Імпульсний зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

 Коментарі до статті

В основу пристрою покладено двотактний імпульсний полумостовой перетворювач (інвертор) на потужних транзисторах VT4 і VT5, керований широтноимпульсным контролером DA1 по низьковольтній стороні. Такі перетворювачі, стійкі до підвищення напруги живлення і зміни опору навантаження, добре зарекомендували себе в джерелах живлення сучасних комп'ютерів. Оскільки в ШІ-контроллері К1114ЕУ4 знаходяться два підсилювачі помилки, для контролю зарядного струму і вихідної напруги не потрібно додаткових мікросхем.

(Натисніть для збільшення)

Швидкодіючі діоди VD14,VD15 захищають колекторний перехід транзисторів VT4, VT5 від зворотної напруги на обмотці I трансформатора Т2 і відводять енергію викидів у джерело живлення. Діоди повинні мати мінімальний час включення.

Терморезистор R9 обмежує струм заряджання конденсаторів С7, С8 при включенні пристрою до мережі. Для придушення перешкод із боку перетворювача служить мережевий фільтр C1, C2, C5, L1.

Ланцюги R19, R21, С12, VD9 і R20, R22, С13, VD10 служать для форсування процесу закриття комутувальних транзисторів шляхом подачі в їх базовий ланцюг мінусової напруги. Це дозволяє знизити комутаційні втрати та збільшити ККД перетворювача.

Конденсатор С9 запобігає підмагнічування магнтопроводу трансформатора Т2 через неоднакову ємність конденсаторів С7 і С8.

Ланцюг R17, C11 сприяє зменшенню амплітуди викидів напруги на обмотці I трансформатора Т2.

Трансформатор Т1 гальванічно розв'язує вторинні ланцюги від мережі та передає керуючі імпульси в базовий ланцюг комутувальних транзисторів. Обмотка III забезпечує пропорційно струмове керування. Використання трансформаторної розв'язки дозволило зробити експлуатацію безпечною.

Випрямляч зарядного струму виконаний на діодах КД2997А (VD11, VD12), здатних працювати на порівняно високій робочій частоті перетворювача.

Резистор R26 виконує роль датчика струму. Напруга з цього резистора, подана на нсинвертуючий вхід першого підсилювача помилки контролера DAI, порівнюється з напругою на його вході, що інвертує, встановлюваному резистором R1 "СТРУМ. ЗАРЯДА". При зміні сигналу помилки змінюється шпаруватість керуючих імпульсів, час відкритого стану комутувальних транзисторів інвертора і, отже, потужність, що передається в навантаження.

Напруга з дільника R23, R24, пропорційна напрузі на батареї, що заряджається, надходить на нсинвертуючий вхід другого підсилювача помилки і порівнюється з напругою на резисторі R4, прикладеним до інвертируючого входу цього підсилювача. Таким чином відбувається регулювання вихідної напруги. Це дозволяє уникнути інтенсивного кипіння електроліту наприкінці зарядки шляхом зниження зарядного струму.

ШИ - контролер має вбудоване джерело стабільної напруги 5 В, який живить всі дільники напруги, що задають необхідні значення напруги на виході пристрою та зарядного струму.

Оскільки живлення на мікросхему DA1 надходить з виходу пристрою, неприпустимо зниження вихідної напруги пристрою до 8 - в цьому випадку припиняється стабілізація зарядного струму і він може перевищити гранично допустиме значення. Подібні ситуації виключає вузол, зібраний на транзисторі VT3 і стабілітроні VD13, - він блокує включення зарядного пристрою, якщо навантажити його несправною або сильно розрядженою батареєю (з ЕРС менше 9 В).

Стабілітрон, а значить, і транзистор вузла залишаються закритими, а вхід DTC (висновок 4) мікросхеми DA1 - підключеним через резистор R6 до виходу Uref вбудованого джерела зразкової напруги (висновок 14) (напруга на вході DTC при цьому - не менше 3, і формування імпульсів заборонено.

При підключенні до виходу пристрою справної батареї відкривається стабілітрон VD13 і слідом за ним транзистор VT3, замикаючи на загальний провід вхід DTC контролера і цим дозволяючи формування імпульсів на висновках 8 і 11 (виходи С1, С2 - колектор відкритий). Частота проходження імпульсів - близько 60 кГц. Після посилення струму транзисторами VT1, VT2 вони через трансформатор T1 передаються на базу комутують транзисторів VT4 і VT5.

Частоту повторення імпульсів визначають елементи R10 та С6. Її розраховують за такою формулою:

F=1,1/R10-C6

Налаштування пристрою

Для налагодження перетворювача потрібні. ЛАТР, осцилограф, справна акумуляторна батарея та два вимірювачі - вольтметр та амперметр (до 20 А).

Якщо у розпорядженні радіоаматора виявиться трансформатор, що розв'язує 220 В х 220 В потужністю не менше 300 Вт, слід пристрій включити через нього - працювати буде безпечніше.

Спочатку через тимчасовий струмообмежувальний резистор опором 1 Ом потужністю не менше 75 Вт (або автомобільну лампу потужністю 40-60 Вт) підключають до виходу пристрою батарею і переконуються в наявності плюсової напруги 5 на виході Uref (висновок 14) ШІ контролера.

Підключають осцилограф до висновків 8 та 11 (виходи С1 та С2) контролера та спостерігають імпульси управління. Двигун резистора R1 встановлюють у крайнє нижнє за схемою положення (мінімальний зарядний струм) і подають від ЛАТР на мережевий вхід пристрою напруга 36...48 В.

Транзистори VT4 та VT5 не повинні сильно нагріватися. Осцилографом контролюють напругу між емітером та колектором цих транзисторів.

За наявності викидів на фронті імпульсів слід застосувати швидкодіючі діоди VD14, VD15 або точніше підібрати елементи R17 і. СП демпфуючого ланцюга.

Необхідно мати на увазі, що далеко не всі осцилографи допускають вимірювання в ланцюгах, що гальванічно пов'язані з мережею. Крім цього, пам'ятайте, що частина елементів пристрою знаходиться під напругою мережі - це небезпечно! Якщо все гаразд, напруга на мережному вході плавно підвищують. ЛАТРом до 220 і контролюють роботу транзисторів VT4, VT5 по осцилографу.

Вихідний струм при цьому не повинен перевищувати 3 А. Обертаючи двигун резистора RI, переконуються в плавній зміні струму на виході пристрою. Далі з вихідного кола видаляють тимчасовий струмообмежувальний резистор (або лампу) і підключають батарею безпосередньо до виходу пристрою. Підбирають резистори R2, R5 так, щоб межі зміни зарядного струму регулятором R2 дорівнювали 0,5 і 25 А. Встановлюють максимальну вихідну напругу рівним 15 В добіркою резистора R4.

Ручку регулятора R2 забезпечують шкалою, проградуйованою в значеннях зарядного струму. Можна оснастити пристрій амперметром.

Коробка та всі металеві нетоковідні частини зарядного пристрою на час його роботи повинні бути надійно заземлені. Не рекомендується залишати зарядний пристрій на тривалий час без нагляду.

Деталі

Діоди КД257Б можна замінити на RL205, а КД2997А - на інші, в тому числі на діоди Шоттки зі зворотною напругою більше 50 В і випрямленим струмом більше 20 А, FR155 - швидкодіючі імпульсні діоди FR205, FR305, а також.

Діоди VD11, VD12 також забезпечують загальним тепловідведення площею поверхні не менше 200 см2.

ШИ-контролер К1114ЕУ4 має безліч зарубіжних аналогів – TL494IN, DBL494, mPC494, IR2M02, КА7500.

Замість КТ886А-1 підійдуть транзистори КТ858А, КТ858Б чи КТ886Б-1.

Транзистори VT4 і VT5 встановлюють тепловідведення площею щонайменше 100 см2.

Використовувати як тепловідведення стінки коробки пристрою, а також загальне тепловідведення для діодів і транзисторів не слід з міркувань безпеки експлуатації зарядного пристрою. Розміри тепловідведення можна істотно зменшити, якщо примусово охолоджувати їх вентилятором.

Трансформатори - найвідповідальніші і трудомісткі елементи будь-якого імпульсного перетворювача. Від якості їхнього виготовлення залежать не тільки характеристики пристрою, а й взагалі його працездатність.

Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К20х 12x6 з фериту М2000НМ.

Обмотка I намотана проводом ПЕВ-2 0,4 рівномірно по всьому кільцю і містить 2x28 витків.

Обмотки II та IV – по 9 витків дроту ПЕВ-2 0,5.

Обмотка III - два витки дроту. МГТФ-0,8. Обмотки ізольовані одна від одної та від магнітопроводу двома шарами тонкої фторопластової стрічки.

Трансформатор Т2 намотаний на броньовому магнітопроводі. Ш10х10 з фериту M2000HM (або, ще краще, М2500НМС), годиться і кільцевий магнітопровід аналогічного перерізу.

Обмотка I містить 35 витків дроту ПЕВ-2 0,8.

Обмотка II - 2x4 витка джгута перетином не менше 4 мм1 з кількох проводів ПЕВ-2 або ПЕЛ. Якщо примусово охолоджувати трансформатор, переріз джгута можна зменшити.

Слід помститися, що від якості міжобмотувальної ізоляції трансформаторів залежить не тільки надійність пристрою, а й безпека його експлуатації, оскільки вона ізолює вторинні ланцюги від напруги мережі. Тому не слід виконувати її з підручних матеріалів - обгорткового паперу, канцелярського скотчу і т. д. - і тим більше нехтувати їй, як іноді роблять малодосвідчені радіоаматори. Найкраще застосовувати тонку фторопластову стрічку або конденсаторний папір з високовольтних конденсаторів, укладаючи його в 2-3 шари.

Автор: Шелестов І.П.

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

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 Типи цікавості 19.01.2021 В університеті штату Пенсільванія проводився експеримент, де вчені розділили людей на дві групи залежно від їхньої цікавості. У дослідженні брали участь 149 добровольців обох статей. Їм запропонували з розділами Wikipedia, які мали навчальні напрямки. Учасникам потрібно було переглядати інформацію, що їх цікавить, приділяючи кожному розділу по 15 хвилин. Експеримент тривав упродовж 21 години. За цей час добровольці ознайомилися з більш ніж 18 000 статтями. За підсумками зібраних даних, вчені зробили висновок, що людей можна розділити на дві групи: "мисливці" та "клопотуни". Мисливцям було цікаво переглядати лише конкретну інформацію. Клопотуни відстежували дані не пов'язані між собою, що дорівнює загальної допитливості. Наукове дослідження, проведене у Сполучених Штатах Америки, має допомогти у майбутньому. На основі цих даних експерти хочуть створити нову технологію навчання у навчальних закладах.

Інші цікаві новини:

▪ Міні-комп'ютери Gigabyte Brix

▪ Сервери SPARC T5 на найшвидших мікропроцесорах у світі

▪ Захитування перед сном покращує пам'ять

▪ Спливаючим будинкам не страшні повені

▪ Змішана реальність для автомобілів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей

▪ стаття Розумна мова. Задумай. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки видів тварин та рослин мешкає на Землі? Детальна відповідь

▪ стаття Головний диктор телерадіомовлення. Посадова інструкція

▪ стаття Підсилювач на мікросхемі TDA1514, 40 ват. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття УКХ ЧС приймач на 145 МГц. 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