Пускозарядний пристрій із синхронним випрямлячем. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Пускозарядний пристрій із синхронним випрямлячем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Коментарі до статті

На діодах потужних випрямлячів виділяється значна кількість тепла. Причина цього - неусуне падіння напруги на р-n переході випрямного діода, що досягає 0,5 ... 1 Ст.

У пропонованому пристрої застосований синхронний випрямляч, в якому замінені діоди польовими транзисторами. Опір їх каналу сток-витік у відкритому стані лише кілька міліом. Це значно зменшує падіння напруги і, отже, тепловиділення.

При використанні потужних польових транзисторів як керовані вентилі в синхронному випрямлячі слід мати на увазі, що такі транзистори містять у своїй структурі діод, підключений між стоком і витоком у зворотному напрямку і зазвичай званий захисним. Тому у випрямлячі польові транзистори включають інверсно. Поки канал транзистора закритий, струм випрямляє захисний діод, залишаючись закритим при зворотній йому полярності прикладеної напруги і відкриваючись при прямий. Щоб усунути падіння напруги на відкритому діоді, необхідно синхронно з ним відкривати канал транзистора, подаючи на затвор імпульси, що відкривають. В результаті майже весь струм потече через канал, опір та падіння напруги на якому значно менше, ніж у відкритого діода.

Синхронний випрямляч для успішної роботи повинен містити пристрій, що слідкує за полярністю прикладеного до вентилів - польових транзисторів напруги і формує керуючі сигнали, що своєчасно відкривають і закривають їх. Це особливо важливо при роботі на ємнісне навантаження або навантаження, що володіє власною ЕРС (акумуляторну батарею).

Пускозарядний пристрій із синхронним випрямлячем
Рис. 1

На рис. 1 показана схема пускозарядного пристрою на основі синхронного випрямляча. Працює він в такий спосіб. Нехай на стоках паралельно з'єднаних транзисторів VT2 та VT4 діє позитивна напівхвиля напруги. Захисні діоди транзисторів за такої полярності напруги закриті.

Обмежена діодом VD2 до +0,7, ця напруга надійде на інвертуючий вхід компаратора DA1. В результаті на інверсному "емітерному" виході компаратора (висновку 1) рівень напруги буде високим. Оскільки тригер Шмітта, побудований на мікросхемі таймера DA3, інвертує цей рівень, напруга між затворами та витоками транзисторів VT2 та VT4 близько до нуля, а транзистори самі закриті.

Під час негативної напівхвилі напруги між стоками та витоками транзисторів VT2 та VT4 відкриваються захисні діоди цих транзисторів. Але оскільки напруга на вході компаратора DA1, що інвертує, тепер менше, ніж на неінвертуючому, рівень на його виході 1 стане низьким, а на виході мікросхеми DA3 - високим. Канали стік-витік транзисторів VT2 і VT3 відкриються, зашунтувавши захисні діоди, і залишаться в такому стані до зміни полярності напруги, що додається до них.

Аналогічним чином відбувається управління транзисторами VT3 та VT5 другого плеча двонапівперіодного випрямляча. Застосування таймерів КР1006ВІ1 з вихідним струмом до 200 мА як драйвери забезпечує швидке перемикання транзисторів VT2-VT5, що додатково знижує потужність, що розсіюється на них.

Конденсатори С1, С2 усувають високочастотні пульсації напруги, що надходить на входи компараторів DA1 і DA2, забезпечуючи їхнє перемикання без "брязкоту". Резистори R8 і R9 - навантажувальні ланцюгах емітерів вихідних транзисторів компараторів. Колектори цих транзисторів пов'язані із плюсом харчування. При його включенні ланцюг R10C4 встановлює таймери DA3 та DA4 у вихідний стан з низьким рівнем на виходах. У міру зарядки конденсатора С4 напруга на ньому збільшується, і мікросхеми починають нормально працювати.

Застосування двох транзисторів у кожному плечі випрямляча дозволяє довести струм навантаження до 200 А, звичайно, за досить потужного трансформатора Т1. Цього цілком достатньо, щоб "допомогти" стартеру майже будь-якого легкового автомобіля завести двигун, якщо акумуляторна батарея заряджена недостатньо. Напруга на обмотках II і III трансформатора під навантаженням має бути близько 10, а габаритна потужність - не менше 800 В-А.

Для заряджання акумулятор підключають до затискачів "U^p" і "Загальний". Компаратор DA5 порівнює її напругу із зразковою. Поріг порівняння встановлюють підстроювальним резистором R4. Поки напруга батареї нижче заданої, рівень на виході 7 компаратора DA5 залишається низьким, а транзистор VT1 відкритий. Синхронний випрямляч заряджає батарею.
Оскільки напруга на виході синхронного випрямляча пульсуюча, у міру зарядки бвтареї вона все більшу частину напівперіоду перевищує зразкову. Рівень напруги на виході компаратора цих інтервалах часу стає високим, а транзистор VT1 закривається. За рахунок цього середній струм заряджання зменшується, а при повній зарядженості акумулятора стає рівним нулю (транзистор VT1 постійно закритий).

Блок управління синхронним випрямлячем живиться випрямленою напругою через діод VD1. Конденсатори С5 та С6 згладжують пульсації.

Пускозарядний пристрій із синхронним випрямлячем
Рис. 2

Креслення друкованої плати блоку управління зображено на рис. 2, а її зовнішній вигляд – на рис. 3. Замість конденсаторів С5 та С6 тут змонтовано один конденсатор ємністю 4700 мкФ. Модуль закріплених на тепловідведення польових транзисторів VT1-VT5 показаний на рис. 4.

Пускозарядний пристрій із синхронним випрямлячем

Якщо струм, що споживається від синхронного випрямляча, явно не перевищить 100 А, в кожному його плечі можна залишити по одному транзистору. Якщо ж необхідний струм більше 200 А, число паралельно з'єднаних транзисторів у кожному плечі можна відповідно збільшити чи замінити їх потужнішими, зокрема IGBT. Наприклад, IGBT GA400GD25S розраховані струм 400 А, GA600GD25S - 600 А.

Автор: В. Калашник, В. Черніков, м. Воронеж; Публікація: radioradar.net

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

Двохканальний комплект HOF Extreme OC Lab Edition DDR4-4600 25.09.2018

Компанія Galax почала приймати замовлення нового флагманський набір пам'яті стандарту DDR4. Комплект HOF Extreme OC Lab Edition набраний двома 8-гігабайтними модулями, розрахованими на роботу в режимі DDR4-4600 та обладнаними позолоченими радіаторами.

Планки пам'яті Galax HOF Extreme OC Lab Edition DDR4-4600 виконані на 10-шаровій друкованій платі та створені на базі добірних мікросхем Samsung B-die. Формула затримок має вигляд 19-26-26-46, а штатна напруга дорівнює 1,5 В. Подібно до більшості оверклокерських комплектів ОЗУ новинка підтримує профілі Intel XMP 2.0.

Двоканальний набір пам'яті Galax HOF Extreme OC Lab Edition DDR4-4600 вже доступний для попереднього замовлення через офіційний сайт виробники за ціною 500 доларів.

Інші цікаві новини:

▪ Поставлено рекорд швидкості обертання

▪ Пластир із дуріану

▪ Гіперзвукову ракету готує до випробувань

▪ На астероїді Бенну виявлено воду

▪ Огляд грудей за допомогою робота

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Основи безпечної життєдіяльності (ОБЖД). Добірка статей

▪ стаття Вбивці у білих халатах. Крилатий вислів

▪ стаття На якому астрономічному тілі є кратер Водяний та темна пляма Кікімора? Детальна відповідь

▪ стаття Спеціаліст-аналітик. Посадова інструкція

▪ стаття Автоматичний комутатор фаз. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Фільтри керамічні. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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