Простое тиристорное зарядное устройство на КУ202 | РадиоДом
Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит редкие радиокомпоненты, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания. Зарядное устройство позволяет заряжать АКБ током от 0 до 10 ампер, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто блока питания на все случаи жизни. Зарядный ток по форме близок к импульсному, кой, как считается, содействует продлению срока службы батареи. Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 С до + 35 С. Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI…VD4.
Все радиокомпоненты устройства отечественные, но возможна их замена на аналогичные зарубежные. Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом. Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1. Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 ампер. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру. Предохраннтель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 ампер либо автомобильный биметаллический на такой же ток. Диоды VD1…VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 ампер и обратное напряжение не менее 50 вольт (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор ставят на алюминиевые радиаторы, площадью охлаждения от 120 кв.см. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами обязательно смазать теплопроводные пасты. Тиристор КУ202В заменим на КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
В устройстве применен готовый сетевой понижающий трансформатор соответствующей мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 вольт. Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке выше чем 18 вольт, резистор R5 желательно сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 — 26 вольт сопротивление резистора соответственно увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две однообразные обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше исполнить по обычной двуполупериодной схеме на 2-ух диодах. При напряжении вторичной обмотки 28 х 36 вольт можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль станет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такового варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б либо Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в таковой схеме станет ограничен — подходят только те, которые дозволяют работу под обратным напряжением (к примеру, КУ202Е).
Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичных обмотки необходимо соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 ампер.
Зарядное устройство с эффективной защитой — Зарядные устройства (для авто) — Источники питания
Предлагаемое устройство предназначено для зарядки 12-вольтовых аккумуляторных ботарей с защитой от случайного короткого замыкания но выходных зажимах, от неправильного подключения и от перезарядки оккумуляторных батарей. В зарядных устройствах на тиристорах работа устройств защиты от короткого замыкания на выходных зажимах или неправильного подключения аккумуляторной батареи не всегда эффективна. Это связано с тем, что генератор управляющих импульсов в этих устройствах генерирует импульсы независимо от того, подключен аккумулятор к зарядному устройству или нет. Если момент случайного короткого замыкания на выходных зажимах зарядного устройства или момент неправильного подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству совпадоют с приходом управляющего импульса на тиристор, то защита не успевает сработать. Это обстоятельство привело меня к мысли перестроить работу устройства защиты (рис.1).
< Рис.1
Особенностью электрической схемы является то, что генератор управляющих импульсов, собранный на транзисторе VT1, начиноет робототь только при правильном подключении разряженной аккумуляторной батареи к зажимам АБ зарядного устройства. При этом ток через стабилитрон VD4 не течет, транзистор VT4 закрывается, VT3 открывается (начинает светиться светодиод VD3), закрывается VT2 и генератор начинает генерировать управляющие импульсы. Под влиянием этих импульсов тиристор VS1 открывается, и импульсный ток заряда протекает по цепи: минус выпрямителя VD5…VD8, тиристор VS1, амперметр Р1, клемма Б, аккумуляторная батарея, клемма А, плюс выпрямителя.
По мере заряда аккумуляторной батареи напряжение на ее зажимах увеличивается. Это приводит к срабатыванию стабилитрона VD4, вследствие чего открывается транзистор VT4, зак . рывается транзистор VT3 (светодиод VD3 гаснет), открывается VT2, шунтируя зарядный конденсатор С1, и генератор прекращает работу, в результате чего тиристор переходит в непроводящее состояние, т.е. прекращается зарядка аккумуляторной батареи. Аналогично устройство работает при отключении аккумуляторной батареи, при этом случайное замыкание выходных зажимов АБ зарядного устройства не приводит к неприятным последствиям. Ток заряда аккумуляторной батареи можно регулировать резистором R2, а порог срабатывания защиты от перезарядки — резистором R11.
При неправильном подключении аккумуляторной батареи к зажимом АБ устройства транзистор VT3 закрывается, транзистор VT2 шунтирует зарядный конденсатор С1 и управляющие импульсы на тиристоре отсутствуют, т.е. он находится в непроводящем состоянии. Таким образом, неправильное подключение аккумуляторной батареи токже не приводит к последствиям.
В устройстве использованы следующие детали: транзисторы VT1 типа КТ117Б, VT2—VT4 типа КТ361Е, тиристор КУ202 с любым буквенным индексом, диоды выпрямительного моста типа Д247, светодиод VD3 типа АЛ102БМ, стабилитроны VD2 типа Д814Д, VD4 типа Д813, резисторы типа МЛТ-0,5 (исключение составляет R5 типа МЛТ-1,0), конденсатор С1 типа КМ-6 или КЛС-1. Трансформатор Т унифицированный типа ТС-200. В нем следует убрать все обмотки, кроме сетевой, и намотать обмотку 2 х 25 витков проводом ПЭВ-2 диометром 1,8 мм. Сетевые обмотки включены на 254 В при напряжении сети 220 В. Монтажная схема платы зарядного устройства показана на рис.2.
Рис.2
По материалам публикаций В.Л.Соколовский, г.Бердянск «РадиоАматор 5/97, с.17» и В.ВОЕВОДА, с. Константиновна Амурской обл. «Радио №11/2001г»
Мощное тиристорное зарядное устройство для автомобильных АКБ 12 вольт на КУ202Н | РадиоДом
Описываемое зарядное устройство было разработано для восстановления и заряда АКБ автомобилей и мотоциклов. Его главная особенность — это импульсный ток заряда, что положительно сказывается на времени и качестве регенерации АКБ. В новой разработке использована схема на составных тиристорах, расширена полоса регулирования, не требуются мощные охлаждающие теплоотводы. Схема отрабатывает не только оптимальные условия заряда и восстановления АКБ, но и защищает их при достижении номинального уровня напряжения на клеммах.
Напряжение из переменной сети поступает на силовой трансформатор Т1 через сетевой фильтр, составленный из конденсаторов С1, С2 и сетевого дросселя T2 со встречно-параллельно включенными обмотками. Этим фильтром гасятся возникшие в результате включения тиристоров VS1 …VS3 помехи. Сетевые помехи после выпрямительного моста VD1 фильтруются конденсатором C5. В схему управления ключевым тиристором входят маломощный тиристор VS1 с цепями управления на резистивном делителе R1-R2-R3 и светодиоде индикации HL1. Нижнее плечо делителя образуют резистор R2 и светодиод HL1, выполняющий две функции: индикатора наличия сетевого напряжения и стабилизатора напряжения управления. Резистором R3 плавно регулируют ток заряда.
Резистор R4 в анодной цепи тиристора VS1 ограничивает ток управления ключевого тиристора VS2 на номинальном уровне. Цепочка R5-HL2 является нагрузкой VS1, а свечение HL2 указывает на заряд АКБ.
Сигнал управления с движка R3 (регулируемый уровень постоянного напряжения) подается на управляющий электрод тиристора VS1 и при определенном напряжении на его аноде открывает VS1. На цепочке R5-HL2 появляется напряжение, поступающее на управляющий электрод силового тиристора VS2 и включающее его. Ток с выпрямительного моста VD1 через открытый тиристор VS2 проходит через измерительный прибор PA1 на заряжаемый АКБ GB1. Конденсаторы СЗ и С4 снижают помехи в цепях, что устраняет случайные переключения тиристора управления VS1.
Зарядное устройство с защитой от короткого замыкания в нагрузке
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторных батарей
Предлагаемое вниманию читателей зарядное устройство не имеет каких-либо специфических особенностей и построено по давно зарекомендовавшей себя схеме. Ввиду того, что большинство автолюбителей любит «высекать искру» из зарядного устройства, а это ведет к выходу из строя некоторых его элементов, и было предложено установить защиту от короткого замыкания.
Принцип работы зарядного устройства
При включении аппарата тумблером SA1 на фазоимпульсный генератор VT1, VT2 подается напряжение, ограниченное стабилитроном VD5. С выхода генератора импульсы управления поступают на управляющий электрод тиристора VS2. Переменный резистор R6 служит для плавной установки уровня зарядного тока. Если произошло короткое замыкание или неправильно подключены полюса аккумулятора, происходит увеличение напряжения на резисторе R12. Затем открывается стабилитрон VD8 и тиристор VS1. Тиристор шунтирует конденсатор С1, определяющий частоту импульсов генератора. Прекращается подача импульсов управления на тиристор VS2. Зарядный ток прекращается. Для контроля зарядного тока используется микроамперметр Р1 в режиме вольтметра. Он измеряет падение напряжения на резисторе R12, который служит в качестве датчика тока для схемы защиты от КЗ. Падение напряжения на этом резисторе прямопропорционально значению протекающего через него тока. Микроамперметр в этой схеме измерения тока надежно защищен резистором R13 и даже при зашкаливании не выйдет из строя.
Схему управления с защитой монтируют на плате любым видом монтажа (кто что предпочитает). При правильном монтаже и исправных деталях устройство работоспособно сразу после включения.
Принципиальная схема зарядного устройства
Конструкция Зарядное устройство собирается в любом удобном по размеру корпусе. Корпус должен иметь достаточное количество вентиляционных отверстий для охлаждения устройства во время длительной работы. На лицевой панели размещаются прибор Р1, резистор R6, тумблер SA1, предохранители FU1 и FU2, сигнальная лампа HL1. Выходные гнезда-зажимы (клеммы) устанавливаются по желанию конструктора. На концы проводов припаивают зажимы типа «крокодил» соответствующих размеров для подключения к полюсам аккумулятора. Зажимы должны быть разного цвета во избежание возможных ошибок при подключении. На лицевую панель возле каждого элемента наносится соответствующая надпись.
Используемые детали особого дефицита не представляют. В качестве силового трансформатора используется ТС-180 от старого черно-белого телевизора. Трансформатор аккуратно разбирают и сматывают все вторичные обмотки. Затем наматывают на каждую половину проводом диаметром 1,4…1,5 мм в любой изоляции по 34 витка. Трансформатор собирают. Обмотки включают последовательно и проверяют вольтметром переменного тока. Напряжение должно быть в пределах 20…22 В.
Детали Конденсаторы: С1 — МБМ, К73П-3, К73-17; С2, СЗ — К50-12, К50-35 и др. Резисторы (кроме R12) типа МЛТ-0,25. R1 — МЛТ-2,0, R2 — МЛТ-1,0, R6 — СП1, СП2, СП2-1 и др. Резистор R12 представляет собой отрезок нихромового провода диаметром 0,8…1,5 мм.
Сигнальная лампа HL1 -МН6,ЗхО,26. Прибор Р1 — микроамперметр на ток не более 300 мА.
Диоды моста VD1 …VD4 — Д242, Д243, КД213 и др. диоды закрепляются на радиаторах из алюминия или дюралевого сплава. Площадь одной стороны не менее 49 см2 (размер 7×7 см) для одного диода при токе 10 А. Диоды VD6, VD7 — Д220, Д223 и другие кремниевые с 11обр не менее 50 В. Стабилитроны VD5 — типов Д814Б, В, Г, Д (не критично), VD8 — КС133, 139, 147, 151,156 (не критично).Тиристор VS1 — типа КУ201 с любой буквой. Тиристор VS2 типа КУ202 от буквы Б и дальше, Т25 и др. Тиристор установлен на радиаторе площадью одной стороны 100 см2 (размер 10×10 см). Транзисторы VT1 — КТ361, КТ209 и т.п., VT2 — КТ315, КТ201 и т.п.
Резистор R13 в цепях микроамперметра подбирают в зависимости от типа использованной головки. Вместо него временно впаивают переменный резистор сопротивлением 33 кОм и устанавливают стрелку прибора на конечную отметку шкалы при токе 10 А. Затем измеряют (предварительно отпаяв один провод)сопротивление и вместо него впаивают постоянный резистор. В случае применения прибора магнитоэлектрической системы шкала будет линейной.
В. И. Журавлев, г. Ефремов
Литература Газизов М. Автоматическое устройство для зарядки и восстановления аккумуляторных батарей. — Радиолюбитель, 1994.
Зарядное устройство
Надежное зу с тиристорным управлением
Зарядное устройство на тиристоре схема, подключение и включение тиристора
Считaeтся, чтo сoврeмeнныe aвтo зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe схeмы дoлжны сoдeржaть микрoсхeмы для упрaвлeниeм рaбoтoй. Тaкиe схeмы зaрядных устрoйств нa тиристoрaх для aвтoмoбилeй oтнoситeльнo слoжны для пoвтoрeния.
Блaгoдaря этoму стрeлкa aмпeрмeтрa нe ухoдит в минус a oстaётся нa «0» шкaлы.
Зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe цикличeски рaзряжaeт aккумулятoр вo врeмя oтрицaтeльнoгo пoлупeриoдa U, чтo привoдит к прoцeссу дeсульфaтaции плaстин aккумулятoрa, этoт прoцeсс прoисхoдит блaгoдaря R нaгрузки R5. Eсли Вы нe плaнируeтe вeсь прцeсс зaрядки aккумулятoрa нaхoдиться рядoм с зaрядкoй мoжнo сoбрaть схeму зaщиты aккумулятoрнoй бaтaрeи oт глубoкoгo рaзрядa (из-зa R5) при прoпaдaнии 220в.
Схeмa сoбирaeтся нa рeлe К1 и выпрямитeлe VD1C1. В этoй схeмe VD2 служит шунтoм для прoтивoпoлoжных ЭДС. Зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe сoдeржит стaндaртный трaнсфoрмaтoр ТПП294-220-50 или другoй нa 10 A и нaпряжeниe oкoлo 35 вoльт.
Зарядное устройство на тиристоре для автомобильных АКБ: как сделать и стоит ли?
Тиристорное зарядное устройство являет собой девайс с электронным управлением зарядным током. Такие девайсы производятся на основе тиристорного регулятора мощности, который является фазоимпульсным. В устройстве ЗУ такого типа нет дефицитных компонентов, а если все его детали будут целыми, то его даже не придется настраивать после изготовления.
С помощью такого ЗУ можно заряжать аккумулятор транспортного средства током от нуля до десяти ампер.
Помимо этого, оно может применяться в качестве регулируемого источника питания для тех или иных приборов, к примеру, паяльника, переносной лампы и т.д.
По своей форме зарядный ток очень похож на импульсный, а последний, в свою очередь, позволяет продлить ресурс эксплуатации аккумулятора. Использование тиристорного ЗУ допускается в температурном диапазоне от -35 до +35 градусов.
Схема
1. Схема 1 тиристорного ЗУ2. Простая схема для изготовления ЗУ3. Схема тиристорного прибора
Если вы решите соорудить тиристорное ЗУ своими руками, то можно применять множество различных схем. Рассмотрим описание на примере схемы 1. Тиристорное ЗУ в данном случае питается от обмотки 2 трансформаторного узла через диодный мост VDI+VD4.
Элемент управления выполнен в виде аналога однопереходного транзистора. В данном случае, при помощи переменного резисторного элемента можно регулировать время, на протяжении которого будет осуществляться заряд конденсаторного компонента С2. Если положение этой детали будет крайним правым, то показатель зарядного тока будет наибольшим, и наоборот.
Благодаря диоду VD5 осуществляется защита управляющей цепи тиристора VS1.
Плюсы и минусы
Основное преимущество такого прибора — это качественная зарядка током, которая позволит не разрушить, а увеличить ресурс эксплуатации аккумулятора в целом.
Если нужно, ЗУ может быть дополнено всевозможными автоматическими компонентами, предназначенными для таких опций:
прибор сможет отключиться в автоматическом режиме, когда зарядка будет завершена;
поддержание оптимального напряжения аккумулятора в случае его длительного хранения без эксплуатации;
еще одна функция, которую можно расценивать как преимущество — тиристорное ЗУ может сообщать автовладельцу о том, правильно ли он подключил полярность АКБ, а это очень важно при зарядке;
также в случае добавления дополнительных компонентов может быть реализовано еще одно преимущество — защита узла от замыканий выхода (автор видео — канал Blaze Electronics).
Что касается непосредственно недостатков, то к ним можно отнести колебания зарядного тока, если напряжение в бытовой сети будет нестабильно.
Кроме того, как и другие тиристорные регуляторы, такое ЗУ может создавать определенные помехи для передачи сигнала. Чтобы не допустить этого, при изготовлении ЗУ необходимо дополнительно установить LC-фильтр.
Такие фильтрующие элементы, например, используются в сетевых блоках питания.
Как сделать ЗУ самостоятельно?
Если говорить о производстве ЗУ своими руками, то этот процесс рассмотрим на примере схемы 2. В данном случае тиристорное управления осуществляется посредством сдвига фаз. Весь процесс мы описывать не будем, поскольку он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в конструкцию. Ниже рассмотрим основные нюансы, которые следует учесть.
В нашем случае устройство собирается на обычном оргалите, в том числе и конденсатор:
Диодные элементы, отмеченные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2, следует установить на теплоотводе, монтаж последних допускается на общем теплоотводе.
Элементы сопротивления R2, а также R5, следует использовать не менее, чем по 2 ватта.
Что касается трансформатора, то его можно приобрести в магазине либо взять из паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новый сечением около 1.8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, поскольку этой мощности будет достаточно.
Когда все элементы будут у вас на руках, всю конструкцию можно установить в один корпус. Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать какие-либо рекомендации, поскольку корпус — это личное дело каждого.
После того, как зарядный прибор будет готов, необходимо проверить его работоспособность. Если у вас есть сомнения касательно качества сборки, то мы бы порекомендовали произвести диагностику прибора на более старой АКБ, которую в случае чего не жалко будет выбросить. Но если вы все сделали правильно, в соответствии со схемой, то проблем в плане эксплуатации возникнуть не должно. Учтите и то, что изготовленное ЗУ не нуждается в настройке, оно изначально должно работать правильно.
Простое тиристорное ЗУ в корпусе осциллографа
Видео «Простое тиристорное ЗУ своими руками»
Как сделать простое тиристорное ЗУ своими руками — смотрите на видео ниже (автор ролика — канал Blaze Electronics).
В статье рассмотрена возможность использования тиристоров [1] в качестве переключающих элементов инверторов обратноходовых импульсных источников питания. Качественные показатели таких схем отличаются от схем на транзисторах, снижены требования к охлаждению приборов, отсутствуют мощные высоковольтные конденсаторы и цепи снижения токов заряда.
Простота тиристорного регулирования мощности позволяет использовать схемное решение для зарядки аккумуляторов и питания иных нагрузок.
Схема позволяет в автоматическом режиме поддерживать на низковольтном выходе напряжение независимо от колебаний тока нагрузки.
Устройство обеспечивает снижение мощности в нагрузке при критической температуре тиристора, имеет плавное широтно-импульсное регулирование тока. Амперметр цепи заряда аккумулятора позволяет визуально контролировать ток заряда.
Желание выполнить зарядное устройство с использованием в инверторе кремневого незапираемого тиристора диффузионной структуры возникло из-за применения в питании инвертора электролитических конденсаторов большой емкости, необходимых при выполнении таких устройств на транзисторных инверторах.
Почти нулевое сопротивление конденсаторов при недостаточном ограничении тока в питающей сети приводят к перегоранию сетевых предохранителей и даже к взрыву мощных сетевых диодных мостов.
Для работы тиристорного инвертора емкость конденсатора сетевого фильтра применяется минимального значения, с целью устранения импульсных помех от работы тиристора.
Высокочастотные тиристоры, применяемые ранее в развертках телевизоров, могут успешно эксплуатироваться для работы в тиристорных инверторах.
Сердечник трансформатора накапливает энергию магнитного поля при открытом тиристоре и при закрытом передает накопленную энергию в нагрузку.
Силовой трансформатор в схеме выбран из условий рабочей частоты инвертора и мощности нагрузки вторичных цепей. Габаритная мощность превышает мощность нагрузок с учетом потерь.
Выполнить самодельный трансформатор по рекомендациям в [2] – дело довольно хлопотное и длительное, в принципе проще подобрать трансформатор заводского исполнения. К примеру, автором был использован сетевой трансформатор от блоков питания компьютеров.
Поскольку справку на обмоточные данные найти не удалось, один из трансформаторов был разобран и оказалось, что первичная обмотка содержит 42 витка провода типа ПЭЛ-0,63 с укладкой в двух слоях.
Низковольтная обмотка содержит 6+6 витков провода диаметром 2×0,8 мм со средним выводом, то есть предлагаемый в [3] коэффициент трансформации К=15 соблюден. –
Вторичное напряжение равно 2×7=14 В при первичном напряжении 280 В.
Принципиальная схема (рис.
1) состоит: из генератора на аналоговом таймере da1, с регулятором скважности r2; эмиттерного повторителя на биполярном транзисторе vt1, необходимого для согласования выходного сопротивления таймера с управляющим входом тиристора vs1; тиристорного инвертора с цепями переключения состояния тиристора; кламперная схема подавления выброса напряжения при демагнетизации индуктивности рассеивания; выпрямительного моста выходного напряжения vd8; выпрямителя питания генератора vd9 и повторителя со стабилизатором напряжения da2, моста vd10 – питания инвертора Стабилизация выходного напряжения выполнена с помощью обратной связи с оптопарой da3.
Генератор с регулируемой скважностью импульсов при неизменной частоте выполнен на интегральном таймере da1. Для работы схемы в режиме автогенератора выводы 6 и 2 соединяются между собой и подключаются к конденсатору С1.
Заряд конденсатора С1 происходит по цепи r1, vd1, r2, С1. Время заряда t1=0,639(r1+r2)c1, время разряда t2=0,639(r2+r3)c1.
Во время заряда конденсатор С1 заряжается до напряжения в 2/ 3 un на входе 2 da1, в это время на выходе 3 da1 таймера высокий уровень, внутренний триггер микросхемы переключается и на выходе 3 появляется низкий уровень, открытый внутренний транзистор микросхемы таймера начинает разряжать конденсатор С1 через диод vd2, резистор r3 и вывод 7 da1. После разряда конденсатора до уровня.1/3 напряжения питания таймер вновь включает цикл заряда конденсатора С1. В результате этого на выходе таймера получается непрерывная последовательность прямоугольных импульсов. Прямоугольный импульс с выхода 3 da1 через резистор r4 поступает на вход транзистора vt1 эмиттерного повторителя. С нагрузки r7 цепи эмиттера импульс напряжения в той же полярности поступает на управляющий электрод тиристора vs1.
Питание регулятора скважности, микросхемы таймера da1 и эмиттерного повторителя выполнено от аналогового стабилизатора da2.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется с клемм нагрузки ХТЗ, ХТ4 через оптопару da3 на вход модификации 5 da1.
Мост, составленный из регулятора r10 – установки сигнала обратной связи и светодиода оптопары, позволяет при росте напряжения нагрузки открыть транзистор оптопары, который шунтирует через резистор r5 делитель микросхемы с уровнем 2/3 напряжения питания по входу 5 da1, ширина импульса уменьшается без изменения паузы, напряжение на нагрузке падает. Температурный датчик rt1, в цепи обратной связи, позволяет при росте температуры радиатора тиристора vs1 снизить выходное напряжение нагрузки.
Цепь рекуперации энергии обратного импульса обмотки трансформатора выполнена на диоде vd6 с нагрузкой r11 и фильтром С6.
Тиристор закрывается, при отсутствии тока управления, низким напряжением открытого перехода.
Напряжение на резисторе r13 в цепи анода падает до импульсного напряжения открытого состояния, конденсатор С9 разряжается для подпитки тока обмотки трансформатора Т1, ток удержания снижается до полного отключения тиристора.
Для снижения воздействия тока управления на управляющий электрод подается отрицательное напряжение с резистора r8 цепи катода. Стабилитрон vd4 ограничивает импульс обратного напряжения на уровне несколько ниже допустимого значения для данного типа тиристора.
Сетевое питание инвертора подается с диодного моста vd10. Конденсатор СЮ выполняет подготовку рабочего напряжения инвертора и фильтрует возможные помехи от работы тиристора vs1.
Диодный мост vd9 подключен к электросети через разделительный конденсатор С11, пониженное напряжение после сглаживания конденсатором С8 поступает на аналоговый стабилизатор на микросхеме da2.
Элементы пассивной защиты и коммутации выполнены на предохранителе fu1 и выключателе сети sa1.
После полной сборки схемы с использованием рекомендованных радиокомпонентов, наладка начинается с проверки сопротивления цепей питания на наличие коротких замыканий. Подключив вместо предохранителя лампочки 220 В 100 Вт, можно подать напряжение сети.
Если лампочка загорится почти в полную яркость – следует найти замыкание или неисправный элемент, если этого не случилось или лампа горит слабым накалом – можно подключить вместо аккумулятора автомобильную лампочку 12/24 В 50 Вт, свечение лампочки указывает на исправную работу схемы при повышении накала сетевой лампы.
Регуляторами скважности r2 и установки обратной связи установить наибольшую яркость лампочки вторичной цепи. После установки устойчивой работы схемы цепь предохранителя можно восстановить.
В процессе небольшой прогонки схемы с нагрузкой в виде лампочки, после отключения от сети, проверить температуру радиатора тиристора.
По возможности в стенке корпуса зарядного устройства дополнительно установить вентилятор от компьютера или использовать корпус блока питания.
В устройстве тиристорного инвертора установлены радиодетали заводского исполнения, возможная замена и характеристики указаны в таблице 1.
К выходным клеммам ХТЗ, ХТ4 в соответствующей полярности проводом сечением не менее 4 мм подключается автомобильный аккумулятор на напряжение 12 В, емкостью 10…100 А*ч. Регулятором тока заряда r2 установить ток по амперметру в 0,02С – от емкости аккумулятора, к примеру при 100 А*ч ток заряда – 2 А. Время заряда 5-6 часов.
Литература
1. Тиристоры. Перевод с английского. – “Энергия”, Москва, 1971 г.
На работе списывали оборудование и мне достался блок питания без внутренностей, с надписью на передней панели “statron TYP 2230”. В наличии были корпус и установленный внутри силовой трансформатор. По надписи на выходных клеммах (13,8V/10A) трансформатор был довольно мощным и выходное напряжение силовой обмотки на холостом ходу было в районе 16-ти вольт.
Решил оставить до поры, до времени. Наступили холода и родственник попросил меня, собрать для его парка автомобилей зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, надёжное и чтобы нормально заряжало АКБ и не выходило из строя при случайных замыканиях выходных клемм и неправильного подключения аккумуляторов.
Приобретённые им ранее пара импульсных зарядных устройств “Орион PW415” не проработали и месяца в уличных условиях эксплуатации (одно и недели), и хорошо выгорели внутри от попавших туда пыли и водяных капель и впоследствии произошедшего пробоя, восстановить которые пока не удалось.
Я вспомнил про оставленный до лучших времён блок питания, вернее всё, что от него осталось, он идеально подходил для реализации поставленной задачи, благо места в корпусе было предостаточно.
После просмотра различных вариантов схем, в качестве основы была выбрана схема промышленного зарядного устройства “Барс-8А”. Нового здесь ничего не открою, эта схема есть на просторах “инета”, просто она удовлетворяла всем запросам заказчика.
Трансформатор, установленный в имеющемся блоке питания, имел одну силовую обмотку на 16 вольт ХХ и в принципе вполне подходил для зарядного, исходная схема которого имела трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой.
Исходя из имеющегося трансформатора, исходная схема была немного переделана, а конкретнее были добавлены два диода VD7 и VD8 для обеспечения мостовой схемы выпрямителя от одной обмотки.
В принципе вполне можно использовать любые подходящие по току силовые трансформаторы и с одной обмоткой и с обмоткой со средней точкой, с напряжением на ХХ в пределах 16-22 вольт – изменится только выпрямительная часть зарядного устройства. Например, если в качестве силового трансформатора применить трансформатор, имеющий вторичную обмотку со средней точкой, то выпрямительные диоды можно убрать, и схема силовой части будет выглядеть следующим образом.
Вообще-то мощность данной схемы ограничивается применёнными в ней силовым трансформатором и выпрямительными диодами и тиристорами. Сама схема не работает, если на выход не подключён аккумулятор, или подключён в неправильной полярности. Просто на выходе в этом случае ничего не будет, хоть закороти выходные клеммы.
В имеющийся блок питания был врезан амперметр (миллиамперметр с шунтом), установлен регулятор зарядного тока (напряжения), ещё один светодиод (зелёный) для индикации включения устройства в сеть. Имеющийся светодиод (красный) был задействован для индикации правильной полярности подключения АКБ.
Схема была собрана на плате навесным монтажом, диоды и тиристоры были установлены на общий радиатор через изолирующие прокладки. В качестве диодов и тиристоров были выбраны тиристоры КУ202 и 10-ти амперные диоды.
Конечно, лучше поставить их по мощнее, но исходя из имеющегося транса с напряжением ХХ около 16 вольт, будем надеяться, что максимальный зарядный ток устройства не превысит 10-12 ампер, на что их вполне хватит.
Для лучшего охлаждения, перед радиатором был установлен вентилятор от компьютерного БП.
Шунт для амперметра был изготовлен из вязальной железной проволоки, диаметром 2 мм. Длинна его подобрана опытным путём, по максимальному отклонению стрелки миллиамперметра при токе 10 ампер.
Маломощные транзисторы здесь можно применить любые, соответствующей структуры, в качестве КТ815Г – любые средней (большой) мощности. Устройство можно собрать на печатной плате, размером 50х65 мм.
Вариант платы смотрите ниже на рисунке.
Хочется отметить, что это зарядное устройство собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже – не нуждается в налаживании и начинает работать сразу.
Устройство надёжное в эксплуатации и случайно вывести его из строя не получится. Для ещё более надёжной эксплуатации, в качестве силовых элементов, лучше применять тиристоры (диоды) на ток не менее 25 ампер.
Надеюсь это устройство не разочарует Вас. Удачи в сборке! P.S. В архиве печатка в Lay6.
Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненно на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания.
Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы. Зарядный ток по форме близок к импульсному, кой, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.Схема прибора показана на рис. 2.60.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки
II понижающего трансформатора Т1 через диодный moctVDI + VD4. Узел управления тиристором исполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1.При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток станет максимальным, и наоборот. Диод VD5 оберегает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, появляющегося при включении тиристора.
Зарядное приспособление в дальнейшем можно дополнить разными автоматическими узлами (отключение по завершении зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при продолжительном ее хранении, сигнализации о верной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).К недочетам прибора можно отнести – колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электроосветительной сети.
Как и все подобные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи радиоприему. Для борьбы с ними надлежит предусмотреть сетевой
LC-фильтр, подобный использующемуся в импульсных сетевых блоках питания.Конденсатор С2 – К73-11, емкостью от0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
KT50IK, а КТ315Л – на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом. Переменный резистор R1 – СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.Амперметр РА1 – любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохраннтель
F1 – плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).Диоды выпрямителя и тиристор ставят на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами лучше применять теплопроводные пасты.
Заместо тиристора КУ202В подходят КУ202Г – КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.Надлежит заметить, что в качестве теплоотвода тиристора возможно применять непосредственно железную стенку кожуха.
Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за угрозы нечаянных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если укреплять тиристор через слюдяную прокладку, угрозы замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.
В приборе может быть применен готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Ежели у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор
R5 надлежит сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 * 26 В сопротивление резистора надлежит увеличить до 200 Ом).В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две однообразные обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше исполнить по обычной двуполупериодной схеме на 2-ух диодах.
При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В можно вообще отказаться от выпрямителя – его роль станет одновременно играть тиристор
VS1 (выпрямление -однополупериодное). Для такового варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б либо Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резисторуR5). Выбор тиристора в таковой схеме станет ограничен – подходят только те, которые дозволяют работу под обратным напряжением (к примеру, КУ202Е).Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичных обмотки необходимо соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 А.
Все детали прибора, кроме трансформатора Т1, диодов
VD1 + VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен в журнале радио № 11 за 2001 год.
Схема и описание тиристорного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов
Схема и описание простого самодельного зарядного устройства на тиристоре для зарядки автомобильных аккумуляторов.
Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на основе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах не требует налаживания.
Это зарядное устройство на тиристоре позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, способствует продлению срока службы батареи. Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С. Схема устройства показана на рис. 1.
Нажмите на картинку для просмотра.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мостVD1 + VD4.
Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2 Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.
Тиристорное зарядное устройство в дальнейшем можно дополнить различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при длительном ее хранении, сигнализации о правильной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).
К недостаткам устройства можно отнести колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электроосветительной сети.
Как и все подобные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи радиоприему. Для борьбы с ними следует предусмотреть сетевой LC-фильтр, аналогичный применяемому в импульсных сетевых блоках питания.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307 Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или. Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно изготовить самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохранитель F1 — плавкий, но удобно использовать и сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100 см2. Для улучшения теплового контакта приборов с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.
Вместо тиристора. КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует заметить, что в качестве теплоотвода тиристора допустимо использовать непосредственно металлическую стенку кожуха. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за опасности случайных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если крепить тиристор через слюдяную прокладку, опасности замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.
В устройстве может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двуполупериодной схеме на двух диодах.
При напряжении вторичной обмотки 28…36 В можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом включить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).
Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. Три его вторичных обмотки нужно соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 А.
Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 — VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Рекомендуем посмотреть:
Тиристорное зарядное устройство
Схема автоматического ЗУ на тиристорах и микросхеме
Зарядные устройства на тиристорах для автомобильного аккумулятора
Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора обладает рядом преимуществ. Такая схема позволяет безопасно зарядить любую автомобильную батарею на 12 В, без риска закипания.
Дополнительно приборы данного типа подходят для восстановления свинцово-кислотных батарей. Достигается это за счет контроля параметров зарядки, а значит возможности имитировать восстановительные режимы.
Содержание статьи:
Импульсное зарядное устройство на КУ202Н
Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности уже давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.
Зарядка на КУ202Н позволяет:
Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202Н
добиться зарядного тока до 10А;
выдавать импульсный ток, благоприятно влияющий на продолжительность жизни АКБ;
собрать устройство своими руками из недорогих деталей, доступных в любом магазине радиоэлектроники;
повторить принципиальную схему даже новичку, поверхностно знакомому с теорией.
Условно, представленную схему можно разделить на:
Понижающее устройство – трансформатор с двумя обмотками, превращающий 220В из сети в 18-22В, необходимых для работы прибора.
Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собирается из 4-х диодов или реализуется с помощью диодного моста.
Стабилизация осуществляется за счет стабилитронов.
Регулятор тока производится компонентом, строящимся на транзисторах, тиристорах и переменном сопротивлении.
Контроль выходных параметров реализуется с помощью амперметра и вольтметра.
Принцип работы
Схема зарядного устройства с тиристором
Цепь из транзисторов VT1 и VT2 контролирует электрод тиристора. Ток проходит через VD2, защищающий от возвратных импульсов. Оптимальный ток зарядки контролируется компонентом R5. В нашем случае, он должен быть равен 10% от емкости аккумулятора. Чтобы контролировать регулятор тока, данный параметр перед клеммами подключения необходимо установить амперметр.
Питание данной схемы осуществляется трансформатором с выходным напряжением от 18 до 22 В. Обязательно необходимо расположить диодный мост, а также управляющий тиристор на радиаторах, для отвода избытка тепла. Оптимальный размер радиатора должен превышать 100см2. При использовании диодов Д242-Д245, КД203- в обязательном порядке изолируйте их от корпуса устройства.
Данная схема зарядного устройства на тиристорах обязательно должна комплектоваться предохранителем для выходного напряжения. Его параметры подбираются согласно собственных нужд. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранителя на 7.3 А будет вполне достаточно.
Особенности сборки и эксплуатации
Схема проверки теристора
Собранное по представленной схеме зарядное устройство в дальнейшем можно дополнять автоматическими защитными системами (от переполюсовки, короткого замыкания и др). Особенно полезным, в нашем случае будет установка системы отключения подачи тока при заряде батареи, что убережет ее от перезаряда и перегрева.
Другие защитные системы желательно комплектовать светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.
Внимательно следите за выходным током, так как он может изменяться из-за колебаний в сети.
Как и аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, собранное по представленной схеме зарядное устройство создает помехи радиоприему, поэтому желательно предусмотреть LC-фильтр для сети.
Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичными КУ202В, КУ 202Г или КУ202Е. Также можно использовать и более производительные Т-160 или Т-250.
Тиристорное зарядное устройство своими руками
Тиристор самодельный
Для собственноручной сборки представленной схемы понадобится минимум времени и сил, вместе с невысокими затратами на компоненты. Большую часть составляющих можно легко заменить на аналоги. Часть деталей можно позаимствовать у вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием, компоненты следует проверить, благодаря этому собранное даже из б/у деталей зарядное устройство, будет работать сразу после сборки.
В отличие от представленных на рынке моделей, работоспособность собранного своими руками зарядного сохраняется в большем диапазоне. Вы можете зарядить автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Это и возможность регулировать выходной ток, давая батарее большой ампераж, позволяет за короткое время компенсировать батарее заряд, достаточный для поворота стартером мотора.
Тиристорные зарядные устройства имеют место в гаражах автолюбителей, благодаря их возможностям безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема данного прибора позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радио рынка. Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату в разы меньшую, чем стоимость магазинного зарядного устройства, смогут собрать вам аппарат по предоставленной им схеме.
