Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ
Всем привет, ранее я показывал схему мощного, тиристорного, зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, а простая схема, хотя и обладала высокой надёжностью, но была лишена систем защит, наподобие защиты от обратной полярности и короткого замыкания.
Сегодня речь пойдет о тиристорном, зарядном устройстве, но в ней уже имеются вышеупомянутые системы и защиты, таким образом представленная схема практически не убиваемая, одним словом надежная, как автомат Калашникова.
Вообще, зарядные устройства бывают линейными и импульсными.
Линейные, как правило, обладают малым кпд, поэтому силовой элемент — транзистор нуждается в большом радиаторе и дополнительном, активном охлаждении.
Если нужно зарядное устройство на большой ток, либо пуско-зарядное, то нужно смотреть в сторону импульсных схем. Импульсные, зарядные устройства можно разделить на 2 группы, схемы с шим-регулировкой тока заряда и фаза-импульсным способом.
Первый вариант, конечно же хорош, там регулировка мощности производится шим-сигналом, чем больше длительность импульсов, которые управляют силовым ключом, тем больше ток и наоборот.
Но подобные схемы сложны, поскольку в них должен иметься шим-контроллер, узел управления силовыми ключами и мощная выходная часть, также немаловажным фактором является стоимость комплектующих, хорошие, оригинальные, силовые транзисторы стоят дорого, то же самое можно сказать о силовых диодах, которые имеются в таких источниках питания.
Чем мощнее схема, тем больше и затраты, а если планируете собрать пуско-зарядное устройство с большим выходным током, то она здорово ударит по карману, взамен такие схемы могут дать возможность полной регулировки или стабилизации, как выходного напряжения, так и тока, что даст возможность построить универсальные зарядки абсолютно для любых аккумуляторов.
КПД у импульсных схем высокая, за счёт ключевого режима работы силового ключа, он либо открыт, либо закрыт.
Фаза-импульсные регуляторы также являются разновидностью импульсных регуляторов, тот же принцип только управление силового элемента производится низшим сигналом, а путем изменения частоты управляющих импульсов. Такой способ регулировки применим к тиристорам и симисторам, метод регулировки мощности заключается в обрезании начального, синусоидального сигнала.
Фаза-импульсные регуляторы мощности, обладают предельно высокой надежностью, если всё сделано правильно, тут нет шим контроллера, на его месте простой, релаксационный генератор способный вырабатывать управляющие импульсы с регулировкой частоты.
Такие генераторы очень просты и могут быть собраны из подручных компонентов, достоинством таких зарядных устройств являются высокое кпд и то, что они «резиновые», поставили более мощный трансформатор, тиристоры и ВСЁ, мощность схемы может быть любой.
Теперь, что касается нашей схемы…
Это схема промышленного, зарядного устройства Барс-8а,
ничего я не менял, только перевёл схему на импортную, элементную базу, с вашего разрешения будем рассматривать именно её.
Обратите внимание на толстые линии, это силовые, сильноточные цепи, провод для этих линий нужен с большим сечением в зависимости от расчетного тока. В схеме допускается разброс номиналов компонентов на 20%, на работу это особо не повлияет.
Несмотря на то, что вся вторичная цепь низковольтная, напряжение там безопасное. Питается зарядка от сетевого напряжения, поэтому соблюдайте бдительность и правила безопасности при работе с сетевым напряжением.
Первый запуск схемы, осуществляется через страховочную, сетевую лампу накаливания на 40-60 ватт, которая подключается на место предохранителя.
Схема управления собрана на компактной, печатной плате, её можете скачать в конце статьи.
В схеме имеем простой, релаксационный генератор, построенный на двух транзисторах, ещё один транзистор является усилительным. Помимо этих, в схеме имеем ещё два транзистора.
Давайте разберёмся, как это работает…
При подключении устройства в сети ничего не произойдёт, схема не будет работать пока на выходе не подключим заряжаемый аккумулятор.
При подключении аккумулятора масса или минус от него поступит на эмиттер первого транзистора, а на базу через светодиод и ограничительный резистор, поступит положительное напряжение, что приведёт к отпиранию транзистора.
В этом случае напряжение появится и на делителе, который состоит из переменного и постоянного резистора, вращением переменного резистора у нас появляется возможность плавно открывать или закрывать второй транзистор, чем сильнее приоткрыт этот транзистор, тем быстрее будет заряжаться конденсатор, именно от скорости заряда этого конденсатора зависит частота импульсов вырабатываемых релаксационным генератором.
Таким образом вращение переменного резистора приводит к изменению частоты импульсов, эти импульсы в свою очередь через диоды поступают на управляющие выводы мощных, силовых тиристоров.
В данной части схемы построен мостовой выпрямитель,
только регулируемый, так как пара диодов выпрямителя заменены тиристорами, остальные два диода обычные, выпрямительные.
Выходное напряжение с этого зарядного устройства — пульсирующие, одни говорят, что это даже хорошо для аккумуляторов и способствует их восстановлению. Коротких замыканий устройство не боится, сугубо по той причине, что без аккумулятора оно не будет включаться вообще, если же аккумулятор включен неправильно, то есть «переполюсовка», то светодиод окажется подключенной анодом к массе и питание попросту не поступит на схему, если всё подключено правильно светодиод светится.
Заработает ли устройство, если заряжаемый аккумулятор сильно разряжен? Заработает, для запуска схемы достаточно и 6 вольт, так что дохлый аккумулятор не помеха.
Теперь о комплектующих.
Все диоды примененные в схеме выбираются с током 1-1.5 ампера, кроме конечно же силовых, но о них поговорим попозже. Первые 4 транзистора можно любые, маломощные с напряжением коллектор-эмиттер желательно от 40 вольт, хотя первый транзистор я поставил более мощный, но в этом нет необходимости.
Управляющий транзистор в ходе работы будет нагреваться, поэтому его необходимо установить на небольшой теплоотвод.
Указанный резистор, необходим с мощностью 1-2 ватта, в ходе работы будет нагреваться, у меня стоит 2-х ватный.
Силовая часть состоит из 2-х диодов и 2-х тиристоров, тут я отдал предпочтение советским компонентам.
Диоды, вот такие ДЧ135-50, в моём случае военная приёмка с индексом 2Ч, идеальный вариант для этих целей, они на 50 ампер.
Корпус у этих диодов отлично отводит тепло и по идее они могут работать на более больших токах.
Тиристоры 2Т142-80 на 80 ампер, также военная приёмка. Напряжение диодов и тиристоров в принципе можно от 40 вольт, но у меня стоят с многократным запасом, тиристоры на 700 вольт, диоды на 600 и в этом нет необходимости, просто такие компоненты были в наличии.
Как вы могли заметить несмотря на компактные размеры и тиристоры, и диоды, очень мощные — это довольно необычно, поскольку мощные, советские радиокомпоненты, как правило, очень громоздкие.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
По поводу охлаждения.
Диоды должны быть установлены на массивный радиатор, а вот для тиристоров радиатор можно поменьше, так как они работают в импульсном режиме, хотя всё зависит от того на какой ток рассчитана ваша схема и какой в целом трансформатор.
Да, и еще не забываем мазать термопасту.
Резисторы на 100 Ом установлены не на плате управления, а припаяны непосредственно на тиристорах.
Силовой трансформатор необходим с напряжением вторичной обмотке не менее 18-20 вольт, этого хватит для зарядки любых автомобильных 12-вольтовых аккумуляторов.
Ток обмотки уже будет зависеть от ваших нужд, 6 ампер хватит для зарядки аккумуляторов с номинальной емкостью 60 ампер-часов, но схема с таким раскладом может обеспечить выходной ток в десятки ампер и всё зависит от трансформатора и силового выпрямителя. Получить можно и сотню ампер, и даже больше, всё зависит от вашей фантазии.
Регулировка зарядного тока очень плавная.
По поводу недостатков, то что схема надежная вы поняли, но она не имеет стабилизации, как и большинство схем на основе тиристора, то есть скачки и перепады сетевого напряжения приведут к увеличению или уменьшению выходного напряжения, поэтому устройство нуждается в некотором зрительном контроле.
Амперметр и вольтметр, вам покажут значение тока заряда и напряжения на аккумуляторе, и определиться нужно именно исходя из показаний приборов, например — если ток заряда 0, но напряжение на аккумуляторе меньше того значения, которое должно быть в полностью заряженном состоянии, то увеличиваем ток вращением регулятора.
Безусловно я согласен, что это неудобно, но поверьте на практике вам не придётся очень часто регулировать ток, если вы заряжаете один и тот же аккумулятор.
Архив к статье скачать…
Автор; АКА Касьян
Как вам статья?
Схемы тиристорных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Проблемы с аккумуляторами — не такое уж редкое явление.
Самое главное — найти трансформатор с нужными характеристиками, а сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — дело буквально пары часов при наличии всех необходимых деталей. Процесс заряда аккумуляторов должен проходить по определенным правилам. Причем процесс заряда зависит от вида батареи. Нарушения этих правил приводит к уменьшению емкости и срока эксплуатации. Потому параметры зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подбираются для каждого конкретного случая.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы тиристорных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202
11 примеров: схемы на самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора - Схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
- Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов
- Нужна схема и совет по зарядным устройства автомобильных АКБ
- Зарядные устройства
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Зарядное Устройство для Автомобильного Аккумулятора Своими Руками из Компьютерного Блока Питания
youtube.com/embed/-0FUoBwNxB0″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202
Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой. Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ. Обычное средство защиты — плавкие предохранители, но для возобновления работоспособности прибора в этом потребуется замена спаленного предохранителя новым, которого как традиционно в нужный момент под рукою нет. Приходится ставить «жучок», чем ещё более снижается защищённость зарядного устройства.
Зарядное устройство для аккумуляторов 12 вольт на тиристоре КУЕ. Зарядное устройство ЗУ обеспечивает условия заряда, близкие к оптимальным. Основным его отличием данной схемы от остальных является то, что сравнение напряжения на заряжаемой батарее с образцовым происходит в течение отрезка времени, при котором через батарею не протекает зарядный ток при зарядном токе по напряжению на батарее затруднительно судить о степени её заряда.
Сравнение происходит в начале каждого положительного полупериода, пока тиристор VS1 ещё закрыт. Простое тиристорное зарядное устройство на КУ 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. Автоматическое зарядное устройство 12 вольт.
Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками.Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками — ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на АКБ напряжения.
Мощное тиристорное зарядное устройство 12 вольт для автомобильных аккумуляторов. Описываемое в данной статье простое мощное зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока — фактически от нуля до 10 ампер — и может быть применено для зарядки разных стартерных АКБ на напряжение 12 вольт. Стабилизированное зарядное устройство до 16 вольт 7 ампер для автомобильных АКБ.
При зарядке автомобильных АКБ производители рекомендуют поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне. Обычно в стабилизаторах тока в качестве регулирующего элемента используют транзистор, но в процессе работы на нем рассеивается большая мощность, снижая КПД устройства и в связи с этим приходится применять огромные радиаторы.
Автомобильное зарядное устройство 5,2 вольт для мобильных телефонов. В статье представлена схема автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона работающего от прикуривателя автомобиля.
Схема данного устройства типовая и может немного отличатся у отдельных производителей. При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод G. Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12 вольт 5 схем.
Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей АКБ , и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Где I — средний зарядный ток в амперах. Например, АКБ ёмкостью 70 ампер-час заряжают током не более 7 ампер. 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 зарядного устройства для автомобильного АКБ с выходным плавно регулируемым напряжением от 2 до 20 вольт с током до 6 ампер. Снабжен стабилизатором. Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ.
Добавлено: Зарядное устройство для аккумуляторов 12 вольт на тиристоре КУЕ Зарядное устройство ЗУ обеспечивает условия заряда, близкие к оптимальным. Простое тиристорное зарядное устройство на КУ Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.
Автоматическое зарядное устройство 12 вольт Устройство в условиях хранения аккумулятора в зимнее время позволяет автоматом подключать его на зарядку при понижении напряжения и также автоматом отключать зарядку при достижении напряжения, соответственного полностью заряженному аккумулятору. Тиристорное зарядное устройство 12 вольт 6 ампер на таймере Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками.
Мощное тиристорное зарядное устройство 12 вольт для автомобильных аккумуляторов Описываемое в данной статье простое мощное зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока — фактически от нуля до 10 ампер — и может быть применено для зарядки разных стартерных АКБ на напряжение 12 вольт. Стабилизированное зарядное устройство до 16 вольт 7 ампер для автомобильных АКБ При зарядке автомобильных АКБ производители рекомендуют поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне.
Автомобильное зарядное устройство 5,2 вольт для мобильных телефонов В статье представлена схема автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона работающего от прикуривателя автомобиля. Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12 вольт 5 схем Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей АКБ , и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Мощное тиристорное зарядное устройство для автомобильных АКБ 12 вольт на КУН Описываемое зарядное устройство было разработано для восстановления и заряда АКБ автомобилей и мотоциклов.
Регулируемое зарядное устройство для аккумуляторных батарей на TLCN и КТ Схема зарядного устройства для автомобильного АКБ с выходным плавно регулируемым напряжением от 2 до 20 вольт с током до 6 ампер.
11 примеров: схемы на самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Начнем с того, что зарядное на КУ имеет целый ряд преимуществ: — Способность выдерживать ток заряда до 10 ампер — Ток заряда импульсный, что, по мнению многих радиолюбителей, помогает продлить жизнь аккумулятору — Схема собрана с не дефицитных, недорогих деталей, что делает ее очень доступной в ценовой категории — И последний плюс- это легкость в повторении, что даст возможность ее повторить, как новичку в радиотехнике, так и просто владельцу автомобиля, вообще не имеющего знания в радиотехнике, которому нужна качественная и простая зарядка. Со временем попробовал доработанную схему с автоматическим отключением аккумулятора, рекомендую почитать Зарядное для автомобильного аккумулятора В свое время я собирал эту схему на коленке за 40 минут вместе с травкой платы и подготовкой компонентов схемы. Ну хватит рассказов, давайте рассмотрим схему. Как было сказано ранее схема является тиристорным фазоимпульсным регулятором мощности с электронным регулятором тока зарядки.
г.- схемы протых зарядных устройств автомобильных в. Сделай сам · РадиоКот:: Простой зарядник для пальчикового аккумулятора.
Схемы зарядных устройств 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.
Схема устройства показана на рис. Нажмите на картинку для просмотра. 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.
Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов
Схемы источники питания. Блоки питания книги. Схемы источников электропитания. Рисовать схемы. C оздавать GIF- анимации из отдельных кадров.
Приставка позволяет регулировать верхний пороговый уровень напряжения в пределах 14 — 16 В, а нижний — В.
Нужна схема и совет по зарядным устройства автомобильных АКБ
Сделать зарядное приспособление для аккумулятора автомобиля собственными руками возможно, владея начальными приемами работ по электромонтажу.
Обойдется рукодельная автозарядка из купленных вразброс деталей доступнее брендовой; случай для современнейшей электроники, нужно сказать, нетипичный. Это самое первое. Второе, изготовление автозарядки собственными руками — хорошая переходная ступень от простых электроцепей типа выключатель — лампочка к серьезной электронике. В реальном материале говорится, как правильно сделать зарядное приспособление для автоаккумулятора.
Зарядные устройства
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Как думаете, в городе гаишники сразу отправят на штраф-стоянку это чудо, или есть варианты? Вопрос мотоциклистам Москвы 1 ставка. Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект. Кислый Высший разум.
Схема автомобильного зарядного устройства с тиристорным Видео работы ЗУ на примере 12В аккумулятора и лампы накаливания 12В А.
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
Схемы тиристорных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Войти на сайт Логин:.
Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей.
Рано или поздно, но зарядное устройство для аккумуляторов начинает требоваться каждому автолюбителю. С приходом морозов я тоже о ней задумался. Аккумуляторы старенькие стали, заряд держать плохо начали, а одалживать зарядку у знакомых надоело. Покатался по городу, посмотрел что предлагается из неавтоматического с возможностью регулировки зарядного тока до 10А.
Представлена схема зарядного устройства с тиристорным управлением, которое осуществляется сдвигом фаз.
В холодное время года старые автомобильные аккумуляторы начинают «капризничать» и их приходится подзаряжать. В большинстве случаев автолюбителю нужно к утру подзарядить слабый аккумулятор и для этого не обязательно иметь сложное зарядное устройство ЗУ. В свое время выпускалось компактное надежное ЗУ для автомобильных и мотоциклетных аккумуляторов, состоявшее из понижающего трансформатора с переключающейся вторичной обмоткой, мостового выпрямителя и амперметра. При изготовлении ЗУ по такой схеме основные сложности возникают с подбором готового трансформатора или намоткой толстым проводом вторичной обмотки с отводами. Подбор готового трансформатора можно упростить, если применить простую схему фазового управления средним значением тока [1]. Во время положительного полупериода переменного напряжения на вторичной обмотке Т1 конденсатор СЗ заряжается через резисторы R2 и R3. При достижении напряжением на СЗ порогового значения генератор на однопереходном транзисторе VT1 вырабатывает короткий импульс, открывающий тиристор VS1, который остается открытым до кон-, ца положительного полупериода.
Ваши права в разделе. Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете добавлять файлы Вы можете скачивать файлы. Восстановление динамических головок и создание новой АС.
Индивидуальные 50VDC 10A Выпрямитель uXcel Mini Тиристорное зарядное устройство, 50VDC 10A Выпрямитель uXcel Mini Тиристорное зарядное устройство Поставщики
Технические характеристики:
| >Зарядное устройство на базе микроконтроллера | | > Сенсорный дисплей | | >Ручное и автоматическое переключение |
| >Программируемое изменение подзарядки/подпитки более | | >Постоянное напряжение и ограниченный ток | | >Тревога и история событий и загрузка |
| >Очень высокая надежность благодаря тиристорам и естественному охлаждению | | >Сетевой трансформатор с отдельными обмотками | | >Сетевой вход с контактором |
| >Батарея внутри шкафа опционально | | > Простота обслуживания | | >Защита входных и выходных MCB |
Защита и сигнализация • Перегрузка/короткое замыкание • Входной и выходной предохранитель или выключатель • Защита от перегрева • Повышенное постоянное напряжение/пониженное постоянное напряжение • Сигнализация заземления • Размыкающий диод (дополнительно) | | |
| | Показания • Сеть вкл/вручную • Работа / Неисправность сети • BAT MCB вкл. • Плавающий/Повышающий • Замыкание на землю • Размыкающий диод (дополнительно) |
приложений:
Электростанции； Передача и распределение； Подстанции； Непрерывные технологические процессы； Нефтегазовая Нефтехимическая промышленность； Железнодорожный транспорт
| ВВОД | |
| Номинальный вход Напряжение | 230 В переменного тока + 10% 1 фаза ( Другие напряжения могут быть настроены ) |
| Частота | 50Гц+5% |
| ВЫХОД | |
| Выходное напряжение | 50В |
| Выходное напряжение диапазон | 100%-150% номинал. Напряжение |
| Выходной ток | 10А |
| Напряжение пульсаций | В пределах 2% RMS (с батарея отключена) |
| Текущий | Ограничено до 110% In |
| Выход Регулирование | +1% для 198–242 В переменного тока напряжение питания |
| Аналоговый измерения | Выходной вольтметр и амперметр, вольтметр нагрузки и амперметр (тип падающего диода) |
| Локальные тревоги | Неисправность сети, выход пониженное напряжение, выходное перенапряжение, замыкание на землю |
| Режим операция | Повышение/поплавок, Ручной/автоматический |
| Защита | Перегрузка/короткое замыкание Цепь, Предохранители зарядного устройства, Аккумулятор и выключатель нагрузки, Защита от перегрева |
| Доступный языки | Английский, Испанский (необязательно) |
| ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ | |
| Кабинет Измерение | 1250Х* 800В* 500Д |
| Степень защита | IP31 |
| Цвет | RAL7032 |
| Операционная температура | от -6°C до 55°C |
| Хранилище температура | от -20°C до 70°C |
| Охлаждение | Естественное охлаждение |
| Влажность | от 10% до 95% не конденсация |
| Монтаж высота | До 1000 м над морем
уровень. До 3000 м со снижением мощности |
| Связь | сторона |
Заряженные электромобили | Защита критически важных бортовых зарядных цепей в электромобилях нового поколения
Опубликовано автором Charged EVs и размещено в разделе Рекламный контент, The Tech.
При поддержке Littelfuse
Включение надежной защиты цепи в электромобили обеспечивает надежность и безопасность
Джим Колби, Littelfuse, Inc.
Разработка схем для нового поколения автомобильных инноваций чрезвычайно сложна. Новые конструкции автомобилей включают в себя множество сложных микропроцессорных схем, а также новейшие технологии бортовой зарядки электромобилей. Чтобы современные новые конструкции были надежными, безопасными и могли выдерживать перегрузки, переходные процессы и электростатические разряды, разработчики электроники должны быть уверены, что в их схемах есть необходимые компоненты для предотвращения этих повреждений. В этом техническом документе рассматриваются семь критически важных бортовых зарядных цепей, даются рекомендации как по защите цепей, так и по эффективному управлению питанием.
Обзор основных цепей электромобиля показан на рис. 1 выше. Эта схема описывает гибридное транспортное средство, которое включает в себя двигатель внутреннего сгорания и электрический привод. Гибридные автомобили представляют собой наихудший сценарий для инженеров-электронщиков, которые должны разработать схемы, достаточно прочные, чтобы выдерживать переходные процессы, которые могут генерироваться как двигателем внутреннего сгорания, так и мощными электродвигателями.
В дополнение к защите этих цепей от переходных процессов, характерных для электромобилей, бортовое зарядное устройство также должно бороться с линией электропередачи переменного тока, которая может генерировать как переходные процессы, так и перегрузки. Цепи бортового зарядного устройства должны быть защищены так же, как инженер-конструктор защитил бы любой продукт с питанием от сети.
Цепи связи также должны быть должным образом защищены, чтобы гарантировать, что процессоры выдержат любые переходные процессы электростатического разряда, и чтобы избежать повреждения данных. Кроме того, инженеры захотят спроектировать эту схему так, чтобы свести к минимуму внутреннее энергопотребление, что поможет сократить время зарядки аккумулятора.
Бортовые зарядные устройства преобразуют сетевое напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, необходимое для зарядки основной аккумуляторной батареи. Аккумулятор может иметь полностью заряженное напряжение в диапазоне 300–500 вольт. Сегодняшние потребители электромобилей хотят более быстрой зарядки. В результате необходимы более мощные схемы зарядки, включающие трехфазное питание. Пример блок-схемы бортового зарядного устройства с однофазной цепью показан на рис. 2. В каждом блоке схемы указаны рекомендуемые компоненты защиты и, при необходимости, компоненты управления, оптимизирующие эффективность зарядного устройства.
1 . Входное напряжение
Секция входного напряжения чувствительна к переходным процессам, включая удары молнии и скачки напряжения в сети переменного тока. Предохранитель, обеспечивающий защиту от перегрузок, является первой линией защиты. Рассмотрите предохранители с высоким номинальным током отключения и высоким номинальным напряжением; это гарантирует, что предохранитель сработает при наихудшей перегрузке по току. Поместите металлооксидный варистор (MOV) сразу после предохранителя для защиты от скачков напряжения или удара молнии. MOV поглощают переходную энергию и помогают предотвратить повреждение других цепей, расположенных ниже по потоку. Если встроенное зарядное устройство использует трехфазное питание, рассмотрите возможность добавления MOV как для защиты от переходных процессов фаза-фаза, так и для защиты от переходных процессов фаза-нейтраль.
Для еще большей защиты нижестоящих цепей поместите биполярный тиристор последовательно с MOV. Тиристоры имеют очень низкое напряжение фиксации, обычно около 5 В. Использование тиристора также позволяет разработчику выбрать MOV с более низким напряжением зазора. Чистым эффектом этой комбинации является снижение пикового переходного напряжения, которому на мгновение подвергается схема нижнего каскада.
Газоразрядная трубка (GDT) обеспечивает четвертый уровень превосходной защиты цепи. GDT обеспечивает электрическую изоляцию с высоким сопротивлением между горячей и нейтральной линиями и массой шасси автомобиля. GDT обеспечивают дополнительный уровень защиты от быстро нарастающих переходных процессов от грозовых помех.
2. Выпрямитель
Разработчики схем могут выбрать тиристоры выпрямительного блока с достаточной пропускной способностью по току, чтобы обеспечить необходимую мощность для быстрой зарядки высокой мощности. Использование этой технологии (выпрямительные диоды) обеспечивает более «мягкий» пуск (меньший пусковой ток) и снижает электрическую нагрузку на блок коррекции коэффициента мощности.
Тиристоры также безопасно поглощают переходные токи, которые могли пройти через каскады входного напряжения и фильтра электромагнитных помех.
3. Коррекция коэффициента мощности
Эффективность зарядки повышается за счет схемы коррекции коэффициента мощности, которая снижает общую мощность, потребляемую от линии электропередачи переменного тока. Используйте драйвер затвора и биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) для управления величиной индуктивности в цепи. Обязательно выберите драйвер затвора с достаточным диапазоном рабочего напряжения для управления IGBT. Кроме того, рассмотрите возможность выбора драйвера затвора с высокой устойчивостью к защелке и быстрым временем нарастания и спада для быстрого переключения IGBT. Быстрое время нарастания и спада в сочетании с низким током питания повышают энергоэффективность схемы. Обязательно защитите драйвер затвора от электростатического разряда, выбрав драйвер затвора со встроенной защитой от электростатического разряда или добавив внешний диод электростатического разряда.
Двунаправленные или однонаправленные диоды ESD могут выдерживать переходные процессы ESD до 30 кВ.
4. Звено постоянного тока
Звено постоянного тока состоит из батареи конденсаторов, которая стабилизирует пульсации, создаваемые мощным DC/DC-преобразователем. Инженеры-конструкторы, обеспокоенные высокими переходными процессами напряжения, достигающими звена постоянного тока, могут использовать высоковольтный диод TVS для защиты батареи конденсаторов.
5. Преобразователь постоянного/постоянного тока
Секция постоянного/постоянного тока повышает выходное зарядное напряжение и генерирует зарядный ток для аккумулятора. Подобно схеме коррекции коэффициента мощности, для преобразователя постоянного тока требуется надежный драйвер затвора. Если выбранный драйвер затвора не включает внутреннюю защиту от электростатического разряда, обязательно добавьте диод электростатического разряда для защиты драйвера затвора. Добавление внешнего диода ESD не ухудшает работу драйвера затвора.
Важно убедиться, что силовые IGBT защищены от скачков напряжения. В дополнение к защите от внешних переходных процессов IGBT создает переходные процессы при выключении из-за эффектов L·di/dt внутренней паразитной индуктивности. Поместите диод TVS между коллектором и затвором каждого IGBT, чтобы исключить потенциальное повреждение IGBT от этого переходного процесса. Диод TVS уменьшает di/dt переходного тока за счет повышения напряжения на затворе. Когда напряжение коллектор-эмиттер превышает напряжение пробоя TVS-диода, ток течет через TVS-диод в затвор, повышая его потенциал. Диод TVS продолжает работать до тех пор, пока переходный процесс не будет устранен. Известный как активная фиксация , использование TVS-диода в качестве элемента обратной связи коллектор-затвор удерживает IGBT в стабильном состоянии. Некоторые IGBT имеют встроенные диоды TVS с активным ограничением. Выберите либо этот тип IGBT, либо добавьте в схему TVS-диоды. Для получения дополнительной информации об активном зажиме см.
рекомендации по применению. 1
6. Выходное напряжение
Перегрузки по току и скачки напряжения в автомобиле могут возникать при включении и выключении двигателей или при мгновенном отключении тока из-за обрыва кабеля. По этой причине каскад выходного напряжения требует надежной защиты. Рассмотрите возможность использования предохранителя для защиты от перегрузки по току в результате короткого замыкания в аккумуляторной батарее или в кабелях, по которым подается напряжение батареи. Диод MOV или TVS защищает от любых потенциально опасных скачков напряжения.
7. Блок управления
Блок управления зарядным устройством обменивается данными с сетью передачи данных через шину CAN. Во избежание повреждения цепей связи и предотвращения повреждения данных обязательно предусмотрите защиту от электростатического разряда и переходных процессов. Эта защита может быть реализована с помощью одного компактного компонента. Например, на рис.
3 показана двухлинейная диодная матрица TVS, предназначенная для защиты сигнальных линий шины CAN. Диодные решетки TVS, предназначенные для защиты линий связи, имеют минимальную емкость и не ухудшают состояния ввода/вывода передатчика/приемника.
Следуя этим рекомендациям по защите и контролю, инженеры-конструкторы могут быть уверены, что их новые бортовые системы зарядки будут иметь надежные, надежные и безопасные цепи для потребителей электромобилей. По возможности не забывайте использовать компоненты, отвечающие требованиям AEC-Q, сертифицированные для использования в опасных автомобильных средах (например, AEC-Q101 распространяется на дискретные полупроводники, а AEC-Q200 распространяется на пассивные компоненты, такие как варисторы). Важно помнить, что вы также можете воспользоваться опытом производителей и обширными прикладными знаниями для помощи при выборе соответствующих компонентов защиты и управления питанием.
Чтобы узнать больше, загрузите Руководство по применению автомобильной электроники , предоставленное Littelfuse, Inc.
