Простий зарядний тиристорний пристрій - З Мережі - Каталог статей - FES. Зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів Зарядний пристрій для автомобіля на тиристорі своїми руками

Використання зарядних пристроїв на тиристорах виправдане – відновлення працездатності акумуляторів відбувається набагато швидше та «правильніше». Підтримується оптимальне значення струму заряджання, напруга, тому нашкодити акумулятору навряд чи вдасться. Адже від перенапруги може википати електроліт, руйнуватись пластини зі свинцю. Але це пам'ятати про те, що сучасні свинцеві АКБ здатні витримувати не більше 60 циклів повного розряду і заряду.

Загальний опис схеми зарядника

Виготовити на тиристорах зможе кожен, якщо є знання в електротехніці. Але щоб зробити правильно всі роботи, потрібно мати під рукою хоча б найпростіший вимірювальний прилад – мультиметр.

Він дозволяє провести вимірювання напруги, струму, опору, перевірити працездатність транзисторів. А є такі функціональні блоки:

  1. Знижувальне пристрій - у найпростішому випадку це звичайний трансформатор.
  2. Блок випрямляча складається з одного, двох чи чотирьох напівпровідникових діодів. Зазвичай використовується бруківка, так як з її допомогою вдається отримати практично чистий постійний струм без пульсацій.
  3. Блок фільтрів – це один або кілька електролітичних конденсаторів. З їхньою допомогою відсікається вся змінна складова у вихідному струмі.
  4. Стабілізація напруги провадиться за допомогою спеціальних напівпровідникових елементів - стабілітронів.
  5. Амперметром і вольтметром відбувається контроль струму та напруги відповідно.
  6. Регулювання параметрів вихідного струму здійснюється пристроєм, зібраним на транзисторах, тиристорі та змінному опорі.

Основний елемент – трансформатор

Без нього просто нікуди, виготовити зарядний пристрій із регулюванням на тиристорі без використання трансформатора не вдасться. Мета застосування трансформатора - зниження напруги з 220 до 18-20 В. Саме стільки потрібно для нормальної роботи зарядного пристрою. Загальна конструкція трансформатора:

  1. Магнітопровід із сталевих пластин.
  2. Первинна обмотка підключається до джерела змінного струму 220 Ст.
  3. Вторинна обмотка з'єднується з основною платою зарядного пристрою.

У деяких конструкціях можуть застосовуватися дві вторинні обмотки, послідовно включені. Але в конструкції, що розглядається у статті, застосовується трансформатор, у якого одна первинна і стільки ж вторинних обмоток.

Грубий розрахунок обмоток трансформатора

Бажано в конструкції зарядного пристрою на тиристорах використовувати трансформатор з первинною обмоткою, що вже є. Але якщо немає первинної обмотки, необхідно обчислити її. Для цього достатньо знати потужність пристрою та площу перерізу магнітопроводу. Бажано використати трансформатори потужністю понад 50 Вт. Якщо відомий переріз магнітопроводу S (кв. см), можна обчислити число витків на кожен напруги 1 В:

N = 50/S (кв. см).

Щоб обчислити кількість витків у первинній обмотці, потрібно 220 помножити на N. Аналогічним чином вважається і вторинна обмотка. Але треба враховувати, що у побутовій мережі напруга може підскакувати аж до 250 В, тому трансформатор має витримувати такі перепади.

Намотування та складання трансформатора

Перш ніж починати намотування, потрібно обчислити діаметр дроту, який потрібно використовувати. Для цього потрібно скористатися простою формулою:

d = 0,02×√I (обмотки).

Перетин дроту вимірюється у міліметрах, струм обмотки – у міліамперах. Якщо потрібно заряджати струмом 6 А, то підставляєте під корінь значення 6000 мА.

Обчисливши всі параметри трансформатора, починаєте намотування. Укладаєте виток до витка рівномірно, щоб у вікні помістилася обмотка. Початок і кінець фіксуєте - бажано припаювати їх до вільних контактів (якщо є такі). Як тільки буде готова обмотка, можна збирати пластини із трансформаторної сталі. Обов'язково після завершення намотування покрийте дроти лаком, це дозволить позбутися гудіння під час роботи. Клейовим розчином можна обробити і пластини сердечника після збирання.

Виготовлення друкованої плати

Щоб самостійно виготовити друковану плату на тиристорі, вам потрібно мати такі матеріали та інструменти:

  1. Кислота для чищення поверхні фольгованого матеріалу.
  2. Припій та олово.
  3. Фольгований текстоліт (гетинакс дістати складніше).
  4. Маленький дриль та свердла 1-1,5 мм.
  5. Хлорне залізо. Використовувати цей реактив набагато краще, тому що за його допомогою надлишки міді йдуть набагато швидше.
  6. Маркер.
  7. Лазерний принтер.
  8. Праска.

Перш ніж розпочинати монтаж, необхідно намалювати доріжки. Зробити це найкраще на комп'ютері, потім надрукувати малюнок на принтері (обов'язково лазерному).

Роздруківку потрібно проводити на аркуші з будь-якого глянцевого журналу. Перекладається малюнок дуже просто - прогрівається лист гарячою праскою (без фанатизму) кілька хвилин, потім деякий час остигає. Але можна і від руки намалювати маркером доріжки, після чого помістити текстоліт в розчин на кілька хвилин.

Призначення елементів ЗП

Виконується пристрій на основі фазоімпульсного регулятора на тиристорі. У ньому немає дефіцитних компонентів, тому за умови, якщо монтуватимете справні деталі, вся схема зможе працювати без налаштування. У конструкції є такі елементи:

  1. Діоди VD1-VD4 – це мостовий випрямляч. Призначені вони для перетворення змінного струму на постійний.
  2. Керуючий вузол зібраний на одноперехідних транзисторах VT1 та VT2.
  3. Час заряджання конденсатора С2 можна регулювати змінним опором R1. Якщо його ротор усунути в крайнє праве положення, то струм зарядки буде найвищим.
  4. VD5 - це діод, призначений захисту ланцюга управління тиристора від зворотного напруги, що виникає при включенні.

Така схема має один великий недолік - великі коливання струму зарядки, якщо в мережі нестабільна напруга. Але це не завада, якщо в будинку використовується стабілізатор напруги. Можна зібрати зарядний пристрій на двох тиристорах - він буде стабільнішим, але складніше реалізувати цю конструкцію.

Монтаж елементів на друкованій платі

Діоди та тиристор бажано монтувати на окремих радіаторах, причому їх обов'язково ізолюйте від корпусу. Решта елементів встановлюються на друкованій платі.

Використовувати навісний монтаж небажано - це дуже негарно виглядає, та й небезпечно. Щоб розмістити елементи на платі, потрібно:

  1. Просвердлити тонким свердлом отвори під ніжки.
  2. Залудити усі друковані доріжки.
  3. Покрити доріжки тонким шаром олова, це забезпечить надійність монтажу.
  4. Встановити всі елементи та пропаяти їх.

Після закінчення монтажу можна покрити доріжки епоксидною смолою чи лаком. Але перед цим обов'язково підключіть трансформатор та дроти, які йдуть до акумулятора.

Остаточне складання пристрою

Після закінчення монтажу зарядного пристрою на тиристорі КУ202Н потрібно знайти для нього відповідний корпус. Якщо немає нічого придатного, виготовте його самостійно. Можна скористатися тонким металом чи навіть фанерою. Розташуйте у зручному місці трансформатор та радіатори з діодами, тиристором. Потрібно, щоби вони добре охолоджувалися. Для цього можна встановити кулер у задній стінці.

Можна навіть замість запобіжника встановити автоматичний вимикач (якщо дають змогу габарити приладу). На передній панелі потрібно розмістити амперметр та змінний резистор. Скомпонувавши всі елементи, приступаєте до випробування приладу та його експлуатації.

В. ВОЄВОДА, с. Костянтинівка Амурської обл.
В даний час ринок пропонує автомобілісту безліч різноманітних зарядних пристроїв ~ автоматичних та напівавтоматичних, у тому числі й простих за виконанням, але вартість їх дуже велика. Однак, якщо власник автомобіля знайомий з азами електроніки, йому цілком можна взятися за самостійне виготовлення нескладного зарядного пристрою.

Пропоную увазі читачів простий пристрій з електронним керуванням зарядним струмом, виконаний на основі триністорного фазоімпульсного регулятора потужності. Воно дозволяє заряджати акумуляторні батареї струмом від 0 до 10 А, а також може служити регульованим джерелом живлення для потужного низьковольтного паяльника, вулканізатора, переносної лампи.
Пристрій працездатний за температури навколишнього середовища від -35 до +35 °С. Воно не містить дефіцитних деталей, при свідомо справних елементах не потребує налагодження. Для нього може бути використаний готовий мережевий понижувальний трансформатор необхідної потужності з напругою вторинної обмотки від 18 до 22 В. Придатний трансформатор з обмотками без висновків. Зарядний струм формою близький до імпульсного, який, як вважають деякі радіоаматори, сприяє продовженню терміну служби батареї.
Зарядний пристрій надалі можна доповнити різними автоматичними вузлами (відключення після закінчення зарядки, підтримання нормальної напруги батареї при тривалому її зберіганні, сигналізації про правильну полярність підключення батареї, захист від замикань виходу тощо).

Недолік пристрою - коливання зарядного струму при нестабільному напрузі електроосвітлювальної мережі. Як і всі подібні триністорні фазоімпульсні регулятори, пристрій створює перешкоди радіоприйманню. Для боротьби з ними слід передбачити мережевий LC-фільтр, аналогічний застосовуваному імпульсних мережевих блоках живлення.
Схема пристрою показано на рис. 1. Воно являє собою традиційний триністорний регулятор потужності з фазоімпульсним управлінням, що живиться від обмотки II понижуючого трансформатора Т1 через діодний міст VD1-VD4. Вузол керування триністором виконаний на аналогу одноперехідного транзистора VT1VT2. Час, протягом якого конденсатор С2 заряджається до перемикання одноперехідного транзистора можна регулювати змінним резистором R1. При крайньому правому за схемою положенні його двигуна зарядний струм буде максимальним, і навпаки.
Діод VD5 захищає керуючий ланцюг тріністора від зворотної напруги, що виникає при включенні тріністора VS1.
Всі деталі пристрою, крім трансформатора Т1, діодів VD1 -VD4 випрямляча, змінного резистора R1, запобіжника FU1 і тріністора VS1, змонтовані на друкованій платі з фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Креслення плати представлено на рис. 2.
Конденсатор С2-К73-11, ємністю від 0,47 до 1 мкФ або К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП. Діоди VD1-VD4 можуть бути будь-якими на прямий струм 10 А і зворотна напруга не менше 50 (серії Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213). Замість триністора КУ202В підійдуть КУ202Г-КУ202Е; перевірено практично, що пристрій нормально працює і з потужнішими триністорами Т-160, Т-250.
Транзистор КТ361А замінимо на КТ361Б-КТ361Е, КТ3107А, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж-КТ501К, а КТ315А - на КТ315Б-КТ310Д, КТ312Б, КТ3. Замість КД105Б підійдуть діоди КД105В, КД105Г чи Д226 з будь-яким буквеним індексом.
Змінний резистор R1 – СП-1, СПЗ-З0а або СПО-1. Амперметр РА1 - будь-який постійний струм зі шкалою на 10А. Його можна виготовити самостійно з будь-якого міліамперметра, підібравши шунт за зразковим амперметром.
Запобіжник FU1 - плавкий, але зручно використовувати і мережевий автомат на 10А або автомобільний біметалічний на такий самий струм.
Зарядний пристрій монтують у міцному металевому або пластмасовому кожусі відповідних розмірів. Діоди випрямляча та триністор встановлюють на тепловідведення, кожен корисною площею близько 100 см2. Для покращення теплового контакту приладів із тепловідведеннями бажано використовувати теплопровідні пасти.
Слід зазначити, що як тепловідведення триністора можна використовувати безпосередньо металеву стінку кожуха. Тоді, щоправда, на корпусі буде мінусовий висновок пристрою, що взагалі небажано через небезпеку випадкових замикань вихідного плюсового дроту на корпус. Якщо триністор кріпити через слюдяну прокладку, небезпеки замикання не буде, але погіршиться віддача тепла від нього.
Якщо у трансформатора напруга на вторинній обмотці більше 18, резистор R5 слід замінити іншим, більшого опору (при 24...26 В до 200 Ом). У разі, коли вторинна обмотка трансформатора має відведення від середини, або є дві однакові обмотки і напруга кожної знаходиться в зазначених межах, то випрямляч краще виконати за стандартною дво-напівперіодною схемою на двох діодах.
При напрузі вторинної обмотки 28...36 можна взагалі відмовитися від випрямляча - його роль одночасно гратиме триністор VS1 (випрямлення - однополуперіодне). Для такого варіанта блоку живлення необхідно між виведенням 2 плати і плюсовим проводом включити діод діод КД105Б або Д226 з будь-яким буквеним індексом (катодом до плати). До того ж вибір триністора тут обмежений - підійдуть лише ті, що допускають роботу під зворотною напругою (наприклад, КУ202Е).
Від редакції Для цього пристрою підійде уніфікований трансформатор ТН-61. Три його вторинні обмотки потрібно з'єднати згідно послідовно; вони здатні віддати струм до 8 А.
Радіо 2001 №11

Трохи відсеб'ятини:
1. Трансформатор ТС-250-2П від лампового телевізора, усунути всі вторинні обмотки. Намотати 40 витків у два дроти ПЕВ-1,2мм (приблизно 25-27В).
2. Діодний міст із КД213. Транзистори можна використовувати КТ814 та КТ815. Тиристор КУ202Н. R5-180 Om. Замість С1 використовувати мережевий фільтр від БП комп'ютера або UPS-a, С2 – 0,5 мкфх250В
3. Можна доповнити захистом від КЗ. R1 треба прибрати. На контакти, що відключають, можна повісити світлодіод, горітиме при КЗ. Якщо використовувати цю схему, то акумулятор повинен бути заряджений, хоча б на 70%, інакше реле не спрацює і зарядка не почнеться. Для розряджених акумуляторів цей захист не підійде або треба закорочувати контакти К1.1.

4. ...і захистом від переполюсування

Для ЗУ автомобільних акумуляторних батарей необхідно вибрати реле на номінальну напругу 12 Б з допустимим струмом через контакти не менше 20 А. Цим умовам відповідає реле РЕН-34 ХП4.500.030-01, контакти якого слід увімкнути паралельно.

6. Запобіжник можна зробити виходячи з:

7. Індикатор - вольтметр найпростіший

З.И. ЗУ просте, робиться за 3-4 дні поволі після роботи, використовувані деталі - не дефіцит, втім - задоволений. Written.

Додай статтю до закладок
Схожі матеріали

Трапляються випадки, особливо взимку, коли власники автомобілів потребують підзарядки автомобільного акумулятора від зовнішнього джерела живлення. Безумовно, людям, які не мають гарних навичок роботи з електротехнікою, бажано купити заводський пристрій заряджання акумуляторної батареїще краще придбати пуско-зарядний пристрій для запуску двигуна з розрядженим акумулятором без втрат часу на зовнішню підзарядку.

Але якщо є невеликі знання в галузі електроніки, можна зібрати простий зарядний пристрій своїми руками.

Загальна характеристика

Для правильного обслуговування акумулятора та продовження терміну його служби підзарядка потрібно при падінні напруги на клемах нижче 11,2 В. При такій напрузі двигун, швидше за все, запуститься, але при тривалій стоянці взимку це призведе до сульфатації пластин і, як наслідок, до зниження ємності батареї. При тривалій стоянці взимку необхідно регулярно стежити за вольтажом на клемах АКБ. Воно має становити 12 В. Найкраще зняти батарею та занести її в тепле місце, не забуваючи при цьому стежити за рівнем заряду.

Заряджання АКБ проводиться постійним або імпульсним струмом. При використанні блока живлення постійної напруги струм для правильного заряджання повинен становити одну десяту частину від ємності батареї. Якщо ємність АКБ становить 50 А-год, то зарядки необхідний струм 5 ампер.

Для продовження терміну служби АКБ застосовують методики десульфатації акумуляторних пластин. Батарею розряджають до напруги менше п'яти вольт багаторазовим споживанням великого струму короткої тривалості. Приклад такого споживання – запуск стартера. Після цього роблять повільну повну зарядку маленьким струмом у межах одного ампера. Повторюють процес 8-9 разів. Метод десульфатації є тривалим за часом, але за всіма дослідженнями дає хороший результат.

Потрібно пам'ятати, що при зарядці важливо не допускати перезаряджання АКБ. Заряд провадиться до напруги 12,7-13,3 вольт і залежить від моделі батареї. Максимальний зарядвказується в документації до акумулятора, яку можна знайти в інтернеті.

Перезаряд викликає закипання, Збільшує щільність електроліту і, як наслідок, руйнування пластин. Заводські пристрої заряджання мають системи контролю заряду та подальшого відключення. Зібрати самостійно такі системи, Не маючи достатніх знань в електроніці, досить складно.

Схеми для збирання своїми руками

Варто розповісти про прості пристрої зарядки, які можна зібрати, маючи мінімальні знання в електроніці, а ємність заряду відстежити шляхом підключення вольтметра або звичайного тестера.

Схема заряджання для екстрених випадків

Трапляються випадки, коли автомобіль, який простояв ніч біля будинку, вранці неможливо завести через розряджений акумулятор. Причин виникнення цієї неприємної обставини може бути багато.

Якщо акумулятор був у хорошому стані та трохи розрядився, вирішити проблему допоможуть:

Як джерело живлення відмінно підійде зарядний пристрій від ноутбука. Воно має вихідну напругу в 19 вольт і струмом в межах двох ампер, чого цілком достатньо для виконання поставленого завдання. На вихідному розніманні, як правило, внутрішній вхід - плюс, зовнішній контур штекера - мінус.

Як обмежувальний опір, який є обов'язковим, можна застосувати салонну лампочку. Можна використовувати і більше потужні лампиНаприклад, від габаритів, але це створить зайве навантаження на блок живлення, що дуже небажано.

Збирається елементарна схема: мінус блока живлення підключається до лампочки, лампочка до мінуса АКБ. Плюс йде безпосередньо від батареї до блока живлення. Впродовж двох годин акумулятор отримає заряд для запуску двигуна.

З блоку живлення від стаціонарного комп'ютера

Такий пристрій складніше у виготовленні, але його можна зібрати з мінімальними знаннями в електроніці. Основою стане непотрібний блок від системного блоку комп'ютера. Вихідна напруга таких блоків +5 і +12 вольт із вихідним струмом близько двох ампер. Ці параметри дозволяють зібрати немічний зарядний пристрій, який при правильному збиранні довго та надійно послужить господареві. Повна зарядка акумулятора триватиме тривалий час і залежатиме від ємності батареї, але не буде створюватися ефект десульфатації пластин. Отже, покрокове складання приладу:

  1. Розібрати блок живлення та випаяти всі дроти крім зеленого. Запам'ятати або відзначити місця входу чорного (GND) та жовтого +12 Ст.
  2. Зелений провід припаяти до місця, де був чорний (це необхідно для старту блоку без системної плати ПК). На місце чорного дроту припаяти відвід, який буде мінусовим для заряджання АКБ. На місце жовтого дроту припаяти плюсове відведення зарядки акумулятора.
  3. Необхідно знайти мікросхему TL 494 чи її аналог. Список аналогів легко знайти в інтернеті, один із них обов'язково буде знайдений у схемі. При всьому різноманітті блоків без цих мікросхем їх не виробляють.
  4. Від першої ноги цієї мікросхеми - вона ліва нижня, знайти резистор, що йде на вихід +12 вольт (жовтий дріт). Це можна зробити візуально по доріжках на схемі, можна за допомогою тестера, підключивши живлення та заміривши напругу на вході резисторів, що йдуть до першої ноги. Не варто забувати, що на первинну обмотку трансформатора йде напруга 220 вольт, тому потрібно дотримуватись заходів безпеки при запуску блоку без корпусу.
  5. Випаяти знайдений резистор, виміряти його опір тестером. Підібрати близький за номіналом змінний резистор. Виставити його на номінал потрібного опору і запаяти місце видаленого елемента схеми гнучкими проводами.
  6. Запустивши блок живлення шляхом регулювання змінного резистора, отримати напругу 14 В, в ідеалі 14.3 В. Головне, не перестаратися пам'ятаючи, що 15 В, як правило, межа для відпрацювання захисту і, як наслідок, відключення.
  7. Випаяти змінний резистор, не збивши його налаштування, і заміряти опір, що вийшов. Необхідний чи максимально близький номінал опору підібрати чи набрати з кількох резисторів і запаяти у схему.
  8. Блок перевірити, на виході має бути потрібна напруга. При бажанні до виходів на схемі плюсу і мінусу можна підключити вольтметр, помістивши його на наочному корпусі. Наступне складання відбувається у зворотному порядку. Прилад готовий до використання.

Блок чудово замінить недорогу заводську зарядку та досить надійний. Але обов'язково потрібно пам'ятати, що пристрій має захист від перевантаження, але це не врятує від помилки в полярності. Простіше кажучи, якщо переплутати плюс та мінус при підключенні до АКБ, зарядне миттєво вийде з ладу.

Схема зарядного пристрою із старого трансформатора

Якщо під рукою немає старого блоку живлення від комп'ютера, і радіотехнічний досвід дозволяє самостійно монтувати нескладні схеми, то можна скористатися наступною досить цікавою схемою зарядки АКБ з контролем і регулюванням напруги, що подається.

Для збирання пристрою можна скористатися трансформаторами від старих блоків безперебійного живлення чи телевізорів радянського виробництва. Підійде будь-який потужний трансформатор з сумарним набором напруг на вторинних обмотках приблизно 25 вольт.

Діодний випрямляч зібраний на двох діодах КД 213А (VD 1, VD 2), які обов'язково встановлюються на радіатор і можуть бути замінені будь-якими імпортними аналогами. Аналогів багато, і вони легко підбираються довідниками в інтернеті. Напевно, потрібні діоди знайдуться вдома в старій непотрібній апаратурі.

Такий метод можна застосувати для заміни керуючого транзистора КТ 827А (VT 1) і стабілітрона Д 814 А (VD 3). Транзистор встановлюється на радіатор.

Регулювання напруги, що подається здійснюється змінним резистором R2. Схема проста і свідомо робоча. Зібрати її зможе людині з мінімальними знаннями в електроніці.

Імпульсна зарядка для АКБ

Схема складна у збиранні, але це єдиний недолік. Знайти просту схему імпульсного блоку зарядки навряд чи вдасться. Це компенсується плюсами: такі блоки майже не гріються, при цьому мають серйозну потужність і великий ККД, мають компактний розмір. Запропонована схема, у змонтованому на платі вигляді, вміститись у контейнер розміром 160*50*40 мм. Для складання приладу необхідно розуміти принцип роботи ШІМ (Широтно-імпульсна модуляція) генератора. У запропонованому варіанті він реалізований за допомогою поширеного та недорогого контролера IR 2153.

При застосованих конденсаторах потужність приладу 190 Ватт. Цього вистачить для заряджання будь-якого акумулятора легкого автомобіля ємністю до 100 А-год. Встановивши конденсатори по 470 мкФ, потужність зросте вдвічі. Стане можлива зарядка АКБ ємністю до двохсот ампер/годин.

При використанні пристроїв без автоматичного контролю заряду АКБ можна застосувати найпростіше мережеве добове реле китайського виробництва. Це позбавить необхідності стежити за часом відключення блоку від мережі.

Ціна такого приладу близько 200 рублів. Знаючи приблизний час заряджання акумулятора, можна виставити потрібний час відключення. Це гарантує своєчасне припинення електрики. Можна відволіктися і забути про АКБ, що може призвести до закипання, руйнування пластин і виходу акумулятора з ладу. Новий акумулятор буде коштувати набагато дорожче

Запобіжні заходи

При використанні приладів, зібраних своїми руками, слід дотримуватися таких заходів безпеки:

  1. Усі прилади, включаючи АКБ, повинні перебувати на вогнетривкій поверхні.
  2. При первинному застосуванні виготовленого приладу необхідно забезпечити повний контроль усіх параметрів заряджання. Обов'язково потрібно контролювати температуру нагрівання всіх елементів зарядки та АКБ, не можна допускати закипання електроліту. Параметри напруги та струму контролюють тестером. Первинний контроль допоможе визначити час повної зарядки акумулятора, що стане в нагоді в майбутньому.

Зібрати зарядку для АКБ нескладно навіть для новачка. Головне, робити все уважно і дотримуватися заходів безпеки, тому що доведеться мати справу з відкритою напругою 220 вольт.

Привіт ув. читач блогу "Моя лабораторія радіоаматора".

У сьогоднішній статті мова піде про давно «заюзану», але дуже корисну схему тиристорного фазоімпульсного регулятора потужності, який ми будемо використовувати як зарядний пристрій для свинцевих акумуляторних батарей.

Почнемо з того, що зарядне на КУ202 має низку переваг:
- Здатність витримувати струм заряду до 10 ампер
— Струм заряду імпульсний, що, на думку багатьох радіоаматорів, допомагає продовжити життя акумулятора.
— Схема зібрана з не дефіцитних, недорогих деталей, що робить її дуже доступною у ціновій категорії
- І останній плюс - це легкість у повторенні, що дасть можливість її повторити, як новачкові в радіотехніці, так і просто власнику автомобіля, який взагалі не має знання в радіотехніці, якому потрібна якісна і проста зарядка.

Згодом спробував доопрацьовану схему з автоматичним вимкненням акумулятора, рекомендую почитати
Свого часу я збирав цю схему на коліні за 40 хвилин разом із травою плати та підготовкою компонентів схеми. Ну, вистачить оповідань, давайте розглянемо схему.

Схема тиристорного зарядного пристрою на КУ202

Перелік використовуваних компонентів у схемі
C1 = 0,47-1 мкФ 63В

R1 = 6,8к - 0,25Вт
R2 = 300 - 0,25Вт
R3 = 3,3к - 0,25Вт
R4 = 110 - 0,25Вт
R5 = 15к - 0,25Вт
R6 = 50 - 0,25Вт
R7 = 150 - 2Вт
FU1 = 10А
VD1 = струм 10А, бажано брати міст із запасом. Ну на 15-25А та зворотна напруга не нижче 50В
VD2 = будь-який імпульсний діод, на зворотну напругу не нижче 50В
VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
VT1 = КТ361А, КТ3107, КТ502
VT2 = КТ315А, КТ3102, КТ503

Як було сказано раніше, схема є тиристорним фазоімпульсним регулятором потужності з електронним регулятором струму зарядки.
Управління електродом тиристора здійснюється ланцюгом на транзисторах VT1 та VT2. Керуючий струм проходить через VD2, необхідний захисту схеми від зворотних стрибків струму тиристора.

Резистором R5 визначається струм зарядки акумулятора, який має бути 1/10 від ємності АКБ. Наприклад АКБ ємністю 55А треба заряджати струмом 5.5А. Тому на виході перед клемами зарядного пристрою бажано поставити амперметр для контролю за струмом зарядки.

З приводу харчування, для цієї схеми підбираємо трансформатор зі змінною напругою 18-22В, бажано за потужністю без запасу, адже використовуємо тиристор в управлінні. Якщо напруга більша - R7 піднімаємо до 200Ом.

Також не забуваємо, що діодний міст і керуючий тиристор треба ставити на радіатори через теплопровідну пасту. Так само якщо ви використовуєте прості діоди типу Д242-Д245, КД203, пам'ятайте що їх треба ізолювати від корпусу радіатора.

На вихід ставимо запобіжник на потрібні струми, якщо ви не плануєте заряджати АКБ струмом вище 6А, то запобіжника на 6,3А вам вистачить з головою.
Також для захисту вашого акумулятора і зарядного пристрою, рекомендую поставити мою або , яка крім захисту від переполюсування захистить зарядне від підключення акумуляторів з напругою менше 10,5В.
Ну ось у принципі розглянули схему зарядного на КУ202.

Друкована плата тиристорного зарядного пристрою на КУ202

У зібраному вигляді від Сергія

Успіхів вам з повторенням і чекаю ваших питань у коментарях

Для безпечної, якісної та надійної зарядки будь-яких типів акумуляторів, рекомендую

Щоб не пропустити останні оновлення в майстерні, підписуйтесь на оновлення в Вконтактеабо Однокласниках, також можна підписатися на оновлення електронною поштою в колонці праворуч

Не хочеться вникати у рутини радіоелектроніки? Рекомендую звернути увагу на пропозиції наших китайських друзів. За цілком прийнятну ціну можна придбати якісні зарядні пристрої

Простий зарядний пристрій з світлодіодним індикатором заряджання, зелений акумулятор заряджається, червоний акумулятор заряджено.

Є захист від короткого замикання, є захист від переполюсування. Відмінно підійде для зарядки Мото АКБ ємністю до 20А, АКБ 9А зарядить за 7 годин, 20А - за 16 годин. Ціна на це зарядне 403 рубля, доставка безкоштовна

Цей тип зарядного здатний автоматично заряджати практично будь-які типи автомобільних та мото акумуляторів 12В до 80А\Ч. Має унікальний спосіб заряджання в три етапи: 1. Заряджання постійним струмом, 2. Заряджання постійною напругою, 3. Крапельна дозарядка до 100%.
На передній панелі два індикатори, перший вказує напругу та відсоток заряджання, другий вказує струм заряджання.
Досить якісний прилад для домашніх потреб, ціна всього 781,96 руб, доставка безкоштовна.На момент написання цих рядків кількість замовлень 1392,оцінка 4,8 із 5. Євровилку

Зарядний пристрій для найрізноманітніших типів акумуляторів 12-24В із струмом до 10А та піковим струмом 12А. Вміє заряджати Гелієві АКБ та СА\СА. Технологія зарядки як і в попереднього у три етапи. Зарядний пристрій здатний заряджати як в автоматичному режимі, так і вручну. На панелі є РК індикатор, що вказує напругу, струм заряду та відсоток заряджання.

Хороший прилад, якщо вам треба заряджати всі можливі типи АКБ будь-яких ємностей, аж до 150Ач

Ціна на це диво 1625 рублів, доставка безкоштовна.На момент написання цих рядків кількість замовлень 23,оцінка 4,7 із 5.При замовленні не забудьте вказати Євровилку

Дотримання режиму експлуатації акумуляторних батарей, зокрема режиму заряджання, гарантує їх безвідмовну роботу протягом усього терміну служби. Заряджання акумуляторних батарей роблять струмом, значення якого можна визначити за формулою

де I – середній зарядний струм, А., а Q – паспортна електрична ємність акумуляторної батареї, А-ч.

Класичний зарядний пристрій автомобільного акумулятора складається з понижуючого трансформатора, випрямляча і регулятора струму зарядки. Як регулятори струму застосовують дротяні реостати (див. рис. 1) і транзисторні стабілізатори струму.

В обох випадках на цих елементах виділяється значна теплова потужність, що знижує ККД зарядного пристрою та збільшує ймовірність виходу його з ладу.

Для регулювання зарядного струму можна використовувати магазин конденсаторів, що включаються послідовно з первинною (мережевою) обмоткою трансформатора і виконують функцію реактивних опорів, що гасять надмірну напругу мережі. Спрощена такого пристрою наведена на рис. 2.

У цій схемі теплова (активна) потужність виділяється лише на діодах VD1-VD4 випрямного мосту та трансформаторі, тому нагрівання пристрою незначне.

Недоліком на Мал. 2 є необхідність забезпечити напругу на вторинній обмотці трансформатора в півтора рази більше ніж номінальна напруга навантаження (~ 18÷20В).

Схема зарядного пристрою, що забезпечує зарядку 12-вольтових акумуляторних батарей струмом до 15 А, причому струм зарядки можна змінювати від 1 до 15 А ступенями через 1 А, наведена на Мал. 3.

Передбачена можливість автоматичного вимкнення пристрою, коли батарея повністю зарядиться. Воно не боїться короткочасних коротких замикань у ланцюзі навантаження та урвищ у ній.

Вимикачами Q1 - Q4 можна підключати різні комбінації конденсаторів і цим регулювати струм зарядки.

Змінним резистором R4 встановлюють поріг спрацьовування К2, яке повинне спрацьовувати при напрузі на затискачах акумулятора, що дорівнює напрузі повністю зарядженої батареї.

Рис. 4 представлена ​​ще одного зарядного пристрою, в якому струм заряджання плавно регулюється від нуля до максимального значення.

Зміна струму в навантаженні досягається регулюванням кута відкривання тріністора VS1. Вузол регулювання виконаний на перехідному транзисторі VT1. Значення цього струму визначається положенням движка змінного резистора R5. Максимальний струм заряду акумулятора 10А встановлюється амперметром. пристрою забезпечено з боку мережі та навантаження запобіжниками F1 та F2.

Варіант друкованої плати зарядного пристрою (див. рис. 4) розміром 60х75 мм наведено на наступному малюнку:

У схемі на рис. 4 вторинна обмотка трансформатора повинна бути розрахована на струм, втричі більший зарядного струму, і відповідно потужність трансформатора також повинна бути втричі більша за потужність, що споживається акумулятором.

Ця обставина є істотним недоліком зарядних пристроїв з регулятором струму триністором (тиристором).

Примітка:

Діоди випрямного містка VD1-VD4 та тиристор VS1 необхідно встановити на радіатори.

Значно знизити втрати потужності в триністорі, а отже, підвищити ККД зарядного пристрою можна, регулюючий елемент перенести з ланцюга вторинної обмотки трансформатора ланцюг первинної обмотки. такого пристрою показано на рис. 5.

У схемі Мал. 5 регулюючий вузол аналогічний застосованому в попередньому варіанті пристрою. Триністор VS1 включений у діагональ випрямного мосту VD1 – VD4. Оскільки струм первинної обмотки трансформатора приблизно в 10 разів менший заряду струму, на діодах VD1-VD4 і триністорі VS1 виділяється відносно невелика теплова потужність і вони не вимагають установки на радіатори. Крім того, застосування тріністора в ланцюзі первинної обмотки трансформатора дозволило дещо покращити форму кривої зарядного струму і знизити значення коефіцієнта форми кривої струму (що також призводить до підвищення ККД зарядного пристрою). До нестачі цього зарядного пристрою слід віднести гальванічну зв'язок з мережею елементів вузла регулювання, що необхідно враховувати при розробці конструктивного виконання (наприклад, використовувати резистор змінний з пластмасовою віссю).

Варіант друкованої плати зарядного пристрою на малюнку 5, розміром 60х75 мм наведено на малюнку нижче:

Примітка:

Діоди випрямного містка VD5-VD8 необхідно встановити на радіатори.

У зарядному пристрої на малюнку 5 діодний місток VD1-VD4 типу КЦ402 або КЦ405 з літерами А, Б, Ст Стабілітрон VD3 типу КС518, КС522, КС524, або складений з двох однакових стабілітронів з сумарною напругою стабілізації 18КС4 , КС510 та ін.). Транзистор VT1 одноперехідний, типу КТ117А, Б, В, Г. Діодний місток VD5-VD8 складається з діодів, з робочим струмом не менше 10 ампер(Д242÷Д247 та ін.). Діоди встановлюються на радіатори площею не менше 200 кв.см, а радіатори сильно нагріватимуться, в корпус зарядного пристрою можна встановити вентилятор для обдування.

error: