Site Loader
Posted on 22.04.2023

Простое зарядное устройство — стабилизатор тока из подручных материалов.

← Способ изготовления печатных плат с помощью лазерного принтера и утюга

Восставший из ада, или возвращение в строй усилителя Амфитон 50У-202C →

31 Янв

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

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

Микросхема (К553УД2) установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена.

В качестве резистора R3 был использован шунт от старого тестера.

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

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

Печатная плата стабилизатора тока зарядного устройства вот такая:

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

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

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

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

Транзистор на радиаторе крепится к задней стенке корпуса.

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

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

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

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

 

Метки: diy, зарядное, электроника

← Способ изготовления печатных плат с помощью лазерного принтера и утюга

Восставший из ада, или возвращение в строй усилителя Амфитон 50У-202C →

Стабилизатор тока для заряда аккумуляторов

Стабилизатор тока для заряда аккумуляторов позволяет получать токи в нагрузке от 1 мА до 10 А. Устройство содержит следующие основные узлы: источник опорного напряжения, мощный генератор выходного тока, прецизионный задающий узел, а также блок питания и измерительные приборы. Мощный генератор выходного тока, формирующий ток в нагрузке, построен на базе операционного усилителя по классической схеме. Регулирующий элемент выполнен на составных транзисторах VT2 и VT3.
Источник опорного напряжения представляет собой повторитель напряжения, выход которого нагружен на ряд последовательно соединенных прецизионных резисторов R4-R12. На вход повторителя приходит постоянное напряжение Uo, поступающее с выхода двухступенчатого параметрического стабилизатора напряжения на опорных диодах VD1 и VD3 серии Д818Е и КС515А через делитель на резисторах Rl — R3. На каждом из 9 нагрузочных резисторов R4 — R12 падает одинаковое напряжение, равное U0/9 Таким образом, с выходов этого делителя можно снять десять опорных напряжений в диапазоне от О до U0 Для повышения точности задания нагрузочные резисторы выбраны низкоомными с допуском 1 %. Выходные сигналы ИОН формируют в задающем узле напряжения управления мощным генератором выходного тока.

Схема стабилизатора тока для заряда аккумуляторов

Прецизионный задающий узел представляет собой сумматор, выполненный на высокоточном ОУ серии К140УД14А. Он обеспечивает суммирование опорных напряжений, снимаемых с делителя R4-R12. Это позволяет установить на выходе ОУ DA2 с помощью переключателей SA1 — SA4 любое напряжение от 0 до 1,111 U0 в соответствии с выражением:

где К1, К2, КЗ, К4 -0, 1, 2,… 9 — коэффициенты, устанавливаемые переключателями SA1 — SA4 соответственно. Таким образом, прецизионный задающий узел позволяет дискретно установить задающее напряжение с шагом U0/9000 Для высокой точности суммирования резисторы сумматора должны иметь допуск 0,05…0,1% и сопротивление значительно большее, чем у резисторов ИОН. Такое построение задающего узла обеспечивает простоту и высокую точность установки при минимальном количестве деталей.

Генератор выходного тока является классическим источником тока с усилителем мощности, выполненным на транзисторах VT2, VT3. Резистор R25 выполняет функции датчика тока ОУ и сравнивает задающее напряжение, поступающее на неинвертирующий вход, с напряжением обратной связи, приходящим на инвертирующий вход, стремясь их выровнять. Выравнивание осуществляется за счет воздействия на базу составного транзистора, который работает в линейном режиме. Изменения базового тока вызывают соответствующие изменения тока эмиттера и коллектора до тех пор, пока напряжение обратной связи, выделенное на R25 и строго пропорциональное току в силовой цепи, не сравняется с задающим напряжением.

Блок питания должен обеспечивать два напряжения: 15…20 В при токе 0,3 А и 30 В при токе до 10 А. Для контроля тока и напряжения на нагрузке используются стрелочные приборы. Ток полного отклонения вольтметра не должен превышать 100 мкА во избежание ошибки установления тока нагрузки, особенно на нижней границе диапазона.

В предложенной схеме стабилизатора тока для заряда аккумуляторов желательно использовать высококачественную элементную базу, которая является залогом высокой точности и надежности устройства. Если же отказаться от задачи создания широкодиапазонного прибора, можно применить любые имеющиеся ОУ и резисторы. Транзистор VT3 необходимо установить на радиаторе.

Настройка схемы стабилизатора тока для заряда АКБ

Переходя к настройке схемы, нужно установить все переключатели в нулевое положение, подстроечные резисторы R2, R19 — в среднее положение. Подключить резистор нагрузки сопротивлением 100…300 Ом. Включить питание и установить резистором R2 напряжение на эмиттере VT1 около 4,5 В. Резистором R19 сбалансировать операционный усилитель, установив на его выводе 6 напряжение, равное нулю. Затем подключить нагрузочный резистор известного сопротивления около 10 Ом, установить переключатели в положение 1 А и выставить этот ток в нагрузке резистором R2, контролируя ток и напряжение по приборам. Затем установить переключателями ток 1 мА, подключить нагрузочный резистор 1 кОм и уточнить силу тока в нагрузке резистором R19. После этого проверяется изменение тока по диапазону и в случае необходимости уточняется резисторами R2 и R18. Если нет ошибок в монтаже, настройка на этом заканчивается.

При работе с токами свыше 5 А, для использования этого источника в качестве зарядного для автомобильных аккумуляторов, необходимо провести следующие изменения:

  • — Уменьшить сопротивление резистора R25 до 0,1 Ом, чтобы уменьшить падение напряжения на нем и, следовательно, рассеиваемую мощность. Его желательно изготовить из отрезка константанового провода, имеющего малый температурный коэффициент сопротивления.
  • — Подключить параллельно транзистору VT3 второй такой же, увеличив площадь радиатора. При этом следует учесть все общие рекомендации по параллельному включению транзисторов.
  • — Суммарную емкость конденсаторов желательно увеличить до 20000 мкФ. Кроме этого, необходимо установить резистор R1 сопротивлением 10 кОм и R3 сопротивлением 820 Ом, чтобы выставить напряжение на эмиттере VT1 равным 0,8…2,0 В.

В общем данная схема стабилизатора тока для заряда аккумуляторов будет основой для создания зарядных устройств практически для любых аккумуляторов — как мощных автомобильных, так и небольших, с токами от 10 мА.

Стабилизаторы питания постоянного тока — встроенное питание постоянного тока

Питание чувствительной электроники надлежащим напряжением независимо от состояния батареи. Эти стабилизирующие преобразователи обеспечивают непрерывную, точно регулируемую выходную мощность во всем диапазоне рабочего напряжения батареи. Это предотвращает воздействие на нагрузку колебаний входного напряжения, которые могут привести к отключению, снижению производительности и возможному повреждению чувствительных схем.

Эти преобразователи обеспечивают полную изоляцию входа/выхода, практически устраняя кондуктивные линейные помехи и позволяя подключать оборудование с отрицательным заземлением к системам с положительным или плавающим заземлением или наоборот. Их можно модифицировать для использования в качестве зарядных устройств, что позволяет поддерживать аккумулятор на большом расстоянии от основного источника напряжения, обеспечивая резервную мощность в случае выхода из строя основного источника. Прочный корпус из анодированного алюминия идеально подходит для морского применения.

Преимущества применения Включая

  • Работа электроники при оптимальном входном напряжении, даже от почти полностью разряженных батарей
  • Повышение напряжения для компенсации падения напряжения на длинных участках проводов от батарей
  • Устранение перепадов напряжения при кратковременном сильном разряде аккумуляторов, например, при запуске двигателя
  • Устранение колебаний напряжения от источников заряда
  • Устранение перенапряжения из-за внезапного отключения сильноточной нагрузки

Модель Вход
Напряжение		 Вход
Ампер		 Выход
Напряжение		 Выходной ток Футляр
Размер		 Вес
Прерывистый Непрерывный фунтов кг
12-12-3i 10-16** 4 13,6 3 3 С-1 1 .
45
12-12-6и 10-16** 8 13,6 6 6 С-2 2 .9
12-12-12И 10-16** 19,2 13,6 12 8 С-3 6 2,7
12-12-35И 10-16** 56 13,6 35 20 С-6 12 5,5
24-24-3i 20-32 3,7 27,2 3 3 С-1 1 .45
24-24-7и 20-32 8,7 27,2 7 7 С-2 2 .9
48-24-3И 20-56 4,8 24,5 3 3 С-7 7 2,7
48-24-6И 20-56 9,6 24,5 6 4 С-1 6 2,7
48-24-9И 20-56 14,4 24,5 9 5 С-1 8 3,6
48-24-18И 20-56 28 24,5 18 10 С-6 12 5,5
** Минимальное пусковое напряжение 11,5 В постоянного тока, затем работает при 10–16 В постоянного тока от минимального 1 А до полной нагрузки

Размер корпуса

Корпус дюймов сантиметров
Н Вт Д Х Вт Д
С-1 3,5 3,5 1,75 8,9 8,9 4,5
С-2 6,5 4,0 1,75 6,8 10,2 4,5
С-3 4,25 5,9 14,0 10,8 15,0 35,6
С-4 6,0 4,7 14,0 15,2 11,9 35,6
С-5 6,0 4,7 16,0 15,2 11,9 40,6
С-6 6,0 6,8 16,5 15,2 17,3 41,9
С-7 2,8 4,2 10,4 7,1 10,7
26,4
С-8 3,5 3,5 1,75 8,9 8,9 4,5

Спецификации

Выход: 12 или 24 В, номинальная, см. Матрикс

Ripple: 150 MV Maximum

Регулирование: 1% Линия/Загрузка

Регулирование: 1%.0009

Прерывистый — не более 20 минут по времени, 20% загрузки. Ограничение тока установлено прибл. 105% прерывистого рейтинга.
Непрерывная работа — 24 часа, 100% нагрузка

Ток в режиме ожидания: Менее 100 мА (включая индикатор включения питания)

Рабочая температура: 0–50°C, линейное снижение от 100% при 40°C До 50% при 50°C. Тепловое отключение при 70°C Температура корпуса.

Частота переключения:  40 кГц.

Эффективность:  85% — типичная.

Изоляция — выход/шасси; Вход/шасси:  250 В постоянного тока

Механический

  • Корпус радиатора из анодированного алюминия
  • Клеммная колодка передней панели
  • Монтажный фланец для тяжелых условий эксплуатации
  • Печатная плата с конформным покрытием

Опции/заводские модификации

  • Работа в качестве зарядного устройства (обратитесь к производителю)
  • Параллельная/резервная работа (обратитесь к производителю)
  • Монтажный комплект для высоких вибраций
  • Нестандартное выходное напряжение (обратитесь к производителю)

Опция: монтажный комплект для защиты от вибраций

Монтажный комплект для защиты от вибраций предназначен для защиты силовых преобразователей NEWMAR от экстремальных ударных и вибрационных нагрузок при установке на автомобили с высокой вибрацией.

Комплект (на фото) заменяет стандартный вибрационный комплект, поставляемый с устройством, и вставляется в монтажный фланец устройства, действуя как «суперамортизатор» для электроники в условиях сильной вибрации. Он подходит для всех устройств NEWMAR весом от 2 до 70 фунтов. Укажите KIT–L для устройств весом от 2 до 15 фунтов. и Kit-H для блоков весом 16-70 фунтов.

Регулятор напряжения Boost DC-DC преобразуется в источник тока для зарядки аккумулятора