|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Безтрансформаторний зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи Прагнучи до зменшення габаритів радіоапаратури, що конструюється, радіоаматори приділяють важливе місце мініатюризації блоку живлення. Зазвичай це завдання вирішують за допомогою імпульсного перетворювача напруги. Тим часом суттєвий прогрес у галузі електронних компонентів дозволяє створювати малогабаритні блоки живлення, які не містять трансформатора. Відносна простота конструкції та доступність компонентів роблять їх привабливими і для радіоаматорів. Вперше таке технічне рішення запропонував Л.М. Браславський з Новосибірського електротехнічного інституту ще 1972 р., подавши заявку на винахід. Воно виявилося настільки оригінальним і неочевидним для фахівців, що ВНДІГПЕ проводив експертизу за заявкою цілих шість років і лише 1978 р. видав авторське свідоцтво. Пізніше були запатентовані інші рішення, що дозволяють реалізовувати конденсаторні блоки живлення. Спрощену схему такого пристрою зображено на рис. 6.10. Воно дозволяє реалізувати "тренування" акумуляторів - режим, при якому акумулятор протягом одного напівперіоду напруги заряджається, а потім розряджається меншим струмом на баластовий резистор.
Описуваний конденсаторний перетворювач напруги призначений для зарядки автомобільних акумуляторних батарей ємністю до 70 Ач, тому максимальний середній вихідний струм пристрою повинен бути 7 А. Ця величина узгоджена з обмеженням змінної складової на рівні 20...30% номінальної напруги для застосованих оксидних конденсаторів. Випрямний діод VD38, конденсатор С13 та стабілітрони VD39, VD40 формують напругу живлення вузла управління, що здійснює синхронізацію роботи комутувальних транзисторів VT2 і VT3 з полярністю напруги мережі та стабілізацію вихідного струму. Працює пристрій в такий спосіб. При позитивній напівхвилі напруги мережі заряджаються блок конденсаторів С1.С12 та накопичувальний конденсатор живлення С13. При негативній напівхвилі включається світлодіод оптрона U1, яке фототранзистор, відкриваючись, шунтує емітерний перехід транзистора VT1. Транзистор VT1 закривається і через резистор R5 підключає неінвертуючий вхід DA1 ОУ до виходу конденсаторного блоку. Сам ОУ при цьому перемикається і відкриває транзистори VT3, VT2 і світлодіод оптрона U2 ОУ DA1 працює в компараторному режимі, тому його вихідний сигнал може приймати тільки два значення - близьке до напруги живлення і до нуля. Якщо напруга на його вході, що інвертує більше, ніж на неінвертуючому, вихідна напруга буде близьким до нуля і транзистор VT3 опиниться в закритому стані. В іншому випадку напруга на виході ОУ близько до напруги живлення, транзистор VT3 відкривається, а через резистор R10 - транзистор VT2 і U2 оптрон. Вхідним сигналом для стабілізації вихідного струму є напруга на конденсаторному блоці. Таким чином, зміна напруги на конденсаторному блоці (його зменшення) прямо пропорційно відданому в навантаження заряду, тому, стабілізуючи заряд, що віддається конденсаторним блоком, за час одиничного циклу розрядки, пристрій стабілізує вихідний струм. Його значення регулюють резистором R7. Після закриття транзистора VT1 напруга з конденсаторного блоку надходить на неінвертуючий вхід ОУ DA1 і порівнюється зі зразковим, що надходить на вхід, що інвертує, з дільника R6...R8. Коли напруга на конденсаторному блоці стає меншою за зразкову, ОУ DA1 перемикається в нульовий стан і закриває транзистор VT3, а через нього (і навантаження пристрою) - і фотодиністор оптрона U2. Якщо з будь-яких причин напруга на конденсаторному блоці не знизилася до зразкового (тобто в навантаження не пішов заряд, що визначається положенням движка резистора R7), а час, відведений на розрядку, закінчився, робота блоку для запобігання влученню напруги на вихід пристрої організовано так. Напруга негативної напівхвилі мережі знижується до вимкнення світлодіода оптрона U1 і, отже, закриття його фототранзистора. Це призводить до відкривання транзистора VT1, шунтування ним неінвертуючого входу та перемикання компаратора DA1 і, як наслідок, закривання транзисторів VT3, VT2 ще до появи позитивної напівхвилі напруги. Таким чином відбувається примусова синхронізація вузла стабілізації струму з полярністю напруги мережі. Оптрон U2 необхідний лише як такий, що покращує безпеку і у вбудовуваних блоках живлення може бути відсутнім. Заряджання акумулятора триває порівняно довго і потребує певного контролю. Тому в пристрої передбачена можливість автоматичного відключення батареї, що заряджається, при напрузі на ній 14,2...14,4 В. Функцію порогового елемента відключення повністю зарядженої батареї виконує електромагнітне реле К1 (РЕМ10), що спрацьовує при напрузі близько 10,5 В. Реле підключено до вихідних затискачів Х2 і Х3 через дротяний підстроювальний резистор R11. Цей резистор разом з конденсатором С14 утворюють фільтр, що пригнічує змінну складову пульсуючої зарядної напруги, але пропускає постійну постійну складову напруги акумуляторної батареї. Тому при досягненні порогової напруги реле К1 спрацьовує і контактами, що розмикаються, К1.1 відключає живлення конденсаторного блоку і системи управління. Сама ж обмотка реле залишається під напругою батареї, що заряджається, і завдяки наявності гістерезису вимикається при зниженні напруги до 11,8 В. Після чого відбувається автоматична підзарядка батареї акумуляторів. Увімкнення/вимкнення режиму автоматичного закінчення зарядки здійснюють перемикачем SA2. Застосування реле серії РЭС10 обумовлено його малим струмом споживання і, отже, малим струмом розряду батареї як припинення зарядки. Малопотужні контакти реле, що використовується, відображають і особливості описуваного пристрою, пов'язані з ємнісним характером навантаження. Тому розрив ланцюга живлення конденсаторного блоку відбувається без іскріння. Застосування двох мережних запобіжників (FU1, FU2) та двосекційного вимикача SA1 пов'язане з підвищеними вимогами електробезпеки через відсутність гальванічної розв'язки пристрою від мережі. У конденсаторному блоці можливе застосування будь-яких оксидних конденсаторів, але бажано одного типу. У разі використання імпортних конденсаторів, габарити цього блоку можна істотно зменшити. Діоди блоку також можуть бути будь-якими, розрахованими на такий самий струм і зворотну напругу - підійдуть навіть діоди Д226Б і Д7Ж, але при цьому габарити блоку та його маса суттєво збільшаться. Оптрон Т0325-12,5-4 замінимо на Т0125-10 або Т0125-12,5 не нижче 4-го класу. Замість КП706Б (VT3) можливе застосування аналогічних вітчизняних польових транзисторів або імпортного IGBT на такий струм і напруга, причому бажано з мінімальним опором каналу. При виборі електромагнітного реле необхідно враховувати, що паспортна номінальна напруга приблизно в 1,5 ... 1,7 рази вище напруги спрацьовування і що напруга спрацьовування може бути різним навіть для реле з однієї партії. Можливе застосування реле РЭС9, РЭС22, РЭС32 та інших, які мають досить малим споживаним струмом, на напругу спрацьовування не більше 8...12 У. При цьому, можливо, доведеться підібрати резистор R11 і конденсатор С14 з метою ефективного придушення змінної складової, запобігання " брязкоту" контактів реле і хибних спрацьовувань. Правильно зібраний пристрій починає працювати одразу. Потрібно, в основному, лише добірка резисторів R6 і R8 для коригування діапазону регулювання струму заряджання. Для цього до виходу блоку треба підключити розряджену батарею акумуляторів та добіркою резисторів R6 та R8 встановити по амперметру РА1 діапазон регулювання зарядного струму резистором R7. Якщо при початковому положенні двигуна резистора R7 струм буде відмінний від нуля, потрібно зменшити опір резистора R8. Якщо струм зарядки стає рівним нулю не в крайньому положенні двигуна R7, опір цього резистора слід збільшити. Далі двигун резистора R7 встановлюється у кінцеве положення. Якщо тепер струм зарядки виявиться меншим за максимальний, опір резистора R6 доведеться зменшити, а якщо перевищує - збільшити. Після цього, встановивши перемикач SA2 в положення "Ручний режим", необхідно довести батарею до повної зарядки, контролюючи напругу на ньому постійного струму вольтметром. Потім слід відключити пристрій від мережі, перевести тумблер SA2 в режим "Авт.", А двигун резистора R11 - в положення максимального опору. Знову підключивши пристрій до мережі, зменшенням опору резистора R11 досягають чіткого спрацьовування реле К1 - пристрій готовий до експлуатації. При налагодженні та експлуатації зарядного пристрою слід пам'ятати про відсутність гальванічної розв'язки від мережі. Отже, підключати та відключати його від акумуляторної батареї можна лише при відключеній від мережі вилці шнура живлення. Автор: Сім'ян А.П.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Стандарт стиснення VESA VDC-M ▪ Новий принцип розміщення акумуляторів у електромобілях
▪ розділ сайту Заземлення та занулення. Добірка статей ▪ стаття Перший серед рівних. Крилатий вислів ▪ стаття Менеджер (управляючий) зі зв'язків із громадськістю. Посадова інструкція ▪ стаття Ефективна антена п'ять діапазонів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Найекономічніші індикатори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page