Зарядное устройство ЭЛЕКТРОНИКА УЗС-П-12-6,3 УХЛ3.1

Главная » Разное

На чтение: 3 минОпубликовано: 11.09.2018

Устройство зарядное автоматическое УЗС-П-12-6,3 УХЛ 3.1 предназначено для заряда 12-вольтовых стартерных аккумуляторных батарей, установленных на мотоциклах и автомобилях личного пользования. Перед началом эксплуатации устройства необходимо изучить настоящее руководство, а также правила по уходу и эксплуатации аккумуляторной батареи.

Устройство УЗ имеет плавную установку зарядного тока, электронную схему защиты, обеспечивающую сохранность аккумуляторной батареи при перегрузках, коротких замыканиях и неправильной полярности подключения выходных зажимов. При этом защита выполнена таким образом, что на выходе зарядный ток появляется только в случае, если к выходным зажимам подключен источник напряжения (аккумуляторная батарея).

Устройство рассчитано на эксплуатацию в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от минус 10 °С до плюс 40 °С и относительной влажности до 98 % при 25 °С.

Данное устройство производит заряд при наличии напряжения на аккумуляторной батарее не менее 4-х вольт.

• Напряжение питающей сети — 220 ± 22 В;
• Частота сети — 50 ± 05 Гц;
• Диапазон установки тока заряда — 0,5 — 6,3 А;
• Потребляемая мощность, не более -150 Вт;

На лицевой панели расположены:

1. светодиод «СЕТЬ», сигнализирующий о включении устройства в сеть;
2. амперметр — для контроля тока заряда;
3. ручка для установки тока заряда;
4. кнопка «РЕЖИМ» включающая устройство зарядное в автоматический или ручной режим заряда;
5. кнопка «КОНТРОЛЬ»;
6. светодиод «ЗАРЯД».

В верхней части корпуса, устройства имеется ниша, в которую укладывается сетевой шнур и кабели с контактными зажимами «+» и «-«, для подключения зарядного устройства к соответствующим клеммам аккумулятора.

В нише задней стенки устройства зарядного находятся предохранители.

Рис. 1. Внешний вид устройства зарядного «Электроника».

 

Рис. 2. Принципиальная схема устройства зарядного «Электроника» (нумерация деталей выполнена согласно маркировке на заводской плате, конденсаторы С1 и С2 могут не устанавливаться). ВНИМАНИЕ! Схема содержит некоторые ошибки, об этом читайте в комментариях!

 

Рис. 3. Монтажная плата устройства зарядного «Электроника».

 

Рис. 4. Монтажная плата устройства зарядного автоматического «Электроника».

Табл. 1. Перечень элементов к принципиальной схеме прибора «УЗС-П-12-6,3».

Позиционное обозначение	Наименование элемента и тип	Кол-во	Примечания
R1, R2, R7, R8, R12, R23	Резисторы МЛТ-0,25 — 1,0 кОм ± 10 %	6
R3	МЛТ-0,25 — 500 Ом ± 10 %	1
R4	МЛТ-1 — 160 Ом + 10 %	1
R5	МЛТ-0,25 — 200 Ом + 10 %	1
R6	МЛТ-1 — 300 Ом ± 10 %	1
R9	МЛТ-0,25 — 20 кОм ± 10 %	1
R10	МЛТ-0,25 — 75 кОм ± 10 %	1
R11	МЛТ-1 — 1,0 кОм ± 10 %	1
R13	МЛТ-0,25 — 3,0 кОм ± 10 %	1
R14	МЛТ-0,25 — 1,2 кОм ± 10 %	1
R15, R19	СПЗ-38 — 3,3 кОм	2
R16	ППЗ-40 — 4,7 кОм	1
R17, R24	МЛТ-0,25 — 10 кОм ± 10 %	2
R18	МЛТ-0,25 — 18 кОм ± 10 %	1
R20, R22	МЛТ-0,25 — 3,6 кОм ± 10 %	2
R21	МЛТ-0,25 — 9,1 кОм + 10 %	1
R25	МЛТ-0,25 — 300 Ом + 10 %	1
R26	МЛТ-0,25 — 51 кОм ± 10 %	1
Rш	шунт — 75 mV	1
C3,С10,С11	Диоды К73-17-63В — 0,1 мкФ	3
С4	К50-35-16В — 220 мкФ	1
С5	К50-35-16В — 100 мкФ	1
С6, С7	К50-35-25В — 220 мкФ	2
С8, С9	МБМ-160В — 0, 1 мкФ	2
VD1 — VD4, VD7 — VD9, VD11 — VD15	Диоды КД410А	12
VD10	КС 147 А	1
VD16	Д816А	1
VS1, VS2	КУ202Г	2
VD5	Индикаторы АЛ307БМ	2
VD6	АЛ307ГМ	1
SA1	Кнопки П2К (с фиксацией)	1
SB2	П2К (без фиксации)	1

Ниже приведена принципиальная схема зарядного устройства УЗС-П-12-6,3 Электроника.

Рис. 5. Принципиальная схема зарядного устройства УЗС-П-12-6,3 Электроника.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.

 

 

Андрей

Строитель со стажем 20 лет. Знаю нюансы и подводные камни.

Задать вопрос

Мы стараемся рассматривать наибольшее количество подводных камней/нюансов при строительстве, но возможно остались вопросы.

 

Рейтинг

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Устройства заряда на базе однотактных комбинированных преобразователей напряжения

Зарядные устройства, как правило, предназначены для заряда накопителей электрической энергии на базе емкостных систем или химических аккумуляторов. Специфика процесса заряда таких накопительных систем одинакова и заключается в том, что зарядное устройство в обоих случаях включено на противо-ЭДС с очень низким внутренним сопротивлением.

Наличие противо-ЭДС и незначительное внутреннее сопротивление требует от устройств заряда одного — по своим внешним характеристикам оно не только должно быть стабилизатором тока как замкнутая система регулирования, но и обладать свойствами естественного ограничения тока по его мгновенным значениям, поэтому из рассмотрения можно исключить все схемы, являющиеся источниками напряжения по выходу.

Свойством естественного токоограничения обладает довольно маленький класс преобразователей электрической энергии, к которому относятся индуктивно-емкостные преобразователи и регуляторы на базе дроссельных систем. Дроссельные преобразователи можно разделить на две группы: преобразователи, у которых накопление и передача энергии в нагрузку разделены во времени, либо выходной ток ограничен на определенном уровне с помощью реактивного сопротивления. Зарядные устройства, как правило, выполняются по известным схемам источников питания и включают в себя входной выпрямитель, входной фильтрующий элемент, преобразователь, устройство управления и токочувствительный элемент для обратной связи по току.

Преобразователь напряжения может быть выполнен по любой известной схеме, однако при заряде аккумуляторной батареи или емкостного накопителя важно поддерживать постоянное среднее значение зарядного тока. Практически обязательным требованием к зарядным устройствам является гальваническое разделение выходных цепей от питающей сети. Это требование однозначно предусматривает наличие в структуре зарядного устройства разделительного трансформатора, который для улучшения массогабаритных показателей, как правило, работает на повышенной частоте. С этой точки зрения более или менее подходящими схемами для заряда накопителей оказываются двухтактная схема с дросселем в цепи переменного тока (рис. 1) и схема обратноходового преобразователя напряжения (рис. 2). Следует сразу отметить, что речь идет о зарядных устройствах достаточно малой мощности (до 200–500 Вт), поэтому излишне сложные, а следовательно, и более материалоемкие схемы с экономической точки зрения неприемлемы. Это касается как силовой схемы, так и схемы управления.

Области применения однотактных и двухтактных преобразователей напряжения при использовании их в качестве источников питания разделены между собой практически по выходной мощности [1].

Рис. 1. Двухтактная схема с дросселем в цепи переменного тока

Рис. 2. Схема обратноходового преобразователя напряжения

Использование двухтактных схем оправдано при мощностях свыше 200–500 Вт из-за лучшего использования электромагнитных элементов. При малых мощностях наиболее эффективными оказываются однотактные схемы, при этом они более просты и более надежны. Конечно же, нет четкой границы по диапазону мощностей, поэтому в одних и тех же случаях могут использоваться различные схемы преобразователей напряжения.

Широко известна схема однотактного обратноходового преобразователя напряжения (ОХП), работающего на противо-ЭДС с малым сопротивлением [2]. Она содержит двухобмоточный силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена через ключевой элемент к источнику питания, а вторичная обмотка через диод подключена к нагрузке.

Преобразователь напряжения содержит также фильтрующий элемент, включенный параллельно нагрузке. Передача энергии в нагрузку происходит после выключения ключа. Для этого преобразователя характерно наличие на выходе импульсного тока с крутым фронтом (характерно для любого обратноходового преобразователя напряжения), что в свою очередь приводит к импульсу перенапряжения при выключении ключа, поэтому возникает необходимость в его защите от перенапряжения. Необходимость обеспечивать высокое напряжение изоляции между сетью и выходом зарядного устройства, содержащем такой преобразователь напряжения, приводит к ухудшению магнитной связи между обмотками за счет увеличенного слоя изоляции, что влечет за собой увеличение энергии, накапливаемой в индуктивности рассеяния, в конечном итоге приводя к перенапряжению на ключе и увеличению в нем потерь.

Для поддержания среднего значения зарядного тока необходимо вводить обратную связь по току нагрузки с соответствующим пробивным напряжением элементов гальванической развязки, что значительно усложняет схему. Кроме того, из-за наличия пауз в выходном токе габаритная мощность ключевого элемента, силового трансформатора и выходного фильтрующего элемента оказывается завышенной.

Другим вариантом выполнения силовой части ЗУ мощностью менее 200 Вт является схема однотактного прямоходового преобразователя напряжения (ПХП) (рис. 3). Она содержит двухобмоточный силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена через ключевой элемент к источнику питания, а вторичная обмотка через однополупериодный выпрямитель и дроссель подключена к нагрузке. Передача энергии в нагрузку происходит при замкнутом состоянии ключа. При этом ток в дросселе, а соответственно,и в нагрузке непрерывен. Следовательно, использование активных и реактивных элементов в данной схеме более эффективно.

Рис. 3. Схема однотактного прямоходового преобразователя напряжения (ПХП)

Недостатками данной схемы являются необходимость введения обратной связи по выходному току, наличие двухобмоточных элементов и включение ключа при значительном токе нагрузки, что ведет к увеличению коммутационных потерь и уровня помех.

Разработана схема однотактного комбинированного преобразователя напряжения (рис. 4), совмещающая положительные качества обратноходового и прямоходового преобразователя напряжения, отличающаяся от обратноходового преобразователя напряжения наличием дополнительного силового трансформатора, работающего на прямом ходу.

Рис. 4. Схема однотактного комбинированного преобразователя напряжения

 

Работа схемы на границе режима прерывистого тока нагрузки позволяет осуществлять стабилизацию среднего значения тока нагрузки, контролируя амплитудное значение тока ключа (то есть без обратной связи по току нагрузки), а также осуществлять коммутацию ключа при нулевом напряжении, исключая динамические потери и коммутационные помехи.

Диаграммы (рис. 5) поясняют работу этого преобразователя напряжения. Дополнительный силовой трансформатор позволяет улучшить форму тока нагрузки и существенно снизить нагрузку на выходной фильтр. По сравнению с обратноходовым преобразователем напряжения комбинированный преобразователь обладает меньшей габаритной мощностью ключей, так как имеет меньшую амплитуду тока через ключи, за счет передачи энергии в нагрузку в течение всего периода.

Рис. 5. Диаграммы работы однотактного комбинированного преобразователя напряжения

По простоте построения зарядного устройства в целом, комбинированный преобразователь напряжения также имеет преимущество, так как стабилизация выходного тока может легко осуществляться за счет ограничения тока ключей на определенном уровне. При работе преобразователя на границе режимов прерывистого и непрерывного токов среднее значение выходного тока равно половине его амплитуды (рис. 6).

Рис. 6.

С точки зрения конструктивного исполнения комбинированный преобразователь напряжения уступает обратноходовому преобразователю, так как в схеме присутствуют два силовых трансформатора вместо одного. Некоторые типы сердечников, например П-образные, позволяют выполнить комбинированный преобразователь напряжения, используя только один сердечник. Вторичные обмотки выполняются на разных стержнях сердечника, и индуктивность рассеяния, возникающая между обмотками на разных стержнях трансформатора, позволяет отказаться от второго силового трансформатора.

Схема соединения обмоток приведена на рис. 7. В этом случае преобразователь не уступает по сложности конструкции обратноходового преобразователя напряжения, превосходя его по установленной мощности элементов.

Рис. 7. Схема соединения обмоток комбинированного преобразователя напряжения

Литература

1. K. L. Smith. D. C. Supplies from A. C. sources — 5 // Electronics & Wireless World. June, 1985.
2. Найвельт Г. С., Мазель К. Б., Хусаинов Ч. И. и др. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. Г. С. Найвельта. М.: Радио и связь. 1986.
3. В. Е. Китаев, А. А. Бокуняев, М. Ф. Колканов. Расчет источников электропитания устройств связи: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А. А. Бокуняева. М.: Радио и связь. 1993.
4. Моин В. С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат. 1986.

схема зарядного устройства – Electronics Projects Circuits

Электроника

»

схема зарядного устройства

gevv | 2022/10/07

BMS 3S 25A часто используется, в частности, для замены аккумуляторных дрелей на литий-ионные аккумуляторы. Его характерными особенностями являются сбалансированная зарядка, защита от перегрузки по току, защита от короткого замыкания, обеспечивающая мгновенный ток 34-40 А, что очень хорошо для приложений с высокой мощностью, а размер печатной платы очень мал, а полевые транзисторы охлаждаются над печатной платой. (хотя радиатор может быть…

гевв | 2022/10/07

Преимуществ у литиевых аккумуляторов много, прежде всего высокая мощность, малый вес и отсутствие «эффекта памяти». Кроме того, литиевая батарея имеет в три раза большее напряжение, чем никель-кадмиевая или никель-металлгидридная батарея (1,2 В). Однако безопасно и эффективно использовать литиевые батареи без специальных систем контроля невозможно. Первая версия Li-Ion Battery…

gevv | 27.02.2022

Зарядное устройство 12 В для свинцово-кислотных аккумуляторов с ограничением тока SLA (WET, MF, AGM и JEL). Схема зарядки аккумуляторов SLA использует двухэтапный процесс для зарядки аккумуляторов. Он автоматически переключается в режим плавающего заряда при постоянном напряжении после быстрой зарядки с ограничением тока. Плавающий заряд: медленный заряд, плавающий заряд, буферный заряд и т. д., известный как. Благодаря…

гевв | 2021/09/19

По сравнению с ранее используемыми схемами балансировки литий-ионных аккумуляторов, это простая схема, которую можно изготовить с меньшим количеством материала. Стабилизатор литий-ионных аккумуляторов представляет собой систему, которая контролирует напряжение каждой ячейки/секции ячейки и не допускает превышения напряжения зарядки. Если одна из ячеек заряжается раньше,…

gevv | 27.04.2020

UC3845 LiFePO4 импульсное зарядное устройство для блока питания. Чтобы упростить подключение, уменьшить количество компонентов и уменьшить ожидаемые источники проблем, следующие разделы, касающиеся схемы UC3843, были опущены. На выводе №2, максимальной токовой защиты UC3843, сформирован пиковый детектор, были запущены компоненты D10, C30 и R30 и вывод…

гевв | 02.04.2020

Очень простая конструкция по сравнению со сложными солнечными зарядными устройствами, но очень полезная. Потери сведены к минимуму, так как первая схема заряда батареи на операционном усилителе LM741 использует MOSFET для управления мощностью. Mosfet IRF3205 использовал объяснение автора схемы операционного усилителя 741; ДРУЗЬЯ Как вы знаете, зарядные цепи тратят часть тока в виде тепла в транзисторе.…

gevv | 19.06.2019

Базовым компонентом является операционный усилитель MCP6001, выполняющий роль компаратора. Он имеет ряд преимуществ, которые были использованы в данном проекте: Малое напряжение питания (от 1,8 до 6 В). Низкое энергопотребление (обычно 100 мкА). Выход Rail-to-Rail. Малый корпус (SOT23-5). Его выход напрямую управляет затвором транзистора IRLML6402 MOSFET-P, который переключает…

гевв | 15.06.2019

Резервный источник питания с питанием от солнечных батарей должен быть максимально эффективным, иметь простую конструкцию из-за возможных отказов и разумные размеры. Конструкция зарядного инвертора была основана на рекомендуемом подключении, доступном в техническом описании привода LTC3536, работающем при входном напряжении 1,8–5,5 В. Я использовал…

gevv | 14.06.2019

Зарядное устройство, представленное в статье, предназначено для зарядки аккумуляторной батареи — LiFePO4 2S 1.8Ah электричеством от фотогальванического элемента. Зарядное устройство основано на интегральной схеме LTC3652HV, представляющей собой универсальный контроллер зарядного устройства, адаптированный для питания от фотоэлектрической солнечной панели. Рекомендации: зарядное устройство стоит брать с…

гевв | 10.06.2018

За последний год я заменил много аккумуляторов дома на много аккумуляторов и заменил их на литий-ионные аккумуляторы. Фонарь-радио, светодиодный фонарь, ручная метла и т. д. Один из радиофонарей был батареей на 6 В, а другой — 1,5-вольтовой ручкой. Один из двух литий-ионных аккумуляторов…

ЦЕПЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА BASIC ELECTRONIC PROJECT

Обычно доступные на рынке зарядные устройства не имеют какого-либо управления, кроме поворотного переключателя, который может выбирать различные отводы на реостате для изменения зарядного тока. Этот тип управления не подходит из-за нерегулярных колебаний сетевого питания, что делает управление неэффективным.

Здесь представлена ​​простая схема, предназначенная для автоматической зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Он достаточно гибкий, чтобы его можно было использовать для инверторных батарей большой емкости. Необходимо увеличить только номинал трансформатора и силового транзистора.

Схема в основном разработана для автомобильного аккумулятора (около 40 Ач), который можно использовать для освещения двух ламп мощностью 40 Вт. Схема включает в себя триггерное реле Шмитта, поплавковое зарядное устройство и секции контроля напряжения аккумуляторной батареи.

Встроен триггер Шмитта, чтобы избежать дребезга реле. Он рассчитан на окно около 1 В. Во время зарядки, когда напряжение батареи превышает 13,64 В, реле отключается, и секция подзарядки продолжает работать.

Когда напряжение батареи падает ниже 11,66 В, включается реле и происходит прямая (быстрая) зарядка батареи при токе около 3 А.

В схеме триггера Шмитта резисторы R1 и R2 используются в качестве простого делителя напряжения (деление на 2) для подачи образца напряжения батареи на инвертирующий вход IC1. Неинвертирующий вход IC1 используется для эталонного входа, полученного с выхода IC2 (7806), с использованием потенциометрического расположения резисторов R3 (18 кОм) и R4 (1 кОм).

Светодиод 1 подключен к реле, чтобы указать режим быстрой зарядки. Диоды D3 и D6 в общих выводах IC2 и IC3 соответственно обеспечивают дополнительную защиту стабилизаторов.

Секция подзарядки, состоящая из регулятора 7812, транзисторов T3 и T4 и нескольких других дискретных компонентов, становится активной, когда напряжение батареи становится выше 13,64 В (таким образом, что реле RL1 обесточивается). Во включенном состоянии реле эмиттер и коллектор транзистора Т4 остаются закороченными, поэтому поплавковое зарядное устройство неэффективно и происходит прямая зарядка аккумулятора.

Опорный вывод регулятора (IC3) поддерживается на уровне 3,9 В с помощью светодиодов LED2, LED3 и диода D6 в общем выводе IC3 для получения требуемого регулируемого выхода (15,9 В), превышающего его номинальный выход, который необходим для правильной работы цепи.