является продолжением темы https://radiokot.ru/circuit/power/converter/51/ с небольшими изменениями, поэтому думаю бессмысленно дублировать некоторые осциллограммы, дабы сильно не нагружать эту статью информацией, которую уже подробно описывал по приведенной выше ссылке.

Посмотрим схему

Кто следил за предыдущей статьей, тот заметит, что схема полностью совпадает, за исключением номиналов некоторых элементов, а именно C1, C13, R6, R7, R10, почему именно эти детали поменяли свои номиналы опишу позднее.

Для тех, кто не читал предыдущую статью объясню принцип работы данного зарядного устройства.

ЗУ представляет из себя обычный обратноходовый блок питания, в который дополнительно введена цепочка ограничения максимального тока. Этой цепочкой является шунт Ri, транзистор VT2, который усиливает напряжение падения на этом шунте, резистор R12 — ограничивает базовый ток, конденсатор С12 — устраняет влияние прикосновений в выходным цепям зарядного устройства. Напряжение питания данного зарядного устройства при указанных номиналах равно 14 вольт, это напряжение задается делителем напряжения на резисторах R10 — R11, включенных в цепь управляемого стабилитрона VD6. Максимальный ток задается шунтом Ri, при его номинале, равном 0.68 Ом выходной ток не превышает 1 ампера. В итоге мы имеем источник, который во время заряда аккумулятора ограничивает максимальный ток заряда на уровне 1 ампер и напряжение на уровне 14 вольт.

Хотелось бы заметить: из-за небольшого разброса параметров деталей, используемых при сборке зарядного устройства, выходное напряжение и ток могут немного отличаться от номинала, поэтому возможно потребуется небольшая корректировка номиналов резисторов.

Еще одно замечание по поводу выходного напряжения: если данное зарядное устройство предполагается использовать в каком-либо устройстве, постоянно включенном в сеть, то режим зарядки будет Буферный, в этом режиме выходное напряжение данного зарядного устройства нужно выбирать в пределах 13.5-13.8 вольт. Если нужно заряжать аккумулятор, который используется в устройствах, не подключенных постоянно к сети, то режим зарядки можно выбирать Циклический, при этом напряжение заряда выставляем 14.4-15.0 вольт, чтобы быстрее зарядить аккумулятор. В буферном режиме постоянно держать аккумулятор под напряжением 14.4-15.0 вольт категорически запрещено!!! (Очень быстро он выйдет из строя). Как уже писал, выходное напряжение подбирается делителем R10 — R11. Чтобы примерно ориентироваться какой резистор в делителе необходим, можно руководствоваться тем, что при неизменном номинале резистора R11, равном 10 кОм, резистор R10 с сопротивлением 47 кОм, даст напряжение на выходе 14 вольт, 49 кОм – 15 вольт, 45 кОм – 13 вольт. Эти данные указаны ориентировочно, так как детали имеют разброс по параметрам, возможно потребуется подбор номинала. Чтобы упростить подбор резистора R10 можно временно подпаять подстроечный резистор и его регулировкой выставить необходимое напряжение, потом измерить полученное сопротивление подстроечного резистора и впаять подходящий постоянный, либо так и оставить подстроечник.

С напряжением определились, теперь приступим к дальнейшему изучению зарядного устройства.

Зарядное устройство, собранное по принципу обратноходового блока питания, в котором передача энергии в нагрузку происходит во время обратного хода не боится короткого замыкания на выходе, так как в это время силовой транзистор закрыт, а во время прямого хода ток через транзистор не превысит максимальный, потому что микросхема KA3845 (UC3845…) следит за падением напряжения на истоковом резисторе ключа R6 и не даст превысить ток ключа.

По входу зарядного устройства стоит предохранитель, его роль думаю всем понятна, NTC резистор (для ограничения пускового тока, можно использовать любой с сопротивлением 5-10 Ом). При включении в сеть, пока заряжается конденсатор С1 после диодного моста VDS1, схема потребляет значительный ток, и чтобы его ограничить, нужен NTC резистор. Можно конечно поставить более мощный диодный мост, но это увеличивает габариты и стоимость. Диодный мост у меня RS206, опять же это не обязательно, можно применить любой на ток примерно 2А – небольшой запас никогда не повредит.

Резистор R1 обеспечивает начальное напряжение питания микросхемы, после запуска она питается с дополнительной обмотки трансформатора. Смотрим на 4 и 8 вывод микросхемы – резистор R3 и конденсатор C5 задают частоту на выходе микросхемы (6 вывод) примерно 100 кГц, именно на нее рассчитываем трансформатор. Стабилитрон VD4 защищает нагрузку от перенапряжения при неисправности ОС (Обратной Связи).

О цепочке RCD клампера (R7 C13 VD3) и о истоковом резисторе R6 – эти номиналы подбираются, а как именно я расскажу чуть позднее.

И теперь печатка. Чтобы сразу не возникали вопросы по поводу красной дорожки, отвечу – это не дорожка, в этом месте нужно будет сделать пропил в плате, который будет являться защитным зазором между первичной и вторичной цепями данного устройства.

Чтобы не захламлять печатную плату номиналами деталей я поступил так, что номиналы показываются при наведении курсором на интересующий компонент.

Схема есть, печатка тоже… что еще нужно? Правильно, нам нужно правильно рассчитать и намотать трансформатор и в этом нам поможет программа Старичка (Starichok51), а именно Денисенко Владимира, его программы есть на форуме. Для данного типа импульсного источника питания скачиваем программу flyback, Вы спросите где можно скачать, я сразу отвечу https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33756&sid=3cc64347e6743d82d211f7351e361109

Запускаем программу, выбираем нужный нам сердечник – я использовал EE19, снятый с компьютерного блока питания. Хочу дать небольшой совет по выбору данного сердечника: в АТХ блоках питания стоят 3 трансформатора, один силовой и два мелких. Так вот лучше выбирать тот трансформатор в качестве донора, который используется в источнике дежурного напряжения, так как в его сердечнике уже есть зазор. Но и другой, который является развязывающим между задающим генератором и силовыми ключами, можно использовать. В нем зазор отсутствует, но это не проблема – необходимый зазор можно сделать путем введения прокладок между половинками сердечника.

В полях питание вводим напряжения питания (минимальное и максимальное), частоту работы преобразователя (по схеме частота задается резистором R3 и конденсатором C5, в нашем случае 100 кГц), максимально допустимое напряжение силового ключа и сопротивление канала Rds(on) (смотрим даташит на имеющийся транзистор), напряжение питания и ток выходных обмоток. В поле отраженное напряжение ставим 125 вольт, как наиболее оптимальное для нашего устройства.

При номинальном напряжении в сети, напряжение на конденсаторе С1 будет равным 310 вольт, к этому напряжению добавим отраженное, равное 125 вольт, плюс еще выброс над отраженным напряжением…при расчете RCD клампера затронем эту тему…еще 110 вольт, итого имеем 545 вольт. Силовой ключ VT1 у нас с максимальным напряжением 600 вольт, т.е. есть небольшой запас. Напряжение в сети может быть и выше, чем 220 вольт, поэтому нужен небольшой запас по напряжению. Уменьшать значение отраженного напряжения, значит уменьшать количество витков в первичке и увеличивать ток ключа, значит больший нагрев последнего. Если будем уменьшать выброс над отраженным напряжением, то усилим нагрев резистора RCD клампера. Лишний нагрев нам не нужен, поэтому делаем все по инструкции.

Нажимаем кнопку расчет и получаем необходимые данные для намотки трансформатора и не только.

Очередное замечание: смотрим на коэффициент заполнения, нужно чтобы он был ниже 0.3, иначе не сможем уместить весь необходимый провод во время намотки в окно сердечника. При наведении курсором мыши на поле »Индуктивность первичной обмотки» программа укажет на максимально допустимую индуктивность. Подобрать индуктивность первичной обмотки можно изменением зазора в сердечнике, увеличивая зазор уменьшаем индуктивность и наоборот уменьшая зазор увеличиваем индуктивность.

По поводу трансформатора вроде все понятно, программа выдает количество витков первички и вторички, сечение провода и индуктивность первичной обмотки.

Из программы расчета видим, что конденсатор сетевого фильтра нужен не менее 30 мкФ, поэтому емкость С1 берем 33 мкФ, сопротивление резистора R6 = 1 / Амплитуда тока транзистора, итого имеем 2.18 Ом, значит можно выбрать это сопротивление 2 Ом. Если нет подходящего номинала резистора, то можно взять чуть меньше, но сильно не занижаем – помним, что этот резистор ограничивает максимальный ток через ключ во время прямого хода и его нельзя превышать (У меня на плате стоит 1.9 Ом).

Силовой транзистор VT1 –полевик 2N60, можно применить и другие подходящие по параметрам. Можно поставить и на более высокий ток, но на практике замечено, что больше – не всегда лучше, иногда более мощный полевой транзистор в маломощном источнике питания будет греться сильней, чем менее мощный.

Приступаем к изготовлению платы

Метод лазерно-утюжной технологии имеет несколько направлений, один из них – это печать печатной платы на бумаге от самоклейки, метод очень простой, но есть несколько замечаний, нужен хороший тонер, навык по времени нагрева утюгом этой самой бумаги от самоклейки, чтобы и тонер прилип хорошо к печатной плате и в тоже время не расплылся от перегрева. Я же давно перешел на другой метод, если поискать в поисковике »Фольга спасет мир», то найдете подробное описание, вот именно этим бюджетным методом печатная плата всегда получается нормальной.

Значит так, печатаем печатную плату на фольге, приклеенной бумажным скотчем на лист А4, получается такое

Видим, что тонер на фольгу не совсем хорошо лег – на некоторый дорожках есть точки без тонера. Не беда, при таком методе это легко решаемо и об этом чуть ниже. Вырезаем текстолитовую плату нужного размера

Прикладываем фольгу рисунком на плату и обертываем ее

Сверху фольги греем утюгом через ткань (можно и через бумагу, но через ткань получается лучше). За следующую фотку извините – тяжело четко сфотографировать фольгу, она сильно бликует. Результатом будет проглядывание дорожек через фольгу, можно после этого еще погладить пищевую фольгу обычным ластиком для более четкого проявления дорожек.

Опускаем данный бутерброд в раствор хлорного железа. Ждем немного – пищевая фольга очень быстро растворяется. После этого плату вынимаем, промываем водой, сушим и смотрим на предмет качества дорожек. При необходимости подкрашиваем перманентным маркером. Получаем примерно такой вид.

Опускаем получившуюся плату обратно в ванночку с хлорным железом

Пока травилась плата я нашел корпус для будущего зарядного устройства, а именно старый негодный аккумулятор 6V 4Ah, его и решил использовать, так как он идеально подходит под данную конструкцию размером. Вот он, будущий корпус зарядного устройства.

Отпиливаем ему верхнюю крышку, выкидываем внутренности, убираем перемычки и … к этому времени уже и плата вытравилась

Берем плату, тряпочку и растворитель. Смачиваем тряпку растворителем и смываем тонер с дорожек печатной платы. (После этого желательно промыть плату в мыльном растворе, чтобы окончательно нейтрализовать действие хлорного железа и растворителя). Вот что у меня получилось.

Далее приступаем к сверлению отверстий в плате. Кстати, этот самодельный сверлильный станочек, а именно его двигатель, питается блоком питания, собранным по этой же схеме. Поэтому если кому-то нужен просто маломощный блок питания, то можно использовать данную схему, заменив Ri перемычкой.

После сверления плату подвергаем обработке мелкой наждачной бумагой, в итоге получаем такую платку

Теперь разогреваем паяльник и лудим дорожки

Немного устали, поэтому решил немного отвлечься, а именно взял тот же самый растворитель (использовал 646) и протер корпус. Хочу заметить – корпус аккумулятора был изначально сильно пошарканным, но при воздействии растворителя на пластмассу корпуса, она немного разъедалась (конечно не как дихлорэтаном, но все же…). Поэтому если растворителем не тереть беспорядочно по всему корпусу, а быстрыми направленными движениями протирать корпус в одном направлении с небольшими перерывами, то можно привести пластмассовый корпус аккумулятора в довольно-таки привлекательный вид.

Ну и как же без предохранителя по выходу… поэтому сверлим отверстие под держатель предохранителя и устанавливаем его (этот предохранитель очень желателен и не для защиты от короткого замыкания по выходу – КЗ на выходе обратноходовый источник питания спокойно переносит, а для защиты от возможной переполюсовки выходных клемм на аккумулятор, но о том, как это работает напишу в свое время…)

Нашел подходящие резиновые ножки и приклеил их

Корпус почти готов, но как закрепить переднюю панель? И тут нам поможет пистолет с термоклеем. Берем стойки материнской платы (ну или любые штуковины с резьбовым отверстием внутри) и приклеиваем термоклеем к углам корпуса.

p/s Стержни для термопистолета есть разные – я имею ввиду не диаметр, а то, что некоторые стержни уже при комнатной температуре липкие, а есть очень жесткие. Так вот лучше взять эти, почти деревянные стержни, у них температура плавления выше и можно не бояться что при небольшом повышении температуры внутри корпуса клей потечет.

Далее подробно рассмотрим инструкцию по намотке трансформатора. Надеюсь как разобрать трансформатор Вы уже знаете, если нет, то опять же рекомендую почитать статью по ссылке, указанной выше.

Сначала нам нужно определиться с началом и концом каждой обмотки трансформатора. Если посмотреть на схему, то увидим точки, которые и указывают начало каждой обмотки.

Вот фотография вытравленной платы на просвет, дугами указал обмотки, кругами вокруг отверстий – начало обмотки.

Смотрим на следующее фото, на нем выводы, отвечающие за начало обмотки, я отметил кембриками.

Зачищаем кончик провода, которым будем мотать первичную обмотку, припаиваем его к выводу, помеченному цифрой 1 и начинаем наматывать первую половину первичной обмотки в направлении, как на указано на фото.

Дошли до края каркаса, наматываем межслойную изоляцию (в своих конструкциях я использую высокотемпературный скотч) и продолжаем мотать провод в том же направлении

Очередное замечание: Все обмотки трансформатора мотаются в одном и том же направлении. Следуют учесть это при намотке.

Вот мы и намотали первую половину первичной обмотки, фиксируем конец провода на коротком выводе 2. Наматываем межслойную изоляцию.

Начинаем мотать обмотку самопитания микросхемы. Так как витков в ней мало, то необходимо как бы »размазать» эту обмотку по всей ширине каркаса. Мотать начинаем с вывода 3, направление намотки не меняем.

Дошли до края каркаса, мотаем межслойную изоляцию и пропускаем конец обмотки к выводу 4. Поверх мотаем несколько слоев изоляции, так как далее будет вторичка, которую желательно хорошо изолировать от первички

Поворачиваем сердечник, чтобы к нам были обращены выводы вторичной обмотки. Мотать вторичку нужно в 2 провода нужного сечения (смотрим программу расчета). Начинаем мотать с вывода 5 все в том же направлении, что и все другие обмотки.

Припаиваем конец вторичной обмотки к выводу 6, ну и естественно несколько слоев межслойной изоляции.

Теперь нам нужно намотать вторую половину первичной обмотки. Чтобы витки ложились ровно и не съезжали, рекомендую мотнуть слой бумаги (так будет проще мотать тонкий провод поверх витков более толстого). Мотаем с короткого вывода 2 в прежнем направлении.

Ну и завершаем намотку трансформатора на выводе 7, поверх мотаем окончательные слои изоляции

Собираем трансформатор

Измеряем индуктивность первичной обмотки и запоминаем ее (пригодится во время расчета RCD клампера)

Зазор в сердечнике у разобранного мной трансформатора был 0.4 мм, я его довел до 0.35 мм, именно это значение зазора вводил в программу расчета. Как сделать или увеличить зазор всем понятно, а вот как уменьшить – знают не все. Самый простой метод: берем стекло (любое), как источник ровной поверхности, на него кладем мелкую наждачную бумагу и сверху ставим половинку сердечника, которую будем стачивать. Ну а дальше думаю понятно… шоркаем сердечником по наждачке, иногда проверяя зазор. Для измерения зазора у меня есть различные щупы (автомобилисты знают какие именно)

Трансформатор намотан, а у нас снова появились силы для работы паяльником… Значит берем все имеющиеся детали и впаиваем на печатную плату

И обратная сторона

Пока впаиваем детали, мечтаем о кошачьих лакомствах… и тут нам приходит новая мысля: корпус маленький, прибор для измерения тока в него не поместить, а ведь так хочется хоть какой-то индикации процесса заряда. Значит, копаем интернет, смотрим схемы, немного корректируем и выходит вот такая схема индикации заряда

Схема представляет из себя триггер Шмитта, в котором мы задействуем широко распространенный операционный усилитель LM358. Источник опорного напряжения собран на управляемом стабилитроне VD1 (TL431), на который подается питание через резистор R1. При таком включении напряжение питания на этом стабилитроне будет равно 2.5 вольта. Далее это опорное напряжение подается на вывод 3 микросхемы через делитель на резисторах R2 — R3, создавая на этом выводе напряжение смещения, которое будет сравниваться с напряжением на шунте Ri зарядного устройства. При данных номиналах резисторов во время заряда аккумулятора горит светодиод HL2, как только ток заряда уменьшается примерно до 50-70 мА (т.е. аккумулятор уже набрал необходимое напряжение), схема зажигает светодиод HL1, при этом HL2 гаснет.

Небольшое замечание – если у вас шунт Ri немного отличается от указанного мной на схеме, то возможно потребуется небольшая корректировка делителя R2 — R3 на плате индикации.

Рисуем печатную плату

При печати ОБЯЗАТЕЛЬНО ставим галочку “Печать зеркально” иначе зря потратите время.

Травим плату и впаиваем детали

И обратная сторона

Теперь будем изготавливать переднюю панель зарядного устройства. Для этого нам необходимо из куска пластмассы выпилить подходящую по размеру крышку.

Находим у себя в закромах разъем для подключения сетевого кабеля и кнопку включения зарядного устройства.

Прикидываем, как будем их устанавливать и размечаем маркером их расположение. Попутно отмечаем отверстия под крепежные винты, светодиоды и выходной штекер питания.

Аккуратно вырезаем отверстия под разъем сетевого кабеля и кнопку включения, сверлим отверстия под штекер выходного разъема и светодиоды индикации заряда. Вставляем все и с внутренней стороны фиксируем термоклеем. Получается примерно так

Небольшая подсказка по поводу вырезания отверстий: берем самодельный нож, сделанный из ножовочного полотна, острие лезвия подставляем к пластмассе, в другой руке паяльник, которым это лезвие подогреваем. Пластмасса легко режется, поэтому проблем не возникает… кроме наверно одного: края получаются оплавленными, поэтому режем немного отступив от намеченных контуров, лучше потом мелким напильником или надфилем точнее подогнать под размер устанавливаемых деталей.

Припаиваем плату зарядного устройства к сетевому разъему, выходные провода к выходному разъему.

Замечаем, что на фото присутствует диод, который не обозначен на схеме зарядного устройства и что плюсовой провод (коричневый) не припаян к выходному разъему, об этом расскажу буквально через несколько фотографий.

Еще вид спаянной конструкции

И

На верхнем фото виден кабель, он идет на плату индикации. Остановимся более подробно о подключении платы индикации к зарядному устройству. Если посмотреть на схему платы индикации, то у нее 3 вывода (Плюс, Минус и Шунт), так вот плюс и минус соответственно подключаются к плюсу и минусу выходных электролитических конденсаторов, а вывод шунт подключается к выводу резистора Ri.

По фотографии выше, кто-то может заметить, что резистор RCD клампера 100 кОм. Во время первого запуска у меня в клампере были 680 pF и 100 кОм.

Чтобы правильно рассчитать RCD клампер нам нужно произвести некоторые измерения осциллографом, а значит зарядное устройство нужно включить, поэтому временно были впаяны такие номиналы. При первом включении сильно не нагружаем устройство, так как могут быть большие выбросы отраженного напряжения и можно спалить силовой ключ.

Для точного подбора элементов нужно измерить реальную частоту, на которой работает ИИП.

На осциллографе положение переключателя 2мкс. В клетке 5 делений, значит одно деление 0,4мкс. Период колебаний примерно 25 делений, итого 10 мкс. Частота в герцах равна единице, деленой на полученное значение в секундах.
10мкс/1 000 000 = 0,00001сек. Значит частота = 1/0,00001= 100 кГц (я прям сам удивился, обычно немного отклонение есть)

Теперь нам еще нужно узнать Период колебаний по L1 – период свободных колебаний по полной индуктивности первичной обмотки. Для более точного измерения я переключил осциллограф в положение 1мкс_100v/дел и измеряем на стоке полевика.

Смотрим следующий рисунок

Считаем, выходит 1,8 мкс

Период колебаний по Ls — период свободных колебаний по индуктивности рассеяния. Для измерения этого периода пришлось еще растянуть шкалу, я переключил осциллограф в положение 0,2мкс_100v/дел и измерил этот период на стоке полевика.

Выходит около 0,248 мкс

Запускаем подпрограмму расчета RCD клампера и в полях Расчета эквивалентной емкости стоковой цепи и индуктивности рассеяния вводим полученные значения

Ставим галочку автопереноса результатов в основной расчет и жмем рассчитать. Данные индуктивности рассеяния и эквивалентной емкости подставляются в поля Расчета RCD клампера. Жмем заветную кнопку и получаем данные. Так как такого конденсатора у меня нет (0,503 нФ), то я перевел расчет в положение, при котором можно ввести имеющийся конденсатор. Ставлю 0,47 нФ и жму кнопочку.

Резистор в готовое устройство поставил 120 кОм, конденсатор 0,47 нФ, диод FR207

Теперь нагружаем зарядное устройство полной нагрузкой и смотрим осциллограммы на стоке

И конденсаторе клампера

Уровень отраженного напряжения на стоке полевого транзистора, примерно 125 вольт. Выброс над отраженным чуть больше 110 вольт. Выброс над отраженным напряжением, снятым на стоке, и на клампере одинаков и уровень, до которого разряжается конденсатор (нижний рисунок) доходит до полки отраженного напряжения, значит будем считать настройку клампера законченной.

А теперь вернемся к неопознанному диоду. На следующем фото видно, что плюсовой провод (коричневый) припаян к катоду этого диода и к красному проводу, минусовой (синий) к аноду диода и выходному разъему. Красные провода идут, насколько мы помним от держателя выходного предохранителя. Получается что этот самый диод включен обратно полярности зарядного устройства.

Когда смотрели на фотографию корпуса с держателем предохранителя я писал »(этот предохранитель очень желателен и не для защиты от короткого замыкания по выходу – КЗ на выходе обратноходовый источник питания спокойно переносит, а для защиты от возможной переполюсовки выходных клемм на аккумулятор, но о том, как это работает напишу в свое время…) », так вот это время наступило. Если вдруг, по неосторожности мы перепутаем полярность клемм на аккумулятор, то ток с него потечет через предохранитель и диод, при этом цепь получится короткозамкнутая. Предохранитель при этом сгорает, но зарядное устройство остается невредимым. Ну а заменить предохранитель, который меняется не разбирая корпус устройства думаю проблем не вызовет.

p/s диод 1N5408, можно и другой с серии 1N540х. Предохранитель на номинал 2 — 3,15 Ампер.

Выходные клеммы со штекером сделал таким образом

Вот так выглядит зарядное устройство в собранном виде

Во время заряда

Окончание заряда

На этом у меня все, надеюсь всем понравилось.

Скачать схему, печатки и файл расчетов можно тут

 

 

Файлы:
Файл расчета для программы
Печатки
Схема

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов

Здоровеньки булы, громодяне!

Эта история началась когда мы решили отправиться в лес в ночь с субботы на воскресение — у брата был день варенья, и мы его решили отметить на свежем воздухе под шашлычек и водочку. Стали собираться. Для освещения взяли пару фонарей, для наведения музыкального фона небольшую магнитолку-бумбокс. Разумеется, для всего этого купили батарейки, что обошлось нам в кругленькую сумму. С рожами счастливых идиотов мы вломились в лес и бойко приступили к сборке дров, трезво (пока еще) рассудив, что было бы неплохо наломать этих самых дров пока не стемнело. А дров надо было на два костра — для шашлыков и для обогрева — освещения места празднования. Ну что я вам хочу сказать… на следующий день мне с трудом удавалось разогнуться, поскольку для того, чтобы от костра света было достаточно туда надо постоянно подбрасывать дрова, которые надо рубить в лесу, в котором после захода солнца стало темно, как сами знаете где и батареи в фонарях приходилось экономить и освещать место пьянства костром, для которого надо рубить дрова. Я повторяюсь, да? Ну вот той ночью у меня таких повторений было очень много. В связи с чем на следующий день возникло два вопроса — «я отдыхал?» Или «где и как сделать, чтобы такого больше не случалось?»

Прежде всего батареи — ясно, что нужны аккумуляторы, но посмотрев на цены современных никель-кадмиевых аккумуляторов моя жаба категорически отказалась их покупать. Тут я вспомнил про УПС-ы — ну знаете, такие бандуры для того, чтобы ваш комп не вырубился в самый неподходящий момент, когда вы заканчиваете проходить сапера 100х100, а добрый сосед уже подключил самопальный сварочный агрегат в розетку и радостно ухмыльнувшись включил его, обесточивая, таким образом пол-дома.

Так вот, в этих бандурах применяются герметичные свинцовые аккумуляторы — их еще называют гелевыми. По стоимости они не сравнимы с Ni-Cd аккумуляторами — первые стоят значительно меньше последних. Поехал я в магазинчик и прикупил себе вполне даже средненький аккумулятор с напряжением 12 вольт и ёмкостью 7,2 ампер-часа.

Рис.1 Фото аккумулятора.
Как видите, он совсем даже небольшого размера, весит в районе 2,5 кило, так что даже если поехать в лес не на машине, а на свои двоих — руки оттягивает не сильно.

Далее все было просто — берем 10-ти ваттную автомобильную лампочку, вешаем её на длинном проводе на дерево и подключаем к сабжу — свет готов. А для подключение магнитолы ваяем простенький стабилизатор на КРЕН8А или её буржуйском аналоге LM7809, прикручиваем провода к клемам в батарейном отсеке — e voila — имеем свет и музыку. Должен вам сказать, что подобная схема уже испытывалась — хватает на всю ночь непрерывной работы и аккумулятор до конца не разряжается.

Но вы же понимаете, что все хорошо до конца не бывает — должна быть где то капелька отходов чловеческого метаболизма, которая должна отравить всю идиллию. В данном случае засада в том, что эти аккумуляторы нельзя заряжать обычными зарядными устройствами для автомобильных аккумуляторов. Обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы заряжаются постоянным по величине током, при этом напряжение на клеммах все время растет и когда оно достигает определенной величины — электролит в аккумуляторе закипает, что свидетельствуе об окончании заряда. Давайте себе представим, что будет, когда закипит герметичный аккумулятор. Я так полагаю, что жертв и разрушений вряд ли удасться избежать. Посему эти ящики заряжают по-другому: ток заряда устанавливают равным 0,1С, где С — это ёмкость аккумулятора, причем, зарядный ток ограничивают, поскольку этот товарищ «неудовлетворенный желудочно» и готов сожрать все, что ему дают, напряжение стабилизируют и устанавливают в пределах 14-15 вольт. В процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет уменьшаться от установленного, до 20-30мА в самом конце заряда. То есть, нужно было собрать зарядное устройство.

Возиться ужасно не хотелось, но тут выручили буржуи — ST Microelectronics — у них, оказывается есть почти готовое решение — микросхема L200C. Эта хреновина представляет собой стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. Ессс, сказал я. Мяу, казал Кот — он был со мной полностью согласен.
Документация на эту микросхему лежит тут. www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf Схема зарядного устроства на рисунке 2 — это практически типовая схема включения


Рис.2 Схема принципиальная

Особо описывать в общем то и нечего, остановлюсь только на паре моментов. Прежде всего — токозадающие резисторы R2-R6. Их мощность должна быть не меньше указанной на схеме, а лучше больше. Ну если вы, конечно, не фанат дымовых спецэффектов и не тащитесь от вида почерневших резисторов.

Рис 3.1 Макетка с деталюхами

Микросхему, разумеется, надо установить на радиатор, причем, тоже не жадничать — все это хозяйство расчитано на долговременную работу, поэтому, чем легче будет тепловой режим элементов, тем лучше для них, а значит и для вас. Резистором R7 подстраивается выходное напряжение в пределах 14-15 вольт. Диоды лучше брать наши, отечественные в металлических корпусах, тогда их не надо устанавливать на радиаторы. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15-16 вольт. Лично я никакой платы не делал, не так уж много тут деталей — собрал все на макетке. Что получилось видно на фотке.

Рис 3.2 Все в сборе, ток без корпуса

Работает все, как и предсказано в теории — ток, по началу, большой, к концу заряда опустился до незначительного и в таком состоянии живет уже несколько дней. Кстати, фирма производитель рекомендует как раз такой, незначительный ток в течении длительного времени для сохранения ёмкости батареи. Документацию на саму батарею можно найти на сайте www.csb-battery.com. Ну удачи, смотрите аккуратнее с паяльником то.


Проверено Котом! Обсудить статью в форуме

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Качели для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.

Качели для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.

Начитавшись в Интернете всякого про SLA (VRLA) аккумуляторы, решил испробовать алгоритм заряда стабильным током. Выглядит он так. Сначала идёт заряд стабильным током, величиной 0,1C. (где C — номинальная ёмкость аккумулятора в ампер-часах) Как только напряжение на аккумуляторе повысится до 14,5 вольт, зарядный ток выключается. Напряжение на аккумуляторе начинает самопроизвольно уменьшаться. Как только оно уменьшится до 13,1 вольта, снова начинается заряд током 0,1C и продолжается до тех пор, пока напряжение  снова не повысится до 14,5 вольт. Зарядный ток выключается и остаётся выключенным, пока напряжение не понизится до 13,1 вольта. Затем зарядный ток включается опять, и т.д. Таким образом, получается бесконечный цикл заряд-пауза. Напряжение на аккумуляторе «качается» между 13,1 и 14.5 вольтами. Такой алгоритм давно известен и используется, например, в специализированной микросхеме, которую выпускают «Техасские Инструменты»:  https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq2031.pdf  У них этот алгоритм называется «Pulsed Current Algorithm».

Отмазка. Аффтар не несёт никакой ответственности за возможные последствия применения этих схем. Угробите аккумулятор — сами виноваты!

Схема зарядного устройства для SLA аккумулятора на 12V 7Ah приведена на рисунке.


Описание схемы.
На транзисторах VT2 и VT3 собран стабилизатор зарядного тока. Для управления стабилизатором тока используется счетверённый компаратор LM339 (DA2). Компараторы DA2-1 и DA2-2 следят за напряжением на аккумуляторной батарее GB1. DA2-1 отслеживает нижний уровень напряжения (13,1 вольта), а DA2-2 — верхний (14,5 вольта). Резисторы R1 — R6 образуют делители напряжения. Напряжение с выходов делителей сравнивается с опорным напряжением. Источник опорного напряжения сделан на параллельном стабилизаторе напряжения TL431 (DA1). Источник опорного напряжения имеет термокомпенсацию, чтобы с повышением температуры пороговые напряжения уменьшались из расчёта 5 милливольт на градус на банку. Датчиком температуры являются четыре диода 1N4007 (VD1 — VD4), соединённые последовательно. На компараторах DA2-3 и DA2-4 собран RS триггер, который запоминает последовательность переключения компараторов DA2-1 и DA2-2. Транзистор VT1 применяется для преобразования уровня напряжения на выходе компаратора DA2-4 в управляющее напряжение стабилизатора тока. Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации состояния зарядного устройства. Когда идёт заряд, светится HL2. Во время паузы светится HL1.

Как это всё работает.
Когда напряжение на аккумуляторе меньше чем нижний порог (13,1 вольта), то напряжения на входах компараторов 6 и 9, больше, чем на входах 7 и 8. ( Напряжение отсчитывается относительно общего провода GND ) Соответственно, на выходе DA2-1 устанавливается низкий уровень, а на выходе DA2-2 — высокий. На выходе DA2-3 устанавливается высокий уровень, а на выходе DA2-4 — низкий. Между выходом DA2-4 и плюсом питания Vcc начинает протекать ток через HL2, R15 и переход эмиттер-база VT1. HL2 начинает светиться, а транзистор VT1 открывается. Через открытый транзистор напряжение питания поступает на резисторы R13 и R16. Через резистор R16 напряжение поступает на затвор полевого транзистора VT3. VT3 начинает открываться. Когда ток через транзистор VT3 (и аккумулятор) достигнет примерно 700 мА, начнёт открываться транзистор VT2 и шунтировать цепь затвор — исток, что приведёт к снижению тока через полевой транзистор. Таким образом, установится стабильное значение зарядного тока. Стабилитрон VD7 защищает цепь затвор — исток от повышенного напряжения, и, при нормальной работе стабилизатора, ток не проводит. Диод VD8 предотвращает разряд аккумулятора при выключенном питании через транзистор VT3 и резисторы R18, R19.
По мере заряда аккумулятора, напряжение на нём возрастает. Как только оно достигнет нижнего порога, компаратор DA2-1 изменит своё состояние. На его выходе должен бы появиться высокий уровень, но фиг он там появится, поскольку  на выходе DA2-4 низкий уровень и диод VD5 открыт. Поэтому, триггер на компараторах DA2-3 и DA2-4 сохраняет своё состояние, и заряд продолжается. Напряжение на аккумуляторе продолжает возрастать. Когда оно достигнет верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. На его выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. HL2 погаснет, транзисторы VT1 и VT3 закроются и заряд прекратится. Начнёт светиться HL1. С течением времени, напряжение на аккумуляторе самопроизвольно уменьшается. Как только оно уменьшится ниже верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. Но высокий уровень на его входе не появится из-за того, что на выходе DA2-3 низкий уровень и диод VD6 открыт. Триггер сохранит своё предыдущее состояние. Снижение напряжения на аккумуляторе будет продолжаться. Как только напряжение достигнет нижнего порога, состояние компаратора DA2-1 изменится. На выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. Снова включится заряд, и цикл повторится. Источник опорного напряжения имеет напряжение 4,8 вольта при комнатной температуре.  Значение этого напряжения выбрано примерно равным напряжению двух банок кислотного аккумулятора. Кремниевые диоды датчика температуры имеют температурный коэффициент напряжения около 2 мВ на градус каждый. Таким образом, четыре диода должны обеспечить температурный коэффициент источника опорного напряжения равным 4 мВ на градус на банку. (на самом деле, получилось 5) Ток через диоды определяется резистором R8 и выбран равным 100 мкА.

Зарядное устройство питается от любого нестабилизированного источника питания, который может обеспечить ток 0,7 — 0,8 А. Напряжение питания Vcc должно быть не меньше 16 вольт. А с учётом пульсаций источника питания и нестабильности сети, где-нибудь около 18 — 19 вольт. Но не больше 35 вольт. Чем больше будет напряжение, тем больше мощность, рассеиваемая транзистором VT3.
Если планируется заряжать аккумулятор при комнатной температуре, то термокомпенсация не нужна. Вместо термодатчика из четырёх диодов надо включить резистор на 20 кОм.
Схема выдерживает непродолжительную переплюсовку аккумулятора. При этом светится светодиод HL2, как будто идёт заряд. На самом деле аккумулятор РАЗРЯЖАЕТСЯ током около 700 мА. При этом, на транзисторе VT3 рассеивается повышенная мощность. Будьте внимательны при подключении аккумулятора, а то ему (а может и транзистору тоже) настанет кирдык. И не говорите потом, что я вас не предупреждал.

Конструкция и детали.
Транзисторы VT1, VT2 — любые кремниевые, соответствующей структуры. Транзистор VT3 — любой относительно мощный полевик MOSFET с N каналом. Минимальное сопротивление канала роли не играет — он всё равно работает в линейном режиме. Транзистор VT3 должен быть обязательно установлен на радиатор. Какой величины радиатор — зависит от напряжения питания. Стабилитрон VD7 — любой, с напряжением стабилизации от 8 до 15 вольт. Диод VD8 — любой, который не сильно греется при токе 0,7 А. Лучше, чтобы он был ампера на 3. Остальные диоды опять же любые, кремниевые. Резистор R18 должен иметь мощность не менее 1 Вт. Компараторы DA2 могут быть любыми, но обязательно должны иметь выход с открытым коллектором. Использовать вместо них операционные усилители недопустимо! Конструкция датчика температуры — любая, но лучше, чтобы диоды были в герметичной упаковке. Схема собрана на универсальной плате. Печатная плата не разрабатывалась.

Налаживание.
 Аккумулятор не подключать. Подать питание. Проверить источник опорного напряжения. Напряжение между анодом и катодом DA1 (TL431) должно быть 4,8 вольта при комнатной температуре. Требуемое напряжение подбирается резистором R3. Движок подстроечного резистора R2 установить в верхнее по схеме положение (максимальное напряжение верхнего порога). Движок подстроечного резистора R5 установить в нижнее по схеме положение (минимальное напряжение нижнего порога). Если всё собрано правильно, светодиоды HL1 и HL2 должны начать попеременно мигать с частотой несколько герц. Проверить работу стабилизатора тока. Вместо аккумулятора подключить эквивалент нагрузки — мощный резистор сопротивлением 10 — 12 Ом и мощностью 6 — 10 ватт. Светодиод HL2 должен светиться непрерывно, а HL1 должен погаснуть. Убедиться, что ток через эквивалент нагрузки примерно равен 600 — 700 мА. Подбором резистора R19 установить ток равным 700 мА. Точное значение тока устанавливать не имеет смысла. Точность +/- 50 мА вполне достаточна. Убедиться, что при изменении сопротивдения — эквивалента нагрузки, ток не меняется. Подключить аккумулятор, а к аккумулятору вольтметр. Лучше, если аккумулятор уже заряженный — не придётся долго ждать, пока напряжение на нём достигнет 14,5 вольта. Как только напряжение станет равным 14,5 вольта, поставить движок подстроечного резистора R2 в такое положение, чтобы светодиод HL2 погас, а HL1 засветился. Напряжение на аккумуляторе начнёт уменьшаться. Как только оно уменьшится до 13,1 вольта, поставить движок подстроечного резистора R5 в такое положение, чтобы светодиод HL1 погас, а HL2 засветился. Проследить, в каких пределах качается напряжение, и подстроить пороги поточнее. Собственно, всё.

То, что получилось у меня, показано на фотографии.


Да. Некоторые граждане коты, конечно возмутятся и скажут: «Хочу схему не с общим плюсом питания, а с общим минусом!». Пожалуйста. Их есть у меня. Только придётся поискать полевик с P каналом. Схема на рисунке. Но я её ещё не макетировал. Но должна работать точно так же.


И в заключение. В Интернете говорят, что с помощью зарядника типа «качели», можно уменьшить сульфатацию. Для этого параллельно аккумулятору вешают нагрузку, которая отъедает от него ток в размере 0,05C. Поскольку зарядник даёт ток 0,1C, заряд таки происходит током 0,05C, а в паузе происходит разряд таким же током… Может, соотношение зарядного и разрядного тока должно быть иным… Не знаю. Не пробовал. Нету у меня засульфатированного аккумулятора…

Все вопросы в Форум.

Универсальное зарядное устройство для аккумуляторов

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Универсальное зарядное устройство для аккумуляторов

Хочу представить схему универсального зарядного устройства. Схема по сути не сложна но достаточно надёжна. С помощью этого устройства можно заряжать любые аккумуляторы в диапазоне 1,5 — 15в и 0,1 — 6А.


 

 

Автоматическое отключение устройства от сети по окончании заряда работает только  АКБ 12в. Для других аккумуляторов используется только визуальный контроль по приборам. В силовой части устройства использованно параллельное включение транзисторов для увелечения их нагрузочной способности. Контроллер кулера применён из-за соображений уменьшения габаритов и универсальности устройства. Если допустим устройство будет часто применятся для зарядки малыми токами, то зачем зря вращаться вентилятору.? Кулер использован от ранних моделей процессоров компьюторов, на котором закреплены все три транзистора. При испытаниях на максимальном токе радиатор кулера нагревался не более 50-ти градусов.

Автомат отключения устройства от сети:

выполнен на компараторе LM311 (наш аналог К554СА3), который управляется двумя делителями, настраиваются один на окончание зарядки АКБ, другой на начало, соответствующими подстроечными резисторами. Таким образом Устройство можно использовать для хранения автомобильных АКБ и других 12-тиволтовых аккумуляторов. Напряжение окончания заряда выбрано 16.2в, начала заряда 11.5в, установлено опытным путём благодаря многим экспериментам. Идея данного автомата была подсмотренна в ж.»Радиолюбитель».

Работа Контроллера вентилятора кулера:

 

 основана на свойстве транзистора (обязательно германиего) изменять свои свойства под действием температуры. Температура включения вентилятора устанавливается подстроечным резистором. Транзистор (МП26Б желательно) закрепляется на радиаторе силовых транзисторов через термопрокладку.

Диоды Д242А устанавливаются на общий радиатор из расчёта 100см2 на каждый диод.

Общая схема устройства:

 

 Собирается на двух печатных платах, на которых размещаются детали контроллера вентилятора кулера и автомата окончания заряда, остальные детали монтируются путём навесного монтажа. Переключатель S1 переводит устройство в автоматический, либо ручной режимы.

 

Файлы:


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *