Регульований стабілізатор зарядного струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Акумулятори, зарядні пристрої

Коментарі до статті

Як регулюючий елемент зарядного пристрою часто використовують потужний транзистор. На цьому транзисторі, що працює в лінійному режимі, розсіюється велика теплова потужність, через що його доводиться встановлювати на громіздке тепловідведення. ККД таких пристроїв, як правило, невисокий.

Пропоную пристрій, в якому застосовано імпульсний спосіб регулювання зарядного струму, і триністор в ролі регулюючого елемента, що дозволяють суттєво знизити енергетичні втрати.

Основні технічні характеристики

Максимальний зарядний струм А .....6
Максимальний вихідний
напруга, В ................16
ККД, %, не менше ................80

Рис. 1

Принципова схема стабілізатора струму показано на рис. 1. Пристрій складається з мережевого перешкододавляючого фільтра, утвореного двообмотувальним дроселем L1 і конденсаторами С1- C3, мережевого трансформатора Т1, потужного випрямляча на діодах VD3-VD6, малопотужного випрямляча VD2 з двополярним параметричним стабілізатором VD7, датчика струму R2 з дволанковим RC-фільтром R8C3R4C14, підсилювача сигналу неузгодженості на ОУ DA12, датчика напруги на транзисторі VT14, необхідного для визначення моментів переходу мережевої напруги через "нуль", регульованого одновібратора на тригері DD11 і одновібра. підсилювачем струму на транзисторі VT13, що формують імпульси управління триністором VS1, який зрештою і регулює зарядний струм.

З двигуна змінного резистора R4 через резистор R6 на інвертуючий вхід ОУ надходить негативна напруга. Параметри ланцюга резистивного дільника R4R5 розраховані таким чином, що воно більш негативно, ніж на вході ОУ, що не інвертується, тому на виході ОУ утворюється позитивний сигнал, пропорційний різниці вхідних значень напруги. Цей сигнал через резистор R13 надходить під час ланцюга керованого одновібратора, зібраного на D-тригері DD1.1 [1]. Особливість цього одновібратора - пропорційне зменшення тривалості імпульсу, що виробляється одновібратором, зі збільшенням рівня вхідного сигналу.

Початок імпульсу одновібратора "прив'язаний" до початку напівперіоду напруги за допомогою датчика напруги, виконаного на транзисторі VT1. На базу цього транзистора через резистор R8 надходить пульсуюча напруга з випрямного мосту VD2. Діод VD1 "розв'язує" цей ланцюг від конденсатора, що згладжує С8.

Опір резисторів дільника в ланцюгу бази транзистора розраховано таким чином, що більшу частину часу транзистор відкритий, і тільки в моменти, коли вихідна напруга моста знижується майже до нуля, транзистор закривається і позитивний короткий імпульс з його колектора передається на вхід S тригера DD1.1. Тригер перемикається в одиничний стан, конденсатор С15 починає заряджатися, і коли напруга на ньому, а значить, і на вході R тригера досягне порога перемикання, тригер повернеться в нульовий стан.

Зарядний струм цього конденсатора має дві складові: через ланцюг R17R16VD10 від джерела стабільної напруги (+12,5) і ланцюг R13VD9 від джерела змінної напруги (з виходу ОУ). Чим більша вихідна напруга ОУ, тим більша друга складова зарядного струму, тим швидше заряджається конденсатор і тим коротший імпульс високого рівня на прямому виході тригера.
А на інверсному виході тригера формується імпульс низького рівня, тривалість якого також обернено пропорційна напрузі на виході ОУ. Після спаду цього імпульсу одновібратор, побудований на тригері DD1.2 [2], виробляє короткий імпульс високого рівня, який після посилення транзистором VT2 відкриває тріністоп VS1.

Таким чином, залежно від тривалості імпульсу керованого одновібратора триністор включатиметься з різною затримкою від початку напівперіоду. Відповідно змінюватиметься і струм, що надходить від потужного випрямляча. Тобто положення двигуна резистора R4 задає середнє зарядного струму.

Напруга ОС, знята з резистора R14 і пропорційне струму навантаження, після згладжування дволанковим фільтром R12C14 R11C13 виявляється прикладеним у негативній полярності до входу, що не інвертує, ОУ.

Якщо зарядний струм зменшиться, наприклад, внаслідок підвищення ЕРС заряджуваної батареї, напруга на вході, що не інвертує, стане менш негативним, вихідна напруга ОУ підвищиться, що призведе до зменшення тривалості імпульсу регульованого одновібратора, а значить, до зменшення затримки включення тріністора VS1 - струм збільшиться.

Коефіцієнт посилення ОУ дорівнює відношенню значень опору резисторів R7 і R6:1 МОм : 2 кОм = 500 Тому стабілізатор реагує на незначні зміни струму.

Лампи HL1, HL2 підсвічують шкалу амперметра РА1 і одночасно є індикатором включення пристрою. Резистор R1 підбирають таким, щоб напруга на лампах була на 5...6 % нижче за номінальну. Конденсатори С4-С7, що шунтують діоди потужного випрямляча, зменшують рівень високочастотних перешкод, що проникають у мережу. Конденсатор С12 усуває самозбудження ОУ (його встановлюють, якщо це потреба).

ОУ К140УД1Б можна замінити на К140УД6, К140УД7, а діод КД510А – на КД509А, КД513А. У потужному випрямлячі можна використовувати діоди КД2999А, КД2999Б, а також Д242 Д243 (зі збільшенням ефективної площі тепловідводів). Стабілітрони Д814Д замінні на Д814Г. Замість тріністора КУ202Н підійдуть КУ202Л, КУ202І.

Конденсатори С1-С7 – К73-16, К78-2; С8-СЮ, С13, С14 – К50-35; С11, С12, С15, С16 – КЛС, КМ-6. Резистор R4 - ППЗ-12, R5, R17 - СП5-ЗВ; R14 - 2 резистори С5-16МВ опором 0,1 Ом, з'єднані паралельно (кожен з них можна замінити відрізком довжиною 72 мм ніхромового проводу діаметром 1 мм). Лампи HL1, HL2-СМН10-55 (СМН10-55-2).

Амперметр РА1 – М4205 із зовнішнім шунтом на 10 А.

Дросель L1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К20х10х5 з фериту 2000НМ складеним удвічі проводом МГТФ 0,5, число витків - 24. Дві обмотки, що утворилися, включають так, як показано на схемі. Трансформатор Т1 виконаний на сталевому магнітопроводі ШЛ25х40, обмотка I містить 1012 витків дроту ПЕВ-2 0,5; обмотка II - 144 витка дроту ПЕВ-2 0,2 ​​з відведенням від середини; обмотка III - 104 витка дроту ПЕВ-2 1,6. Діоди VD3-VD6 встановлені на чотирьох мідних пластинах-тепловідведення площею 60 см2 кожна. Тепловідведення тріністора VS1 має площу 100 см2.

Рис. 2

Більшість деталей пристрою змонтована на друкованій платі з фольгованого з одного боку склотекстоліту товщиною 1,5 мм. На рис. 2 представлені креслення друкованої плати та розташування деталей на ній. Два отвори поблизу середини плати призначені для фіксації підстроювальних резисторів R5 і R17. Корпуси цих резисторів встановлюють на плату, впритул один до одного, регулювальними гвинтами у бік краю плати і притягують планкою та гвинтами з гайками.

Якщо необхідно, підбирають стабілітрони та їх баластові резистори.

Далі за допомогою осцилографа перевіряють наявність на виведенні колектора транзистора VT1 коротких імпульсів високого рівня періодом 10 мс. Бажано досягти мінімальної тривалості цих імпульсів добіркою резистора R8.

Осцилограф необхідний для перевірки тривалості імпульсів низького рівня на інверсному виході регульованого одновібратора DD1.1 (висновок 2). Це роблять при відключеній системі стабілізації зарядного струму, навіщо досить тимчасово з'єднати із загальним проводом неінвертуючий вхід ОУ. Двигун підстроювального резистора R5 встановлюють у таке положення, щоб зміни тривалості імпульсу на виході інверсному тригера DD1.1 від 0 до 10 мс відповідав повний поворот валу змінного резистора R4. При цьому може знадобитися коригування положення валу резистора R17.

Слід зазначити, що тим, хто візьметься за виготовлення описаного вище пристрою, буде корисно ознайомитися з публікаціями [3; 4].

література:

1. Самойленко А. Керований одновібратор. – Радіо, 1999, № 5, с. 38, 39.
2. Зельдін Е. Імпульсні пристрої на мікросхемах. - М: Радіо і зв'язок, 1991.
3. Леонтьєв А., Лукаш С. Регулятор напруги з фазоімпульсним керуванням. – Радіо, 1992, № 9, с. 43, 44.
4. Приймак Д. Низьковольтний триністорний регулятор напруги. - Радіо, 1989 №5, с. 78-80.

Автор: В. Клімов, м. Москва; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Акумулятори, зарядні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Трансформатор на олії 05.08.2007 Англійська філія французької енергетичної компанії ЕДФ сконструювала промисловий трансформатор, в якому як ізолюючу та охолоджувальну рідину використовується рослинна олія. Зараз використовуються або мінеральні олії, або спеціальні синтетичні рідини. І ті й інші у разі аварії та потрапляння у навколишнє середовище завдають екологічної шкоди. Автори ідеї кажуть, що олія продовжує термін служби трансформатора і зменшує можливість займання. Вже цього року поблизу Лондона має почати трансформатор на 132 кіловольти, наповнений 30 тисячами літрів рослинної олії.

Інші цікаві новини:

▪ Революція полімерних діодів наближається

▪ Виявлено гігантську планету

▪ Двомісний електролітак Axe

▪ Штучний лист на основі вольфраму

▪ myFC JAQ: кишеньковий зарядний пристрій на паливному елементі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоаматор-конструктор. Добірка статей

▪ стаття Кандинський Василь Васильович. Знамениті афоризми

▪ стаття Чим відомий кліпер Катті Сарк? Детальна відповідь

▪ стаття Очерет звичайний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Підсилювач на 4-х транзисторах із плаваючим харчуванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Заземлення та захисні заходи електробезпеки. Заземлювачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024