Как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на тиристоре

Большинство бывалых автовладельцев успело обзавестись собственным зарядным устройством, которое помогает поддерживать работоспособность и продлевать жизнь аккумуляторной батареи.

Лучшие зарядные устройства (ЗУ) характеризуются возможностью плавного регулирования параметров тока и выходного напряжения. Если в распоряжении есть обычный ступенчатый переключатель, то добиться аналогичного воздействия на показатели не получится.

Зато можно воспользоваться электросхемой с тиристором в главной роли. Этот элемент способен влиять на напряжение и ток в нагрузке.

Купить подобный агрегат от производителя — это довольно дорогое удовольствие. Если вы умеете работать паяльником, а также разбираетесь в радиотехнике, то можно рассмотреть вариант со сборкой ЗУ тиристорного типа своими руками.

Это выйдет намного дешевле покупки готового агрегата. Плюс удастся развить собственные навыки, получить новый опыт.

Содержание

1. Что такое фазоимпульсное регулирование
2. Сборка ЗУ своими руками
3. Выбор схемы
4. Необходимые компоненты
5. Расчёт основных параметров
6. Процесс сборки
7. Основные недостатки

Что такое фазоимпульсное регулирование

Тут речь идёт о принципе фазоимпульсного регулирования параметров мощности, что достигается за счёт использования тиристора. Подразумевается использование одного из режимов работы элемента.

При фазоимпульсном функционировании меняется показатель напряжения за счёт смены интервала проводимости в рамках используемого сетевого напряжения. В бытовом случае это стандартные 220 В.

Такое регулирование позволяет открывать и закрывать тиристор при каждой 1/2 периода. В итоге получается 100 циклов за 1 секунду.

С помощью такого способа удаётся постоянно и с высоким уровнем точности менять показатели напряжения. А в условиях нагрузки с малыми параметрами инерции это крайне актуально.

Это открывает отличные возможности по сборке зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов на основе тиристора.

Сборка ЗУ своими руками

Теперь можно поговорить про тиристорное зарядное устройство. Такая схема может применяться для сборки ЗУ, подходящей для обслуживания автомобильного аккумулятора.

Вообще в настоящее время есть доступ к большому числу разных электронных схем. Есть как сложные, так и простые. В сложных элеткросхемах представлены все необходимые регулировки, высокий уровень защиты, внушительный набор компонентов. Но такие схемы дорогие, и делать из них ЗУ на тиристорах для АКБ своего авто не особо выгодно.

VD1 и VD2 — мостовые выпрямители; VS1 — тиристор; R1, R2, R3 и R4 — резисторы; С1 — конденсатор; R5 — потенциометр; DA1 — микросхема.

В большинстве случаев, планируя своими руками собрать ЗУ для АКБ именно на тиристорах, умельцы используют простые схемы. Такие аппараты включают в себя несколько недорогих элементов. Причём часть из них можно взять из старых компьютеров и другой техники, которая уже непригодна к эксплуатации.

Если вас также интересуют схемы для ЗУ на тиристорах, чтобы заряжать АКБ, нужно детальнее изучить весь процесс сборки.

Рассматривать будет чуть ли не самый простой регулятор, основанный на тиристоре, но позволяющий без проблем заряжать АКБ.

Процесс делится на несколько этапов:

• выбор подходящей схемы;
• подбор нужных компонентов;
• расчёт параметров;
• сборка.

Далее про каждый этап отдельно.

Выбор схемы

Предложенная схема, по которой собирается самодельный зарядник на тиристоре, подходящий для зарядки автомобильного аккумулятора, обладает весомыми преимуществами. Это простота, доступность, надёжность и минимальные затраты.

Если взять за основу тиристор КУ202, тогда вы получите такие преимущества дополнительно:

• зарядный ток составит до 10А;
• выдаётся энергия импульсного типа;
• для сборки нужны недорогие и распространённые детали;
• схему можно повторить и тем, у кого нет богатого опыта и знаний в области радиотехники.

Это действительно простая схема зарядного устройства для обслуживания АКБ легкового автомобиля. Тиристорная схема позволяет заряжать АКБ с номинальной ёмкостью до 100 Ач. Ведь зарядный ток достигает 10А.

1. Принцип действия собираемого ЗУ — это регулятор мощности фазоимпульсного типа. С его помощью можно менять параметры силы тока.
2. За счёт КУ202 (управляющий электрод) питается цепь транзистора.
3. Для защиты ЗУ от скачков тока применяется диод типа VD2.
4. Сопротивление будет воздействовать на ток заряда, значение которого является 1/1 от имеющейся ёмкости аккумулятора.
5. Чтобы питать схему, нужен трансформатор. Он будет снижать сетевое напряжение со стандартных 220 В до необходимых 18-22 В.
6. Если используется трансформатор с большим выходным напряжением, тогда сопротивление следует поднять примерно до 2 кОм. Не исключено, что придётся индивидуально подбирать нужный резистор.
7. Диоды выпрямительного моста, как и тиристор, устанавливаются на радиаторы из алюминия. Это защитить компоненты от перегрева.
8. Если будете применять обычные элементы типа Д242 или Д245, то под корпус обязательно потребуется разметить изоляционную шайбу.

Подобная схема, используемая для сборки тиристорного ЗУ для зарядки аккумулятора действительно простая. Электронная защита здесь не предусмотрена. Вместо этого используется предохранитель. Устанавливать его нужно на выходе.

Если вы будете заряжать батареи ёмкостью до 60 Ач, тогда достаточно будет поставить плавкий предохранитель с параметрами 6,3 А.

Также не помешает последовательно подключить амперметр. С его помощью можно следить и контролировать процесс подзарядки АКБ.

Суть процесса изготовления зарядки заключается в том, чтобы изготовить или распечатать плату, и уже по ней соединить все компоненты. Плату с установленными элементами заключают в корпус, соединяют все провода и тестируют.

Необходимые компоненты

Чтобы сделать самодельный тиристорный зарядник для аккумуляторных батарей, потребуется собрать все необходимые элементы для сборки.

В представленном варианте применяют конденсатор электролитического типа. Он способен выдержать напряжение не меньше 63 В.

Резисторы, которых потребуется 6 штук, должны иметь мощность 0,25 Вт. Ещё один резистор нужен на 2 Вт.

Диоды для выпрямителя должны пропускать ток не более 10 А, а также выдерживать обратное напряжение до 50 В. Аналогичное напряжение будет выдерживать и применяемый импульсный диод VD2.

В качестве транзисторов можно использовать:

• КТ3107;
• КТ502;
• КТ361;
• КТ503;
• КТ315;
• КТ3102.

К числу необходимых компонентов и аналогов для них относятся:

• выпрямительный блок типа КЦ 402, 405 с любым индексом;
• стабилитроны КС 525, КС 518 или КС 522;
• транзистор КТ 117 с буквами Б, В и Г;
• диодный мост на выходе, рассчитанный на 10 А (от Д242 до Д247).

Конечно же, это далеко не единственная доступная схема. Но это один из самых простых вариантов для изготовления самодельного тиристорного зарядного устройства.

Расчёт основных параметров

Слабой стороной зарядного устройства на основе тиристора можно считать низкий коэффициент полезного действия. Частично это обусловлено наличие вторичной обмотке на трансформаторе, которая должна свободно пропускать идущий ток. Он больше в 3 раза, нежели мощность, потребляемая аккумулятором. Чтобы исправить это, можно переставить тиристор из одной обмотки в другую согласно используемой схеме.

Отличительной особенностью такого ЗУ для АКБ заключается в том, что здесь подключается диодный мост, а также регулирующий тиристор на первичную обмотку используемого трансформатора.

Поскольку ток вторичной обмотки примерно в 10 раз меньше зарядного тока, то тепловая энергия на диодах практически не будет выделяться. В результате даже не обязательно применять радиаторы охлаждения.

Процесс сборки

Поскольку схемы могут видоизменяться, плюс каждый мастер по-своему видит процесс сборки, описать подробную инструкцию здесь сложно. Но всё же несколько основных моментов выделить стоит. А именно:

• сначала распечатывается плата, на которой будет основано тиристорное зарядное устройство;
• устанавливаются все компоненты и распаиваются;
• далее сверлятся крепёжные отверстия;
• подбираются компоненты корпуса и измерительный прибор для контроля процесса зарядки;
• подключаются диоды и радиаторы;
• устанавливается тиристор;
• всё качественно изолируется;
• изготавливается передняя панель;
• подводятся и соединяются провода;
• выполняется окончательная сборка всех оставшихся элементов.

Остаётся лишь протестировать полученное зарядное устройство.

Да, внешне оно может выглядеть неказисто, особенно если корпус как таковой отсутствует. Но это всё вопрос вашего желания и возможностей.

Кто хочет, может заморочиться и изготовить действительно красивый корпус, который ничем не будет уступать заводским зарядным устройствам.

Речь идёт об отсутствии электронной защиты, которая могла бы противостоять короткому замыканию, перегрузке, либо переполюсовке. Частично роль защиты берёт на себя предохранитель. Но это не самое удобное решение.

Если есть желание и опыт, тогда можно отдельно собрать защитную схему и подключить её к уже готовому тиристорному зарядному устройству.

Второй минус заключается в гальванической связи блока настройки с сетью. Устранить такой недостаток можно с помощью регулировочного сопротивления с осью из пластика.

Также минусом считается потребность в установке радиаторов охлаждения. Самым лучшим решением будет ребристый радиатор, выполненный из алюминия. Проблема частично решается. Для этого применяют схему с активацией модуля регулировку в обмотку питающего трансформатора.

На самом деле собрать тиристорное ЗУ довольно просто. Но без определённых навыков и знаний браться за такую работу, а также проводить дома эксперименты настоятельно не рекомендуется.

Как относитесь к самодельным зарядным устройствам для АКБ? Кто-то собирал ЗУ на тиристорах? Стоит ли подобными самоделками заниматься?

Схемы зарядных устройств для аккумуляторов и батарей (Страница 5)

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов (0,5 -1А/ч)

Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки 4 никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 500-1000 мА/ч. После достижения на аккумуляторах номинального напряжения питание автоматически отключается. Зарядное устройство оборудовано собственным блоком питания. Схема автоматики…

0 5256 0

Простое тиристорное зарядное устройство (КУ202Е)

Зарядку аккумуляторов током, не превышающим 2,25 А, можно производить с помощью устройства на тиристоре. При достижении некоторого значения напряжения, задаваемого цепью R2, V1, V2, зарядное устройство автоматически отключается от аккумулятора, Образцовое напряжение на аккумуляторе …

5 10509 0

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Частичное восстановление сильно сульфатированных пластин автомобильных аккумуляторов и их зарядку можно произвести с помощью зарядного устройства. Такое восстановление производят асимметричным током с соотношением зарядного и разрядного токов 10/1 и отношением длительности импульсов этих …

6 7226 0

Простое зарядное устройство для аккумуляторов (до 55Ач)

Схема простого зарядного устройства предназначено для зарядки аккумуляторов емкостью до 1980 Кл (55 А*ч) автоматического поддержания зарядного тока на заданном уровне. Принцип работы устройства основан на перераспределении напряжения питающей сети между последовательно включенными конденсатором .

..

4 6716 2

Схема импульсного стабилизатора для зарядки телефона

Схема импульсного стабилизатора ненамного сложнее трансформаторного, но она более сложная в настройке. Поэтому недостаточно опытным радиолюбителям, не знающим правил работы с высоким напряжением (в частности, никогда не работать в одиночку и никогда не настраивать включенное устройство двумя руками…

13 17032 0

Схема автоматического зарядного устройства для сотовых телефонов

Сотовые телефоны комплектуются собственными зарядными устройствами. Эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными. Поскольку разновидностей сотовых телефонов много, напряжение питания их аккумуляторов также различно. Так сотовый телефон фирмы Motorola нельзя заряжать с помощью зарядного…

0 7111 1

Малогабаритное универсальное зарядное устройство для аккумуляторов

Миниатюрную аккумуляторную батарею типа 7Д-0Д или 7Д-0,125, батарею из дисковых аккумуляторов типа Д-0,1, Д-0,125 или Д-0,25, используемые в транзисторном радиоприемнике или магнитофоне в качестве источника питания, можно заряжать от.

..

0 5217 0

Схемы подзарядки маломощных аккумуляторных батарей для питания МК

Аккумулятор представляет собой устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. Следует отличать электрические аккумуляторы от гальванических батарей. Аккумуляторы требуют…

2 5286 0

Схемы простых выпрямителей для зарядки аккумуляторов

Выпрямитель собран по мостовой схеме на четырех диодах Д1—Д4 типа Д305. Сила зарядного тока регулируется при помощи мощного транзистора 77, включенного по схеме составного триода. При изменении смещения, снимаемого на базу триода с потенциометра…

2 10611 0

Схема автоматического зарядного устройства (на LM555)

Довольно простое автоматическое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов можно выполнить на основе таймера, как это показано на рис. Схема может работать, как отдельно, так и в составе радиоаппаратуры для поддержания в полностью заряженном состоянии. ..

4 10101 0

 1  2  3  4 5 6  7  8 

Простая схема зарядного устройства SCR

Точная схема зарядного устройства с запуском SCR, которую можно эффективно использовать для зарядки всех типов аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных, никель-кадмиевых аккумуляторов, литий-ионных аккумуляторов и т. д.

Это зарядное устройство SCR используется в большинстве автомобилей. гаражей, и очень популярен среди автомехаников, благодаря высокой надежности и неприхотливости данного агрегата.

Основные характеристики

Поскольку используются тиристорные тиристоры, точка отсечки полного заряда более четкая и точная, чем в системах зарядных устройств на основе транзисторов.

В этой конструкции используются два тиристора, один тиристор высокой мощности, который заряжает батарею, подавая необходимый ток, а другой тиристор малой мощности контролирует уровень напряжения батареи и отключает подачу питания от затвора к источнику питания. SCR, как только напряжение батареи достигнет уровня полного заряда.

500 А SCR Изображение

Поскольку SCR доступны даже для диапазона до 1000 ампер, зарядное устройство не имеет каких-либо ограничений по диапазону, и с этой схемой зарядного устройства можно использовать практически любую батарею с самыми высокими уровнями заряда.

Будучи по своей природе полностью твердотельным, зарядное устройство SCR не подвержено износу по сравнению с зарядными устройствами на базе реле, контакты которых постоянно искрят и разрушаются, пока реле не изнашивается и не выходит из строя. Но с этими системами SCR таких проблем нет, так как эти устройства очень долговечны и могут использоваться бесконечно.

Преимущества зарядного устройства для аккумуляторов SCR

Как обсуждалось выше, конструкция на основе SCR может иметь следующие преимущества по сравнению с другими обычными типами зарядных устройств аккумуляторов:

1. Практически полное отсутствие износа, поэтому максимальный срок службы
2. Доступны SCR с экстремальными диапазонами тока, поэтому можно использовать любую батарею от 1000 мАч до 1000 Ач.
3. Большой радиатор можно привинтить для повышения эффективности работы благодаря простому приспособлению для крепления радиатора болтами
4. Может срабатывать при напряжении затвора всего 2 В
5. Дешевле и компактнее, чем полевые МОП-транзисторы и реле
6. Надежный и бесконечный срок службы при переключении ВКЛ/ВЫКЛ благодаря прочным внутренним характеристикам
7. Простота использования и настройки

Описание схемы

Ссылаясь на приведенную ниже схему зарядного устройства SCR высокой мощности, основное функционирование можно понять по следующим пунктам:

SCR1 = от 10 до 20 ампер, SCR2 = C106 , R2 и R3 должны иметь номинальную мощность 10 Вт , D1, D2 = 6A4 и D3 = 1N4007 , ZD1 = 6 В 1 Вт стабилитрон

В качестве источника питания для зарядки аккумулятора используется трансформатор с центральным отводом. Он должен быть рассчитан на ток зарядки аккумулятора. Предпочтительно для свинцово-кислотных аккумуляторов токовая мощность трансформатора должна быть в 10-8 раз меньше, чем значение аккумуляторной батареи в ампер-часах. Таким образом, для аккумулятора емкостью 100 Ач трансформатор должен быть на 12 ампер, для аккумулятора на 500 Ач он может быть рассчитан на 60 ампер и так далее. Пониженный переменный ток от батареи выпрямляется с помощью диодов D1, D2.

Вы не видите фильтрующий конденсатор, используемый после диодов, по двум причинам:

• Если используется чистый постоянный ток, то SCR1 будет постоянно защелкиваться, и его нельзя отключить, удалив его смещение затвора
• Батарея обычно не нужна Плавный постоянный ток для зарядки, это нормально, если ток заряда является постоянным током, с постоянным током и полным отключением заряда.

Когда питание включено, конденсатор C1 обеспечивает заземление затвора SCR2 и блокирует проводимость независимо от напряжения батареи.

При выключенном переключателе SCR2 постоянный ток от D1/D2 легко достигает затвора SCR1 и включает его.

Теперь SCR1 начинает подавать зарядное напряжение и ток на подключенную батарею через катод и землю.

Теперь все напряжение питания от трансформатора падает и стабилизируется до уровня разряда батареи. Это происходит из-за того, что ток трансформатора в 10 раз меньше, чем значение Ач батареи, что вынуждает его падать до уровня разрядки батареи. Таким образом, если начальный уровень разряженной батареи составлял 11 В, постоянное напряжение от трансформатора также упадет до 11 В и будет медленно повышаться по мере того, как батарея будет постепенно заряжаться с помощью SCR1 9.0003

Сеть резистивного делителя, построенная с использованием резисторов R1/R5, теперь начинает контролировать напряжение батареи. C1 теперь действует как фильтрующий конденсатор для стабилизации входа затвора в SCR2 через вышеупомянутый резистивный делитель.

Изначально предустановка R1 настроена таким образом, что SCR2 просто включается, когда подключенная батарея достигает полного уровня заряда. Например, для батареи на 12 В резистор R1 можно настроить таким образом, чтобы стабилитрон ZD1 на затворе SCR2 только начинал проводить, когда напряжение батареи достигло около 14,3 В, так что SCR2 мог срабатывать при напряжении около 14,3 В. и отключите питание затвора SCR1.

Следовательно, когда батарея заряжается и достигает заданного значения, напряжение на конденсаторе C1 становится достаточно высоким, чтобы позволить стабилитрону ZD1 проводить ток. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию SCR2, который притягивает напряжение затвора SCR1 к земле, подавляя смещение затвора.

SCR2 переходит в режим постоянной фиксации, так как его затвор имеет фильтрующий конденсатор в форме C1, поэтому он может получить требуемый чистый постоянный ток для целей фиксации.

Описанная выше ситуация приводит к отключению SCR1 и отключению зарядного тока аккумулятора.

После этого из-за отсутствия зарядного напряжения напряжение батареи начинает медленно падать, пока не достигнет стабильного состояния заряда (SoC), которое может составлять от 12,6 до 12,8 В для полностью заряженной 12-вольтовой батареи.

Поскольку SCR2 заблокирован, падение напряжения батареи до уровня SoC не влияет на состояние отключения зарядного устройства.

Цепь зарядного устройства SCR остается в этом состоянии бесконечно, пока либо батарея не будет извлечена, либо входное питание не будет отключено и снова включено для нового цикла.

Дизайн печатной платы

Полный дизайн печатной платы вместе с наложением компонентов можно увидеть на следующем изображении.

Как настроить

Цепь зарядного устройства SCR можно настроить на отключение полного заряда, как описано в следующих пунктах:

• Подсоедините частично разряженную батарею к цепи.
• Подсоедините амперметр соответствующего номинала к указанным точкам.
• Подсоедините вольтметр к батарее, установите соответствующий диапазон.
• Теперь включите питание, чтобы аккумулятор начал заряжаться через SCR1.
• Когда вы обнаружите, что показания амперметра почти равны нулю, а показания вольтметра почти достигли уровня полного заряда, начните регулировать предустановку R1 до тех пор, пока SCR1 не отключится.
• Для индикации КРАСНЫЙ светодиод можно подключить последовательно с R4.
• При регулировке, как только этот светодиод начинает светиться, можно предположить, что SCR2 включен, а SCR1 выключен.
• Настройка цепи зарядного устройства большой мощности SCR завершена.
• Теперь вы можете попробовать установить зарядное устройство с новой разряженной батареей и увидеть процесс автоматического отключения при установленном пороговом уровне полного заряда батареи.

Зарядное устройство SCR с непрерывным током

Следующая схема зарядного устройства на основе SCR представляет собой зарядное устройство, в котором выходной ток падает по мере увеличения напряжения батареи. Звучит красиво, да? Когда аккумулятор заряжается до максимального уровня полной зарядки, скорость зарядки автоматически минимизируется. Пойдите с 12,6-вольтовым трансформатором, обеспечивающим от 3 до 5 ампер.

В течение времени, когда аккумулятор получает максимальный зарядный ток, резистор R1 и диод D1 включают SCR1, чтобы он мог подавать полный ток в аккумулятор. Вы можете обнаружить, что напряжение на R6 и R3 довольно низкое, что приводит к тому, что D2 перестает проводить ток; выключение SCR2.

Напряжение, при котором SCR2 может включиться, определяется потенциометром R6. Когда D2 начинает передавать ток затвора на SCR2, он включается, вызывая обратное смещение диода D1. Напряжение на D1, которое подтягивается с помощью R1, падает практически до нуля. Это предотвращает активацию SCR1. В результате скорость тока снижается, а угол срабатывания SCR1 минимизируется по мере увеличения напряжения на клеммах батареи.

Вы можете поэкспериментировать с ограничительным резистором, чтобы изменить скорость зарядки

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как сделать схему зарядного устройства с помощью выпрямителя, управляемого кремнием (SCR)

Аккумулятор заряжается небольшим напряжением переменного или постоянного тока. Поэтому, если вы хотите зарядить аккумулятор от источника переменного тока, выполните следующие действия: сначала нам нужно ограничить большое напряжение переменного тока, нужно отфильтровать напряжение переменного тока, чтобы удалить шум, отрегулировать и получить постоянное напряжение, а затем подать полученное напряжение на аккумулятор для зарядки. После завершения зарядки цепь должна автоматически отключиться.

[adsense1]

Блок-схема зарядного устройства с использованием SCR:

Источник переменного тока подается на понижающий трансформатор, который преобразует большой источник переменного тока в ограниченный источник переменного тока, фильтрует напряжение переменного тока и удаляет шум, а затем подает это напряжение на SCR, где он выпрямляет переменный ток и дает результирующее напряжение. к аккумулятору для зарядки.

Принципиальная схема зарядного устройства с использованием SCR

Принципиальная схема цепи зарядного устройства с использованием SCR приведена ниже0163

• Сетевое напряжение переменного тока подается на понижающий трансформатор, напряжение должно быть снижено примерно до 20 В. понижающее напряжение подается на SCR для выпрямления, а SCR выпрямляет основное напряжение переменного тока. Это выпрямленное напряжение используется для зарядки аккумулятора.
• Когда разъем батареи подключен к цепи зарядки, батарея не будет полностью разряжена, а разрядится, это подаст прямое напряжение смещения на транзистор через диод D2 и резистор R7, который включится. Когда транзистор открыт, SCR отключается.
• При падении напряжения батареи прямое смещение уменьшается и транзистор закрывается. Когда транзистор автоматически отключается, диод D1 и резистор R3 передают ток на затвор SCR, это запускает SCR и получает проводимость. SCR выпрямляет входное напряжение переменного тока и подает его на батарею через резистор R6.
• Это зарядит батарею, когда падение напряжения в батарее уменьшится, ток прямого смещения также увеличится для транзистора, когда батарея будет полностью заряжена. Транзистор Q1 снова включится и выключит SCR.

Также прочитайте сообщение: Цепь зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Цепь зарядного устройства для аккумуляторов с использованием SCR и LM 311

Вот еще одно зарядное устройство с управлением по схеме, использующее SCR и LM311. Сигнал переменного тока выпрямляется с помощью SCR, а компаратор используется для определения напряжения заряда батареи по отношению к опорному напряжению, чтобы управлять переключением SCR.

Принцип работы этой схемы

Принцип работы схемы заключается в управлении переключением тиристора на основе зарядки и разрядки аккумулятора. Здесь SCR действует как выпрямитель, а также как переключатель, позволяющий подавать выпрямленное напряжение постоянного тока для зарядки аккумулятора. В случае полной зарядки аккумулятора эта ситуация определяется с помощью схемы компаратора, и тринистор отключается.

Когда заряд батареи падает ниже порогового уровня, выходной сигнал компаратора переключается на включение SCR, и батарея снова начинает заряжаться. Здесь компаратор сравнивает напряжение на батарее с опорным напряжением.

Схема цепи зарядного устройства с использованием SCR и LM311

Схема цепи зарядного устройства с использованием LM311 и SCR – ElectronicsHub. Org батареи использовалась для подзарядки. Предположим, мы используем 6 ячеек, 9V Ni-Cd аккумулятор с номиналом 20 Ач в ампер-часах и напряжением одной ячейки 1,5 В. Это установит требуемое оптимальное напряжение батареи около 9 В.

При напряжении 9 В на делителе потенциала напряжение на потенциометре и резисторе должно быть выше 5,2 В (уровень опорного напряжения). Для этой цели мы выбираем схему делителя потенциала, состоящую из резистора 22К, резистора 40К и потенциометра 20К.

Выходной ток LM311 составляет около 50 мА, и поскольку здесь мы используем транзистор BC547 с низким током базы, нам потребуется резистор около 150 Ом. В качестве трансформатора используется трансформатор 230/12 В. Первичная часть трансформатора подключена к источнику переменного тока 230 В, а вторичная часть подключена к выпрямителю.

Читайте также — Цепь автоматического зарядного устройства

Как управлять схемой зарядного устройства?

Первоначально, когда схема включена и уровень заряда батареи ниже порогового напряжения, схема выполняет задачу зарядки батареи. SCR срабатывает при подаче напряжения на клемму Gate через резистор R1 и диод D1. Затем он начинает выпрямлять переменное напряжение, но только в течение полупериода. Когда постоянный ток начинает течь к батарее через резистор R2, батарея заряжается. Напряжение на делителе потенциала, состоящем из потенциометра RV1 и резистора R4, зависит от напряжения на батарее. Это напряжение подается на инвертирующий вывод ОУ LM311.

На неинвертирующую клемму подается опорное напряжение 5,2 В с помощью стабилитрона. Для нормального режима зарядки это опорное напряжение больше, чем напряжение на делителе потенциала, а выход компаратора меньше, чем пороговое напряжение, необходимое для запуска NPN-транзистора в проводимость. Таким образом, транзистор и диод D3 остаются закрытыми, а на затвор SCR подается напряжение срабатывания через резисторы R1 и D1.

Теперь, когда батарея начинает заряжаться и в определенный момент, когда она полностью заряжена, напряжение на делителе потенциала достигает значения выше опорного напряжения. Это означает, что напряжение на инвертирующем выводе меньше, чем напряжение на неинвертирующем выводе, а выход компаратора больше, чем пороговое напряжение база-эмиттер для транзистора.

Это приводит к открытию транзистора и его включению. В то же время, когда диод D3 смещен в прямом направлении, он начинает проводить, и это блокирует срабатывание напряжения затвора SCR, поскольку теперь он подключен к низкому потенциалу или земле. Таким образом, SCR отключается, и процесс зарядки останавливается или приостанавливается. Опять же, когда заряд батареи падает ниже порогового уровня, операция зарядки возобновляется способом, описанным выше. Резистор R7 и диод D4 обеспечивают небольшой подзаряд в случае, если SCR находится в выключенном состоянии.

Примечание. Также прочитайте публикацию — Цепь зарядного устройства мобильного телефона для путешествий

Применение схемы зарядного устройства с использованием SCR и LM311:

1. Может использоваться для зарядки аккумуляторов, используемых в игрушках.