Содержание

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Вообще, зарядные устройства бывают линейными и импульсными.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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,

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

ничего я не менял, только перевёл схему на импортную, элементную базу, с вашего разрешения будем рассматривать именно её.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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,

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Управляющий транзистор в ходе работы будет нагреваться, поэтому его необходимо установить на небольшой теплоотвод.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Указанный резистор, необходим с мощностью 1-2 ватта, в ходе работы будет нагреваться, у меня стоит 2-х ватный.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБПростое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Да, и еще не забываем мазать термопасту.

Резисторы на 100 Ом установлены не на плате управления, а припаяны непосредственно на тиристорах.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

Силовой трансформатор необходим с напряжением вторичной обмотке не менее 18-20 вольт, этого хватит для зарядки любых автомобильных 12-вольтовых аккумуляторов.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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.

Простое, тиристорное зарядное устройство для авто АКБ

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

Надежное зу с тиристорным управлением

Зарядное устройство на тиристоре схема, подключение и включение тиристора

Считaeтся, чтo сoврeмeнныe aвтo зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe схeмы дoлжны сoдeржaть микрoсхeмы для упрaвлeниeм рaбoтoй. Тaкиe схeмы зaрядных устрoйств нa тиристoрaх для aвтoмoбилeй oтнoситeльнo слoжны для пoвтoрeния.

Eсли чeлoвeк имeeт нaчaльныe знaния пo элeктрoникe, лучшe oгрaничиться схeмaми с oбычными, пoпулярными элeмeнтaми, пoвтoрить кoтoрыe мoжнo бeз oсoбых прoблeм.

В прeдстaвлeнных схeмaх aвтoмoбильнoe зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe для aвтoмoбильнoгo aккумулятoрa выдaёт тoк зaрядa прaктичeски oт 0 и дo мaксимaльных знaчeний.

Нaибoлee прoдвинутыe сoздaтeли зaрядoк сoвeтуют зaряднoe нa тиристoрaх oснaщaть тeрмoрeгулятoрoм, кoтoрый будeт включaть вeнтилятoр (мoжнo взять oт стaрoгo блoкa питaния кoмпьютeрa ПК) и oхлaждaть тaким oбрaзoм рaдиaтoр тиристoрa. В этoм случae мoжнo сущeствeннo умeньшить рaзмeры aвтoмoбильнoгo зaряднoгo рaдиaтoрa и сooтвeтствeннo всeгo устрoйствa, схeмa упрaвлeния тиристoрoм при этoм ни скoлькo нe измeниться.

Прoстoe зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe, схeмa «выхoднoгo дня»

Мнoгиe рaзрaбoтчики схeм ЗУ для aвтoмoбильных aккумулятoрoв пришли к вывoду, чтo рeгулятoр мoщнoсти нa тиристoрe oтнoситeльнo экoнoмичeн и мeнee гaбaритeн нeжeли трaнзистoрный. Включeниe тиристoрa в импульсных схeмaх дeсульфaтируeт импульсным тoкoм стaрeнький aккумулятoр и пoддeрживaeт в испрaвнoм сoстoянии нoвый.

Пoдключeниe тиристoрa пoзвoляeт сущeствeннo упрoстить схeму упрaвлeния нaпряжeниeм нa aккумулятoрe. В рeзультaтe устрoйствo нa тиристoрe oкaзaлaсь прoстым и нaдeжным.

Зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe VS1 oткрывaeтся вo врeмeни, кoтoрoe рaспoлoжeнo в нaчaлe пoлoжитeльнoгo(+) пoлупeриoдa, и зaкрывaeтся нa врeмя oтрицaтeльнoгo (-) пoлупeриoдa.

Истoчник oпoрнoгo нaпряжeния, сoбрaнный нa рeзистoрe R2, диoдe VD3, стaбилитрoнe VD4 и ёмкoсти C2 и нaпряжeниe нa aккумулятoрe срaвнивaeтся в нaчaлe + пoлупeриoдa нa нoгe упрaвлeниe тиристoрa VS1.

Включeниe тиристoрa (oткрыт — зaкрыт) зaвисит oт нaпряжeния, кoтoрoe снимaeтся с рeзистoрa R3. С тeчeниeм врeмeни бaтaрeя зaряжaeтся, чтo вeдёт к увeличeнию нaпряжeниe нa нeй. Тиристoр нaчинaeт oткрывaться пoзжe и зaкрывaться рaньшe.

Aмпeрмeтр нeoбхoдимo включaть в цeпь дo R нaгрузки R5. Aмпeрмeтр в схeмe зaрядных устрoйств нa тиристoрaх oбычнo пoкaзывaeт нa 0,4-0,5 aмпeр бoльший тoк, чeм eсть нa сaмoм дeлe, этo прoисхoдит из-зa шунтa R5.

Блaгoдaря этoму стрeлкa aмпeрмeтрa нe ухoдит  в минус a oстaётся  нa «0» шкaлы.

Зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe цикличeски рaзряжaeт aккумулятoр вo врeмя oтрицaтeльнoгo пoлупeриoдa U, чтo привoдит к прoцeссу дeсульфaтaции плaстин aккумулятoрa, этoт прoцeсс прoисхoдит блaгoдaря R нaгрузки R5. Eсли Вы нe плaнируeтe вeсь прцeсс зaрядки aккумулятoрa нaхoдиться рядoм с зaрядкoй мoжнo сoбрaть схeму зaщиты aккумулятoрнoй бaтaрeи oт глубoкoгo рaзрядa (из-зa R5) при прoпaдaнии 220в.

Схeмa сoбирaeтся нa рeлe К1 и выпрямитeлe VD1C1. В этoй схeмe VD2 служит шунтoм для прoтивoпoлoжных ЭДС. Зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe сoдeржит стaндaртный трaнсфoрмaтoр ТПП294-220-50 или другoй нa 10 A и нaпряжeниe oкoлo 35 вoльт.

Прoстoe зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe, схeмa нa oднoпeрeхoднoм трaнзистoрe КТ117 зaряднoe нa тиристoрaх и (двухбaзoвый диoд) зaряднoe устрoйствo нa тиристoрe

Истoчник:http://www.anod-master.ru/zaryadnoe-ustroystvo-na-tiristore-shema-podklyuchenie-i-vklyuchenie-tiristora.html

Источник: http://topfiles.timedosuga.com/?p=3689

Зарядное устройство на тиристоре для автомобильных АКБ: как сделать и стоит ли?

Тиристорное зарядное устройство являет собой девайс с электронным управлением зарядным током. Такие девайсы производятся на основе тиристорного регулятора мощности, который является фазоимпульсным. В устройстве ЗУ такого типа нет дефицитных компонентов, а если все его детали будут целыми, то его даже не придется настраивать после изготовления.

С помощью такого ЗУ можно заряжать аккумулятор транспортного средства током от нуля до десяти ампер.

Помимо этого, оно может применяться в качестве регулируемого источника питания для тех или иных приборов, к примеру, паяльника, переносной лампы и т.д.

По своей форме зарядный ток очень похож на импульсный, а последний, в свою очередь, позволяет продлить ресурс эксплуатации аккумулятора. Использование тиристорного ЗУ допускается в температурном диапазоне от -35 до +35 градусов.

Схема

1. Схема 1 тиристорного ЗУ2. Простая схема для изготовления ЗУ3. Схема тиристорного прибора

Если вы решите соорудить тиристорное ЗУ своими руками, то можно применять множество различных схем. Рассмотрим описание на примере схемы 1. Тиристорное ЗУ в данном случае питается от обмотки 2 трансформаторного узла через диодный мост VDI+VD4.

Элемент управления выполнен в виде аналога однопереходного транзистора. В данном случае, при помощи переменного резисторного элемента можно регулировать время, на протяжении которого будет осуществляться заряд конденсаторного компонента С2. Если положение этой детали будет крайним правым, то показатель зарядного тока будет наибольшим, и наоборот.

 Благодаря диоду VD5 осуществляется защита управляющей цепи тиристора VS1.

Плюсы и минусы

Основное преимущество такого прибора — это качественная зарядка током, которая позволит не разрушить, а увеличить ресурс эксплуатации аккумулятора в целом.

Если нужно, ЗУ может быть дополнено всевозможными автоматическими компонентами, предназначенными для таких опций:

  • прибор сможет отключиться в автоматическом режиме, когда зарядка будет завершена;
  • поддержание оптимального напряжения аккумулятора в случае его длительного хранения без эксплуатации;
  • еще одна функция, которую можно расценивать как преимущество — тиристорное ЗУ может сообщать автовладельцу о том, правильно ли он подключил полярность АКБ, а это очень важно при зарядке;
  • также в случае добавления дополнительных компонентов может быть реализовано еще одно преимущество — защита узла от замыканий выхода (автор видео — канал Blaze Electronics).

Что касается непосредственно недостатков, то к ним можно отнести колебания зарядного тока, если напряжение в бытовой сети будет нестабильно.

Кроме того, как и другие тиристорные регуляторы, такое ЗУ может создавать определенные помехи для передачи сигнала. Чтобы не допустить этого, при изготовлении ЗУ необходимо дополнительно установить LC-фильтр.

Такие фильтрующие элементы, например, используются в сетевых блоках питания.

Как сделать ЗУ самостоятельно?

Если говорить о производстве ЗУ своими руками, то этот процесс рассмотрим на примере схемы 2. В данном случае тиристорное управления осуществляется посредством сдвига фаз. Весь процесс мы описывать не будем, поскольку он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в конструкцию. Ниже рассмотрим основные нюансы, которые следует учесть.

В нашем случае устройство собирается на обычном оргалите, в том числе и конденсатор:

  1. Диодные элементы, отмеченные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2, следует установить на теплоотводе, монтаж последних допускается на общем теплоотводе.
  2. Элементы сопротивления R2, а также R5, следует использовать не менее, чем по 2 ватта.
  3. Что касается трансформатора, то его можно приобрести в магазине либо взять из паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новый сечением около 1.8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, поскольку этой мощности будет достаточно.
  4. Когда все элементы будут у вас на руках, всю конструкцию можно установить в один корпус. Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать какие-либо рекомендации, поскольку корпус — это личное дело каждого.
  5. После того, как зарядный прибор будет готов, необходимо проверить его работоспособность. Если у вас есть сомнения касательно качества сборки, то мы бы порекомендовали произвести диагностику прибора на более старой АКБ, которую в случае чего не жалко будет выбросить. Но если вы все сделали правильно, в соответствии со схемой, то проблем в плане эксплуатации возникнуть не должно. Учтите и то, что изготовленное ЗУ не нуждается в настройке, оно изначально должно работать правильно.

Простое тиристорное ЗУ в корпусе осциллографа

Видео «Простое тиристорное ЗУ своими руками»

Как сделать простое тиристорное ЗУ своими руками — смотрите на видео ниже (автор ролика — канал Blaze Electronics).

 Загрузка …

Источник: http://AvtoZam.com/elektronika/akb/tiristornoe-zaryadnoe-ustrojstvo-dlya-akkumulyatora/

Зарядное устройство на тиристорном инверторе

В статье рассмотрена возмож­ность использования тиристоров [1] в качестве переключающих эле­ментов инверторов обратноходовых импульсных источников пита­ния. Качественные показатели та­ких схем отличаются от схем на транзисторах, снижены требования к охлаждению приборов, отсутству­ют мощные высоковольтные кон­денсаторы и цепи снижения токов заряда.

Простота тиристорного регули­рования мощности позволяет ис­пользовать схемное решение для зарядки аккумуляторов и питания иных нагрузок.

Схема позволяет в автоматичес­ком режиме поддерживать на низко­вольтном выходе напряжение неза­висимо от колебаний тока нагрузки.

Устройство обеспечивает сни­жение мощности в нагрузке при критической температуре тиристо­ра, имеет плавное широтно-импульсное регулирование тока. Ам­перметр цепи заряда аккумулятора позволяет визуально контролиро­вать ток заряда.

Желание выполнить зарядное устройство с использованием в ин­верторе кремневого незапираемого тиристора диффузионной струк­туры возникло из-за применения в питании инвертора электролити­ческих конденсаторов большой ем­кости, необходимых при выполне­нии таких устройств на транзистор­ных инверторах.

Почти нулевое со­противление конденсаторов при недостаточном ограничении тока в питающей сети приводят к перего­ранию сетевых предохранителей и даже к взрыву мощных сетевых ди­одных мостов.

Для работы тиристорного инвертора емкость конден­сатора сетевого фильтра применя­ется минимального значения, с це­лью устранения импульсных помех от работы тиристора.

Высокочастотные тиристоры, применяемые ранее в развертках телевизоров, могут успешно эксп­луатироваться для работы в тиристорных инверторах.

Сердечник трансформатора на­капливает энергию магнитного поля при открытом тиристоре и при закрытом передает накопленную энергию в нагрузку.

Силовой трансформатор в схе­ме выбран из условий рабочей ча­стоты инвертора и мощности на­грузки вторичных цепей. Габарит­ная мощность превышает мощность нагрузок с учетом потерь.

Выпол­нить самодельный трансформатор по рекомендациям в [2] – дело до­вольно хлопотное и длительное, в принципе проще подобрать транс­форматор заводского исполнения. К примеру, автором был использо­ван сетевой трансформатор от бло­ков питания компьютеров.

По­скольку справку на обмоточные данные найти не удалось, один из трансформаторов был разобран и оказалось, что первичная обмотка содержит 42 витка провода типа ПЭЛ-0,63 с укладкой в двух слоях.

Низковольтная обмотка содержит 6+6 витков провода диаметром 2×0,8 мм со средним выводом, то есть предлагаемый в [3] коэффи­циент трансформации К=15 соблю­ден.          –

Вторичное напряжение равно 2×7=14 В при первичном напряжении 280 В.

Принципиальная схема (рис.

1) состоит: из генератора на аналого­вом таймере da1, с регулятором скважности r2; эмиттерного повто­рителя на биполярном транзисто­ре vt1, необходимого для согласо­вания выходного сопротивления таймера с управляющим входом тиристора vs1; тиристорного ин­вертора с цепями переключения состояния тиристора; кламперная схема подавления выброса напряже­ния при демагнетизации индуктив­ности рассеивания; выпрямительно­го моста выходного напряжения vd8; выпрямителя питания генера­тора vd9 и повторителя со стаби­лизатором напряжения da2, моста vd10 – питания инвертора Стаби­лизация выходного напряжения выполнена с помощью обратной связи с оптопарой da3.

Генератор с регулируемой скважностью импульсов при неиз­менной частоте выполнен на интег­ральном таймере da1. Для работы схемы в режиме автогенератора выводы 6 и 2 соединяются между собой и подключаются к конденса­тору С1.

Заряд конденсатора С1 происхо­дит по цепи r1, vd1, r2, С1. Время заряда t1=0,639(r1+r2)c1, время разряда t2=0,639(r2+r3)c1.

Во время заряда конденсатор С1 заряжается до напряжения в 2/ 3 un на входе 2 da1, в это время на выходе 3 da1 таймера высокий уровень, внутренний триггер мик­росхемы переключается и на выхо­де 3 появляется низкий уровень, открытый внутренний транзистор микросхемы таймера начинает раз­ряжать конденсатор С1 через диод vd2, резистор r3 и вывод 7 da1. После разряда конденсатора до уровня.1/3 напряжения питания таймер вновь включает цикл заря­да конденсатора С1. В результате этого на выходе таймера получает­ся непрерывная последователь­ность прямоугольных импульсов. Прямоугольный импульс с выхода 3 da1 через резистор r4 поступа­ет на вход транзистора vt1 эмит­терного повторителя. С нагрузки r7 цепи эмиттера импульс напря­жения в той же полярности посту­пает на управляющий электрод ти­ристора vs1.

Питание регулятора скважности, микросхемы таймера da1 и эмиттерного повторителя выполнено от аналогового стабилизатора da2.

Стабилизация выходного на­пряжения осуществляется с клемм нагрузки ХТЗ, ХТ4 через оптопару da3 на вход модификации 5 da1.

Мост, составленный из регулятора r10 – установки сигнала обратной связи и светодиода оптопары, по­зволяет при росте напряжения на­грузки открыть транзистор оптопары, который шунтирует через резистор r5 делитель микросхемы с уров­нем 2/3 напряжения питания по входу 5 da1, ширина импульса уменьшается без изменения паузы, напряжение на нагрузке падает. Температурный датчик rt1, в цепи обратной связи, позволяет при ро­сте температуры радиатора тири­стора vs1 снизить выходное напря­жение нагрузки.

Тиристор шунтирован парал­лельной цепью r12, С5, vd7, позво­ляющей удлинить время включения.

Цепь рекуперации энергии об­ратного импульса обмотки транс­форматора выполнена на диоде vd6 с нагрузкой r11 и фильтром С6.

Тиристор закрывается, при от­сутствии тока управления, низким напряжением открытого перехода.

Напряжение на резисторе r13 в цепи анода падает до импульсного напряжения открытого состояния, конденсатор С9 разряжается для подпитки тока обмотки трансфор­матора Т1, ток удержания снижа­ется до полного отключения тири­стора.

Для снижения воздействия тока управления на управляющий электрод подается отрицательное напряжение с резистора r8 цепи катода. Стабилитрон vd4 ограни­чивает импульс обратного напря­жения на уровне несколько ниже допустимого значения для данно­го типа тиристора.

Сетевое питание инвертора пода­ется с диодного моста vd10. Кон­денсатор СЮ выполняет подготовку рабочего напряжения инвертора и фильтрует возможные помехи от работы тиристора vs1.

Диодный мост vd9 подключен к электросети через разделитель­ный конденсатор С11, пониженное напряжение после сглаживания конденсатором С8 поступает на аналоговый стабилизатор на мик­росхеме da2.

Элементы пассивной защиты и коммутации выполнены на предохра­нителе fu1 и выключателе сети sa1.

После полной сборки схемы с использованием рекомендованных радиокомпонентов, наладка начи­нается с проверки сопротивления цепей питания на наличие коротких замыканий. Подключив вместо предохранителя лампочки 220 В 100 Вт, можно подать напряжение сети.

Если лампочка загорится по­чти в полную яркость – следует найти замыкание или неисправный элемент, если этого не случилось или лампа горит слабым накалом – можно подключить вместо акку­мулятора автомобильную лампоч­ку 12/24 В 50 Вт, свечение лампоч­ки указывает на исправную рабо­ту схемы при повышении накала сетевой лампы.

Регуляторами скважности r2 и установки обратной связи устано­вить наибольшую яркость лампочки вторичной цепи. После установки устойчивой работы схемы цепь пре­дохранителя можно восстановить.

В процессе небольшой прогон­ки схемы с нагрузкой в виде лам­почки, после отключения от сети, проверить температуру радиатора тиристора.

По возможности в стенке корпу­са зарядного устройства дополни­тельно установить вентилятор от компьютера или использовать кор­пус блока питания.

В устройстве тиристорного ин­вертора установлены радиодетали заводского исполнения, возможная замена и характеристики указаны в таблице 1.

К выходным клеммам ХТЗ, ХТ4 в соответствующей полярности проводом сечением не менее 4 мм подключается автомобильный ак­кумулятор на напряжение 12 В, емкостью 10…100 А*ч. Регулято­ром тока заряда r2 установить ток по амперметру в 0,02С – от емкос­ти аккумулятора, к примеру при 100 А*ч ток заряда – 2 А. Время заряда 5-6 часов.

Литература

1.    Тиристоры. Перевод с английского. – “Энергия”, Москва, 1971 г.

2.    А. Петров. Индуктивности, дроссели, трансформаторы. – Радиолюбитель, №1, 1996, стр. 13.

3.     В. Володин. Инверторный источник сварочного тока. – Радиолюбитель, №9, 2003, стр. 32.

Творческая лаборатория “Автоматика и телемеханика”

Владимир Коновалов, Михаил Мальков

г. Иркутск-43, а/я 380

Раздел: [Зарядные устройства (для авто)]

Источник: http://www.cavr.ru/article/4968-zaryadnoe-ustrojstvo-na-tiristornom-invertore

Зарядное устройство с защитой

Источник: http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/zarjadnye_ustrojstva/zarjadnoe_ustrojstvo_s_zashhitoj/18-1-0-66

Источник: http://rakarskiy.narod.ru/publ/iz_seti/prostoe_tiristornoe_zarjadnoe_ustrojstvo/2-1-0-22

 

На работе списывали оборудование и мне достался блок питания без внутренностей, с надписью на передней панели “statron TYP 2230”. В наличии были корпус и установленный внутри силовой трансформатор. По надписи на выходных клеммах (13,8V/10A) трансформатор был довольно мощным и выходное напряжение силовой обмотки на холостом ходу было в районе 16-ти вольт.

Решил оставить до поры, до времени.
Наступили холода и родственник попросил меня, собрать для его парка автомобилей зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, надёжное и чтобы нормально заряжало АКБ и не выходило из строя при случайных замыканиях выходных клемм и неправильного подключения аккумуляторов.

Приобретённые им ранее пара импульсных зарядных устройств “Орион PW415” не проработали и месяца в уличных условиях эксплуатации (одно и недели), и хорошо выгорели внутри от попавших туда пыли и водяных капель и впоследствии произошедшего пробоя, восстановить которые пока не удалось.

Я вспомнил про оставленный до лучших времён блок питания, вернее всё, что от него осталось, он идеально подходил для реализации поставленной задачи, благо места в корпусе было предостаточно.

После просмотра различных вариантов схем, в качестве основы была выбрана схема промышленного зарядного устройства “Барс-8А”. Нового здесь ничего не открою, эта схема есть на просторах “инета”, просто она удовлетворяла всем запросам заказчика.

Трансформатор, установленный в имеющемся блоке питания, имел одну силовую обмотку на 16 вольт ХХ и в принципе вполне подходил для зарядного, исходная схема которого имела трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой.

Исходя из имеющегося трансформатора, исходная схема была немного переделана, а конкретнее были добавлены два диода VD7 и VD8 для обеспечения мостовой схемы выпрямителя от одной обмотки.

В принципе вполне можно использовать любые подходящие по току силовые трансформаторы и с одной обмоткой и с обмоткой со средней точкой, с напряжением на ХХ в пределах 16-22 вольт – изменится только выпрямительная часть зарядного устройства.
Например, если в качестве силового трансформатора применить трансформатор, имеющий вторичную обмотку со средней точкой, то выпрямительные диоды можно убрать, и схема  силовой части будет выглядеть следующим образом.

Вообще-то мощность данной схемы ограничивается применёнными в ней силовым трансформатором и выпрямительными диодами и тиристорами. Сама схема не работает, если на выход не подключён аккумулятор, или подключён в неправильной полярности. Просто на выходе в этом случае ничего не будет, хоть закороти выходные клеммы.

В имеющийся блок питания был врезан амперметр (миллиамперметр с шунтом), установлен регулятор зарядного тока (напряжения), ещё один светодиод (зелёный) для индикации включения устройства в сеть. Имеющийся светодиод (красный) был задействован для индикации правильной полярности подключения АКБ.

Схема была собрана на плате навесным монтажом, диоды и тиристоры были установлены на общий радиатор через изолирующие прокладки. В качестве диодов и тиристоров были выбраны тиристоры КУ202 и 10-ти амперные диоды.

Конечно, лучше поставить их по мощнее, но исходя из имеющегося транса с напряжением ХХ около 16 вольт, будем надеяться, что максимальный зарядный ток устройства не превысит 10-12 ампер, на что их вполне хватит.

Для лучшего охлаждения, перед радиатором был установлен вентилятор от компьютерного БП.

Шунт для амперметра был изготовлен из вязальной железной проволоки, диаметром 2 мм. Длинна его подобрана опытным путём, по максимальному отклонению стрелки миллиамперметра при токе 10 ампер.

Маломощные транзисторы здесь можно применить любые, соответствующей структуры, в качестве КТ815Г – любые средней (большой) мощности.
Устройство можно собрать на печатной плате, размером 50х65 мм.

Вариант платы смотрите ниже на рисунке.

Хочется отметить, что это зарядное устройство собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже – не нуждается в налаживании и начинает работать сразу.

Устройство надёжное в эксплуатации и случайно вывести его из строя не получится. Для ещё более надёжной эксплуатации, в качестве силовых элементов, лучше применять тиристоры (диоды) на ток не менее 25 ампер.

Надеюсь это устройство не разочарует Вас. Удачи в сборке! P.S. В архиве печатка в Lay6.

Архив для статьи

 

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполненно на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания.

Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы. Зарядный ток по форме близок к импульсному, кой, как считается, содействует продлению срока службы батареи.

Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.Схема прибора показана на рис. 2.60.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки 

II понижающего трансформатора Т1 через диодный moctVDI + VD4.
Узел управления тиристором исполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1.При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток станет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 оберегает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, появляющегося при включении тиристора.

Зарядное приспособление в дальнейшем можно дополнить разными автоматическими узлами (отключение по завершении зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при продолжительном ее хранении, сигнализации о верной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).К недочетам прибора можно отнести – колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электроосветительной сети.

 Как и все подобные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи радиоприему. Для борьбы с ними надлежит предусмотреть сетевой 

LC-фильтр, подобный использующемуся в импульсных сетевых блоках питания.Конденсатор С2 – К73-11, емкостью от0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж – 

KT50IK, а КТ315Л – на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 – СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.Амперметр РА1 – любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.

Предохраннтель 

F1 – плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток.

Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).Диоды выпрямителя и тиристор ставят на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами лучше применять теплопроводные пасты.

Заместо тиристора КУ202В подходят КУ202Г – КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.Надлежит заметить, что в качестве теплоотвода тиристора возможно применять непосредственно железную стенку кожуха.

Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за угрозы нечаянных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если укреплять тиристор через слюдяную прокладку, угрозы замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.

В приборе может быть применен готовый сетевой понижающий трансформатор нужной мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.

Ежели у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор 

R5 надлежит сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 * 26 В сопротивление резистора надлежит увеличить до 200 Ом).В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две однообразные обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше исполнить по обычной двуполупериодной схеме на 2-ух диодах.

При напряжении вторичной обмотки 28 * 36 В можно вообще отказаться от выпрямителя – его роль станет одновременно играть тиристор 

VS1 (выпрямление -однополупериодное). Для такового варианта блока питания нужно между резистором R5 и плюсовым проводом подключить разделительный диод КД105Б либо Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резисторуR5). Выбор тиристора в таковой схеме станет ограничен – подходят только те, которые дозволяют работу под обратным напряжением (к примеру, КУ202Е).Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. 3 его вторичных обмотки необходимо соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 А.

Все детали прибора, кроме трансформатора Т1, диодов 

VD1 + VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Чертеж платы представлен в журнале радио № 11 за 2001 год.

Источник: http://www.istochnikpitania.ru/index.files/225.htm

Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора.

Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора.
Тиристорный регулятор в зарядном устройстве.
Для более полного ознакомления с последуущим материалом, просмотрите предыдущие статьи: «Двух полупериодная схема выпрямителя» и «Как изготовить трансформатор на П – образном сердечнике».


♣     В этих статьях  говориться о том, что существуют 2–х полупериодные схемы выпрямления с двумя вторичными обмотками, каждая из которых рассчитана на полное выходное напряжение. Обмотки работают поочередно: одна на положительной полуволне, другая на отрицательной.
Используются два полупроводниковых выпрямительных диода.

♣     Предпочтительность такой схемы:

  • — токовая нагрузка на каждую обмотку и каждый диод в два раза меньше, чем на схему с одной обмоткой;
  • — сечение провода двух вторичных обмоток может быть в два раза меньше;
  • — выпрямительные диоды могут быть выбраны на меньший максимально допустимый ток;
  • — провода обмоток наиболее охватывают магнитопровод, магнитное поле рассеяния минимально;
  • — полная симметричность — идентичность вторичных обмоток;


♣     Используем такую схему выпрямления на П – образном сердечнике для изготовления регулируемого зарядного устройства на тиристорах.
Двух — каркасная конструкция трансформатора позволяет это сделать наилучшим образом.
К тому же две полу-обмотки получаются совершенно одинаковыми.

♣     И так, наше задание: построить устройство для зарядки аккумулятора с напряжением 6 – 12 вольт и плавным регулированием зарядного тока от 0 до 5 ампер.
Мною уже предлагался для изготовления «Выпрямитель для зарядки аккумулятора», но регулировка зарядного тока в нем проводится ступенчато.
Посмотрите в этой статье, как выполнялся расчет трансформатора на Ш – образном сердечнике. Эти расчетные данные подходят и под  П –образный трансформатор той же мощности.

Расчетные данные из статьи таковы:

  • — мощность трансформатора – 100 ватт;
  • — сечение сердечника – 12 см.кв.;
  • — выпрямленное напряжение — 18 вольт;
  • — ток — до 5 ампер;
  • — количество витков на 1 вольт – 4,2.

Первичная обмотка:

  • — количество витков – 924;
  • — ток – 0,45 ампера;
  • — диаметр провода – 0,54 мм.

Вторичная обмотка:

  • — количество витков – 72;
  • — ток – 5 ампер;
  • — диаметр провода – 1,8 мм.

♣     Эти расчетные данные примем за основу построения трансформатора на  П – образном сердечнике.
С учетом рекомендаций выше указанных статей по изготовлению трансформатора на П— образном сердечнике, построим выпрямитель для зарядки аккумулятора с плавной регулировкой зарядного тока.

Схема выпрямителя изображена на рисунке. Она состоит из трансформатора ТР, тиристоров Т1 и Т2, схемы управления зарядным током, амперметра на 5 — 8 ампер, диодного моста Д4 — Д7.
Тиристоры Т1 и Т2 одновременно выполняют роль выпрямительных диодов и роль регуляторов величины зарядного тока.

♣     Трансформатор Тр состоит из магнитопровода и двух каркасов с обмотками.
Магнитопровод может быть набран как из стальных  П – образных пластин, так и из разрезанного О – образного сердечника из навитой стальной ленты.
Первичная обмотка (сетевая на 220 вольт — 924 витка) делится пополам – 462 витка (а – а1) на одном каркасе, 462 витка (б – б1) на другом каркасе.
Вторичная обмотка (на 17 вольт) состоит из двух полуобмоток (по 72 витка) мотается на первом (А — Б) и на втором (А1 – Б1) каркасе по 72 витка. Всего 144 витка.

Третья обмотка (с — с1 = 36 витков) +(d — d1 = 36 витков) в сумме 8,5 В +8,5 В = 17 вольт  служит для питания схемы управления и состоит из 72 витков провода. На одном каркасе (с – с1) 36 витков и на другом каркасе (d — d1) 36 витков.
Первичная обмотка мотается проводом диаметром – 0,54 мм.
Каждая вторичная полуобмотка мотается проводом диаметром 1,3 мм., рассчитанным на ток 2,5 ампера.
Третья обмотка мотается проводом диаметром 0,1 — 0,3 мм, какой попадется, ток потребления здесь маленький.

♣     Плавная регулировка зарядного тока выпрямителя основана на свойстве тиристора переходить в открытое состояние по импульсу, поступающему на управляющий электрод. Регулируя время прихода управляющего импульса, можно управлять средней мощностью проходящей через тиристор за каждый период переменного электрического тока.

♣     Приведенная схема управления тиристорами работает по принципу фазо-импульсного метода.
Схема управления состоит из аналога тиристора, собранного на транзисторах Тр1 и Тр2, временной цепочки, состоящей из конденсатора С и резисторов R2 и Ry, стабилитрона Д7 и разделительных диодов Д1 и Д2. Регулировка зарядного тока производится переменным резистором Ry.

Переменное напряжение 17 вольт снимается с третьей обмотки, выпрямляется диодным мостом Д3 – Д6 и имеет форму (точка №1) (в кружке №1). Это, пульсирующее напряжение положительной полярности с частотой 100 герц, меняющее свою величину от 0 до 17 вольт. Через резистор R5 напряжение поступает на стабилитрон Д7 (Д814А, Д814Б или любой другой на 8 – 12 вольт). На стабилитроне напряжение ограничивается до 10 вольт и имеет форму (точка №2). Далее следует зарядно – разрядная цепочка (Ry, R2, C). При возрастании напряжения от 0 начинает заряжаться конденсатор С, через резисторы Ry, и R2.
♣     Сопротивление резисторов и емкость конденсатора (Ry, R2, C) подобраны таким образом, чтобы конденсатор зарядился за время действия одного полупериода пульсирующего напряжения. Когда напряжение на конденсаторе достигнет максимальной величины (точка №3), с резисторов R3 и R4 на управляющий электрод аналога тиристора (транзисторы Тр1 и Тр2) поступит напряжение для открытия. Аналог тиристора откроется и заряд электричества, накопленный в конденсаторе, выделится на резисторе R1. Форма импульса на резисторе R1 показана в кружке №4.
Через разделительные диоды Д1 и Д2 импульс запуска подается одновременно на оба  управляющих электрода  тиристоров Т1 и Т2. Открывается тот тиристор, на который в данный момент поступила положительная полуволна переменного напряжения с вторичных обмоток выпрямителя (точка №5).
Изменяя сопротивление резистора Ry, изменяем время за которое полностью зарядится конденсатор С, то есть изменяем время включения тиристоров во время действия полуволны напряжения. В точке №6 показана форма напряжения на выходе выпрямителя.
Изменяется сопротивление Ry, изменяется время начала открывания тиристоров, изменяется форма заполнения полупериода действующим током (фигура №6). Заполнение полупериода может регулироваться от 0 до максимума. Весь процесс регулирования напряжения во времени показан на рисунке.
♣     Все показанные замеры формы напряжения в точках №1 — №6 проведены относительно плюсового вывода выпрямителя.

Детали выпрямителя:
 — тиристоры Т1 и Т2 – КУ 202И-Н на 10 ампер. Каждый тиристор устанавливать на радиатор площадью 35 – 40 см.кв.;
 — диоды Д1 – Д6 Д226 или любые на ток 0,3 ампера и напряжение выше 50 вольт;
 — стабилитрон Д7 — Д814А — Д814Г или любой другой на 8 – 12 вольт;
 — транзисторы Тр1 и Тр2 любые маломощные на напряжение свыше 50 вольт.
Подбирать пару транзисторов необходимо с одинаковой мощностью, разными проводимостями и с равными коэффициентами усиления (не менее 35 — 50).
Мною опробованы разные пары транзисторов:  КТ814 – КТ815, КТ816 – КТ817; МП26 – КТ308, МП113 – МП114.
Все варианты работали хорошо.
 — Сонденсатор емкостью 0,15 микрофарады;
 — Резистор R5 ставить мощностью в 1 ватт. Остальные резисторы мощностью 0,5 ватта.
 — Амперметр рассчитан на ток 5 – 8 ампер

♣     Необходимо с вниманием отнестись к монтажу трансформатора. Советую перечитать статью «Как изготовить трансформатор на П – образном сердечнике». Особенно то место, где приводятся рекомендации по фазировке включения первичной и вторичной обмоток.

 Можно использовать схему фазировки первичной обмотки  приведенную ниже,  как на рисунке.


♣     В цепь первичной обмотки последовательно включается электрическая лампочка на напряжение 220 вольт и мощность 60 ватт. эта лампочка будет служить вместо предохранителя.
Если обмотки будут сфазированы неправильно, лампочка загорится.
Если соединения проведены правильно, при включении трансформатора в сеть 220 вольт лампочка должна вспыхнуть и потухнуть.
На клеммах вторичных обмоток должно быть два напряжения по 17 вольт, вместе (между А и Б) 34 вольта.

Все монтажные работы необходимо проводить с соблюдением ПРАВИЛ ТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ!

 

Зарядное устройство на тиристоре для автомобиля

Использование зарядных устройств на тиристорах оправдано – восстановление работоспособности аккумуляторов происходит намного быстрее и «правильнее». Поддерживается оптимальное значение тока зарядки, напряжение, поэтому навредить аккумулятору вряд ли получится. Ведь от перенапряжения может выкипать электролит, разрушаться пластины из свинца. А это все приводит к выходу из строя аккумуляторной батареи. Но нужно помнить о том, что современные свинцовые АКБ способны выдерживать не более 60 циклов полного разряда и заряда.

Общее описание схемы зарядчика

Изготовить своими руками зарядные устройства на тиристорах сможет каждый, если имеются познания в электротехнике. Но чтобы сделать правильно все работы, нужно иметь под рукой хотя бы простейший измерительный прибор – мультиметр.

зарядное устройство на тиристоре

Он позволяет провести замеры напряжения, тока, сопротивления, проверить работоспособность транзисторов. А в схеме зарядного устройства имеются такие функциональные блоки:

  1. Понижающее устройство – в самом простом случае это обычный трансформатор.
  2. Блок выпрямителя состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью удается получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
  3. Блок фильтров – это один или несколько электролитических конденсатора. С их помощью отсекается вся переменная составляющая в выходном токе.
  4. Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов – стабилитронов.
  5. Амперметром и вольтметром происходит контроль тока и напряжения соответственно.
  6. Регулировка параметров выходного тока производится устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.

Основной элемент – трансформатор

Без него просто никуда, изготовить зарядное устройство с регулировкой на тиристоре без использования трансформатора не получится. Цель применения трансформатора – снижение напряжения с 220 В до 18-20 В. Именно столько нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:

  1. Магнитопровод из стальных пластин.
  2. Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока 220 В.
  3. Вторичная обмотка соединяется с основной платой зарядного устройства.

В некоторых конструкциях могут применяться две вторичные обмотки, включенные последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, применяется трансформатор, у которого одна первичная и столько же вторичных обмоток.

Грубый расчет обмоток трансформатора

зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на тиристоре

Желательно в конструкции зарядного устройства на тиристорах использовать трансформатор с уже имеющейся первичной обмоткой. Но если нет первичной обмотки, нужно вычислить ее. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью свыше 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (кв. см), можно вычислить число витков на каждый 1 В напряжения:

N = 50 / S (кв. см).

Чтобы вычислить количество витков в первичной обмотке, нужно 220 умножить на N. Аналогичным образом считается и вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскакивать вплоть до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.

Намотка и сборка трансформатора

Прежде чем начинать намотку, нужно вычислить диаметр провода, который потребуется использовать. Для этого нужно воспользоваться простой формулой:

d = 0,02×√I (обмотки).

Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток обмотки — в миллиамперах. Если нужно производить зарядку током 6 А, то подставляете под корень значение 6000 мА.

зарядное устройство на тиристоре КУ202Н

Вычислив все параметры трансформатора, начинаете намотку. Укладываете виток к витку равномерно, чтобы в окне поместилась обмотка. Начало и конец фиксируете – желательно припаивать их к свободным контактам (если имеются таковые). Как только будет готова обмотка, можно собирать пластины из трансформаторной стали. Обязательно после завершения намотки покройте провода лаком, это позволит избавиться от гудения при работе. Клеевым раствором можно обработать и пластины сердечника после сборки.

Изготовление печатной платы

Чтобы самостоятельно изготовить печатную плату зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре, вам нужно иметь такие материалы и инструменты:

  1. Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
  2. Припой и олово.
  3. Фольгированный текстолит (гетинакс достать сложнее).
  4. Маленькая дрель и сверла 1-1,5 мм.
  5. Хлорное железо. Использовать этот реактив намного лучше, так как с его помощью излишки меди уходят намного быстрее.
  6. Маркер.
  7. Лазерный принтер.
  8. Утюг.

Прежде чем начинать монтаж, необходимо нарисовать дорожки. Сделать это лучше всего на компьютере, затем распечатать рисунок на принтере (обязательно лазерном).

зарядное устройство на двух тиристорах

Распечатку нужно проводить на листе из любого глянцевого журнала. Переводится рисунок очень просто – прогревается лист горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, затем некоторое время остывает. Но можно и от руки маркером нарисовать дорожки, после чего поместить текстолит в раствор хлорного железа на несколько минут.

Назначение элементов ЗУ

Выполняется устройство на основе фазоимпульсного регулятора на тиристоре. В нем нет дефицитных компонентов, поэтому при условии, если будете монтировать исправные детали, вся схема сможет работать без настройки. В конструкции имеются такие элементы:

  1. Диоды VD1-VD4 – это мостовой выпрямитель. Предназначены они для преобразования переменного тока в постоянный.
  2. Управляющий узел собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
  3. Время зарядки конденсатора С2 можно регулировать переменным сопротивлением R1. Если его ротор сместить в крайнее правое положение, то ток зарядки будет наивысшим.
  4. VD5 – это диод, предназначенный для защиты цепи управления тиристора от обратного напряжения, которое возникает при включении.

У такой схемы имеется один большой недостаток – большие колебания тока зарядки, если в сети нестабильное напряжение. Но это не помеха, если в доме используется стабилизатор напряжения. Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах – оно будет более стабильное, но сложнее реализовать эту конструкцию.

Монтаж элементов на печатной плате

Диоды и тиристор желательно монтировать на отдельных радиаторах, причем их обязательно изолируйте от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатной плате.

зарядные устройства на тиристорах своими руками

Использовать навесной монтаж нежелательно – слишком это некрасиво смотрится, да и опасно. Чтобы разместить элементы на плате, нужно:

  1. Просверлить тонким сверлом отверстия под ножки.
  2. Залудить все печатные дорожки.
  3. Покрыть дорожки тонким слоем олова, это обеспечит надежность монтажа.
  4. Установить все элементы и пропаять их.

После окончания монтажа можно покрыть дорожки эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, которые идут к аккумулятору.

Окончательная сборка устройства

После окончания монтажа зарядного устройства на тиристоре КУ202Н нужно найти для него подходящий корпус. Если нет ничего подходящего, изготовьте его самостоятельно. Можно воспользоваться тонким металлом или даже фанерой. Расположите в удобном месте трансформатор и радиаторы с диодами, тиристором. Нужно, чтобы они хорошо охлаждались. Для этой цели можете установить кулер в задней стенке.

зарядное устройство с регулировкой на тиристоре

Можно даже вместо предохранителя установить автоматический выключатель (если позволяют габариты прибора). На передней панели нужно разместить амперметр и переменный резистор. Скомпоновав все элементы, приступаете к испытанию прибора и его эксплуатации.

Зарядное устройство на тиристоре Т132-50 — Тиристор

Несложное зарядное устройство на тиристоре можно собрать своими руками. Автор схемы ( М. Красуцкий, г. Слуцк) заверяет, что за 15 лет эксплуатации данного устройства сбоев не наблюдалось. Схема зарядного устройства не содержит дефицитных деталей: классические кэтэшки и тиристор Т132-50. Блок на транзисторах VT1 и VT2 обеспечивает управление тиристором VS1. Подбирая номинал резистора R5, добиваются полного открывания- закрывания тиристора VS1. Если это не происходит, нужно заменить один из транзисторов: VT1 или VT2.

   В схеме для измерения тока заряда используется шунт RS1. Расчет шунта производится по известным формулам, единственное, о чем нужно подумать, так это о применяемом материале шунта, желательно из нихрома или манганина. Измерительный механизм P1 может использоваться как для измерения тока заряда, так и для контроля напряжения путем переключения при помощи SA1. В режиме вольтметра калибровку прибора осуществляют при помощи добавочного резистора R8.

Автомобильное зарядное устройство можно рассчитать на любые токи. При этом важными параметрами будут являться: прямой ток тиристора и габаритная мощность силового трансформатора.  Однако такое зарядное на тиристоре  не лишено недостатков, главным из которых является сам тиристор, так как его характеристика сильно зависит от температуры и перепадов напряжений (может самопроизвольно включиться, или выключиться). Поэтому его нужно устанавливать на приличный радиатор площадью не менее 300 см². Следующий недостаток – это большая вероятность короткого замыкания выходных зажимов, и как следствие – выход из строя тиристора. Чтобы обезопасить устройство от к. з. в схему вводят автоматический выключатель с током срабатывания немного меньшим, чем максимальный ток тиристора.  Вместо автоматического выключателя можно применить и обычный плавкий предохранитель.

Схема зарядного устройства выполняется печатным монтажом или другим способом. Здесь важно учесть, что проводники (на схеме показаны красным цветом) должны быть достаточного сечения, чтобы выдерживать  рассчитанный максимальный ток.


Литература:

Журнал «Радиомир» 10/2006 г.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

ТИРИСТОРНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО 12В

Целью проекта было создание выпрямителя для зарядки больших свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В с током 15 А. Но схема настолько универсальна, что в принципе может использоваться даже для управления сварочным током и т. д. Величина тока здесь зависит от мощности трансформатора, тиристоров и выпрямительных диодов. Мощность также может быть 100 A на 24 В и так далее. Вообще идея самостоятельного изготовления ЗУ возникла из-за того, что в наличии были самые дорогие элементы с разборки: 

  • неизвестный огромный трансформатор 380 / 24 В 20 A (который при подключении к 220V дает 18,5 В на выходе) 
  • 2 тиристора 50 A 1200 В 
  • 3 диода 40 A 300 В 
  • 2 больших радиатора
  • вентилятор от ПК 
  • амперметр, вольтметр 
  • предохранитель на 25 А. 

Схема зарядного на 12 вольт 20 ампер

Схема управления питается от той же обмотки трансформатора, что и заряжаемая батарея. Транзистор Q1 является детектором пересечения нуля и управляет моностабильным триггером U1B, задачей которого является генерация импульса длительности, регулируемого потенциометром P1. Конец этого импульса, в свою очередь, запускает U1A, который генерирует импульсы с фиксированной длиной около 200 мкс (это рекомендуемая длина для тиристоров). Этот импульс после преобразования управляет тиристорами.

Импульсный трансформатор выполняет здесь две функции: гальваническое разделение управляющих электродов и катодов обоих тиристоров друг от друга и гальваническое разделение схемы управления от тиристоров. Благодаря этому оба тиристора могут быть установлены на одном и том же радиаторе без изолирующих прокладок, и схема управления может питаться тем же напряжением, что и тиристоры. Кроме того, 3 силовых выпрямительных диода также могут быть привинчены к обычному радиатору без изолирующих прокладок. Это значительно упростило сборку и уменьшило количество радиаторов до двух. А транзистор Q2, управляемый короткими импульсами, даже не нагревается — радиатор который установили оказался ненужным. 

Трансформатор имеет 3×200 витков 0,3 мм на ферритовом сердечнике. Количество катушек и толщина провода не особенно критичны и могут зависеть от напряжения и типа тиристоров. 

От схемы контроллера перейдем к общей схеме зарядки: 

Поскольку тиристоры имеют монтажный винт на аноде и диоды на катоде, они могут быть привинчены к соединительным радиаторам без изолирующих прокладок (то есть диоды к одному, тиристоры к другому). 

Диод D3 и L1 не являются обязательными элементами, но настоятельно рекомендуется их поставить. Если используем дроссель, также должны использовать диод D3. Он закрывает поток индуцированного тока и позволяет отключать тиристоры. D3 и L1 здесь выполняют ту же роль, что и в понижающем преобразователе, в котором тиристор является ключевым элементом. 

Дроссель был намотан на сердечник старого трансформатора сетевого мощностью около 150 Вт проводом 2 мм, намотано до заполнения. Он должен иметь воздушный зазор 0,5-1 мм, который легко внедрить, потому что это сердечник в форме 2U. Как правило, этот дроссель не является обязательным элементом, и вы можете не ставить его вообще. Но если что, у него должен быть зазор, вот как на картинке у трансформатора мощностью 100 Вт: 

Сердечник разобрать, намотать проволоку диаметром около 2 мм. Затем, где есть красные линии, сунуть прокладку из пластика толщиной 2 мм между элементами сердечника. Затем прикрутить винты там, где зеленая отметка.

Теперь корпус самого зарядного устройства — он был сделано из негорючих пластиковых пластин, скрученных с помощью уголков и болтов. Естественно там должны быть предохранители. Как предохранитель на вторичной стороне, так и классический сетевой предохранитель.

Другие варианты схем ЗУ на тиристорах

Вот ещё три варианта аналогичных схем, которые возможно кому-то более подойдут для повторения. Все они вполне достойно работают и рекомендуются для сборки даже малоопытными радиолюбителями в силу своей простоты. Плюс можете заглянуть ещё по теме тиристорных ЗУ сюда.

Тесты зарядного устройства в работе

Это зарядное устройство после нескольких месяцев использования (как правило зимой, чтобы помочь запускать автомобили в холодное время года) удостоилось очень хороших оценок от пользователей. Даже несмотря на полностью разряженную батарею, стартер хорошо включился и зарядное устройство не было повреждено. Похоже можно получить от него гораздо больше тока и оно достаточно устойчиво к экстремальным условиям работы. Скачать файлы и платы

   Форум по зарядному устройству

   Схемы для авто



Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о