Зарядное устройство на тиристоре для автомобильного аккумулятора – Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Содержание

Зарядные устройства на тиристорах для автомобильного аккумулятора

Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора обладает рядом преимуществ. Такая схема позволяет безопасно зарядить любую автомобильную батарею на 12 В, без риска закипания.

Дополнительно приборы данного типа подходят для восстановления свинцово-кислотных батарей. Достигается это за счет контроля параметров зарядки, а значит возможности имитировать восстановительные режимы.

Содержание статьи:

Импульсное зарядное устройство на КУ202Н

Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности уже давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.

Зарядка на КУ202Н позволяет:

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202Н

  • добиться зарядного тока до 10А;
  • выдавать импульсный ток, благоприятно влияющий на продолжительность жизни АКБ;
  • собрать устройство своими руками из недорогих деталей, доступных в любом магазине радиоэлектроники;
  • повторить принципиальную схему даже новичку, поверхностно знакомому с теорией.

Условно, представленную схему можно разделить на:

  • Понижающее устройство – трансформатор с двумя обмотками, превращающий 220В из сети в 18-22В, необходимых для работы прибора.
  • Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собирается из 4-х диодов или реализуется с помощью диодного моста.
  • Фильтры – электролитические конденсаторы, отсекающие переменные составляющие выходного тока.
  • Стабилизация осуществляется за счет стабилитронов.
  • Регулятор тока производится компонентом, строящимся на транзисторах, тиристорах и переменном сопротивлении.
  • Контроль выходных параметров реализуется с помощью амперметра и вольтметра.

Принцип работы

Схема зарядного устройства с тиристором

Цепь из транзисторов VT1 и VT2 контролирует электрод тиристора. Ток проходит через VD2, защищающий от возвратных импульсов. Оптимальный ток зарядки контролируется компонентом R5. В нашем случае, он должен быть равен 10% от емкости аккумулятора. Чтобы контролировать регулятор тока, данный параметр перед клеммами подключения необходимо установить амперметр.

Питание данной схемы осуществляется трансформатором с выходным напряжением от 18 до 22 В. Обязательно необходимо расположить диодный мост, а также управляющий тиристор на радиаторах, для отвода избытка тепла. Оптимальный размер радиатора должен превышать 100см2. При использовании диодов Д242-Д245, КД203- в обязательном порядке изолируйте их от корпуса устройства.

Данная схема зарядного устройства на тиристорах обязательно должна комплектоваться предохранителем для выходного напряжения. Его параметры подбираются согласно собственных нужд. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранителя на 7.3 А будет вполне достаточно.

Особенности сборки и эксплуатации

Схема проверки теристора

Собранное по представленной схеме зарядное устройство в дальнейшем можно дополнять автоматическими защитными системами (от переполюсовки, короткого замыкания и др). Особенно полезным, в нашем случае будет установка системы отключения подачи тока при заряде батареи, что убережет ее от перезаряда и перегрева.

Другие защитные системы желательно комплектовать светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.

Внимательно следите за выходным током, так как он может изменяться из-за колебаний в сети.

Как и аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, собранное по представленной схеме зарядное устройство создает помехи радиоприему, поэтому желательно предусмотреть LC-фильтр для сети.

Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичными КУ202В, КУ 202Г или КУ202Е. Также можно использовать и более производительные Т-160 или Т-250.

Тиристорное зарядное устройство своими руками

Тиристор самодельный

Для собственноручной сборки представленной схемы понадобится минимум времени и сил, вместе с невысокими затратами на компоненты. Большую часть составляющих можно легко заменить на аналоги. Часть деталей можно позаимствовать у вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием, компоненты следует проверить, благодаря этому собранное даже из б/у деталей зарядное устройство, будет работать сразу после сборки.

В отличие от представленных на рынке моделей, работоспособность собранного своими руками зарядного сохраняется в большем диапазоне. Вы можете зарядить автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Это и возможность регулировать выходной ток, давая батарее большой ампераж, позволяет за короткое время компенсировать батарее заряд, достаточный для поворота стартером мотора.

Тиристорные зарядные устройства имеют место в гаражах автолюбителей, благодаря их возможностям безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема данного прибора позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радио рынка. Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату в разы меньшую, чем стоимость магазинного зарядного устройства, смогут собрать вам аппарат по предоставленной им схеме.

akkuminfo.ru

Схема и описание тиристорного зарядного устройства 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. Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С. Схема устройства показана на рис. 1.

Нажмите на картинку для просмотра.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мостVD1 + VD4.

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.

Тиристорное зарядное устройство в дальнейшем можно дополнить различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при длительном ее хранении, сигнализации о правильной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т. д.).

К недостаткам устройства 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 следует предусмотреть сетевой LC-фильтр, аналогичный применяемому 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 изготовить самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.

Предохранитель F1 — плавкий, но удобно использовать и сетевой автомат на 10 А или 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 устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100 см2. Для улучшения теплового контакта приборов с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Вместо тиристора. КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

Следует заметить, что в качестве теплоотвода тиристора допустимо использовать непосредственно металлическую стенку кожуха. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за опасности случайных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если крепить тиристор через слюдяную прокладку, опасности замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.

В устройстве может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.

Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двуполупериодной схеме на двух диодах.

При напряжении вторичной обмотки 28…36 В можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом включить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).

Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61. Три его вторичных обмотки нужно соединить согласно последовательно, при этом они способны отдать ток до 8 А.

Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 — VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Рекомендуем посмотреть:

Тиристорное зарядное устройство

Схема автоматического ЗУ на тиристорах и микросхеме


kulbakimaster.ru

Тиристорное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: характеристика и схема

Необходимость заряда машинного аккумулятора появляется у наших соотечественников регулярно. Кто-то делает это по причине разряда батареи, кто-то – в рамках технического обслуживания. В любом случае, наличие зарядного устройства (ЗУ) во многом облегчает эту задачу. Подробнее о том, что представляет собой тиристорное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора и как изготовить такой девайс по схеме – читайте ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Описание тиристорного ЗУ

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

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 осциллографаПростое 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 ...Загрузка ... Загрузка …

avtozam.com

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

electshema.ru

Простое тиристорное зарядное устройство на КУ202 | РадиоДом

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.
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.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI…VD4.


Все радиокомпоненты устройства отечественные, но возможна их замена на аналогичные зарубежные.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от 0,47 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 ампер. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохраннтель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 ампер либо автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1…VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 ампер и обратное напряжение не менее 50 вольт (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор ставят на алюминиевые радиаторы, площадью охлаждения от 120 кв.см. Для улучшения теплового контакта устройств с радиаторами обязательно смазать теплопроводные пасты.
Тиристор КУ202В заменим на КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально действует и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.

В устройстве применен готовый сетевой понижающий трансформатор соответствующей мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 вольт.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке выше чем 18 вольт, резистор R5 желательно сменить другим, наибольшего сопротивления (к примеру, при 24 — 26 вольт сопротивление резистора соответственно 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 х 36 вольт 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 резистору R5). 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 ампер.

radiohome.ru

Мощное тиристорное зарядное устройство для автомобильных АКБ 12 вольт на КУ202Н | РадиоДом

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 отрабатывает не только оптимальные условия заряда и восстановления АКБ, но и защищает их при достижении номинального уровня напряжения на клеммах.
Напряжение из переменной сети поступает на силовой трансформатор Т1 через сетевой фильтр, составленный из конденсаторов С1, С2 и сетевого дросселя T2 со встречно-параллельно включенными обмотками. Этим фильтром гасятся возникшие в результате включения тиристоров VS1 …VS3 помехи. Сетевые помехи после выпрямительного моста VD1 фильтруются конденсатором C5. В схему управления ключевым тиристором входят маломощный тиристор VS1 с цепями управления на резистивном делителе R1-R2-R3 и светодиоде индикации HL1. Нижнее плечо делителя образуют резистор R2 и светодиод HL1, выполняющий две функции: индикатора наличия сетевого напряжения и стабилизатора напряжения управления. Резистором R3 плавно регулируют ток заряда. Резистор R4 в анодной цепи тиристора VS1 ограничивает ток управления ключевого тиристора VS2 на номинальном уровне. Цепочка R5-HL2 является нагрузкой VS1, а свечение HL2 указывает на заряд АКБ.
Сигнал управления с движка R3 (регулируемый уровень постоянного напряжения) подается на управляющий электрод тиристора VS1 и при определенном напряжении на его аноде открывает VS1. На цепочке R5-HL2 появляется напряжение, поступающее на управляющий электрод силового тиристора VS2 и включающее его. Ток с выпрямительного моста VD1 через открытый тиристор VS2 проходит через измерительный прибор PA1 на заряжаемый АКБ GB1. Конденсаторы СЗ и С4 снижают помехи в цепях, что устраняет случайные переключения тиристора управления VS1.
 

radiohome.ru

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!

 

domasniyelektromaster.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о