Зарядний пристрій для акумуляторів на тиристорах. Схема зарядного пристрою для автомобільного акумулятора - від простого до складного. Призначення елементів ЗУ

Великою популярністю серед автолюбителів самодельщиков користуються тиристорні Автозарядка, в яких живлення від потужного трансформатора надходить на АКБ через тиристор, керований відкривають його імпульсами від генератора. У найпростішому вигляді схема буде виглядати ось так:

І нема чого посміхатися - вона реально робоча і свого часу досить довго успішно експлуатувалася. Більш складний варіант, з окремим генератором імпульсів і контролем режимів заряду (напруги на батареї) показаний на наступній принципової схемою:

Але якщо досвід дозволяє, промені зібрати третій автоматичний зарядний тиристорне, яке крім того що зібрано багатьма людьми, має цілком непогані параметри і можливості.

Схема та друкована плата ЗУ на SCR

Друкована плата намальована вручну маркером. Ви можете зробити розводку самостійно, наприклад на підставі ось цього малюнка:

Параметри зарядного пристрою

• Вихідна напруга 1 - 15 В
• Граничний струм до 8 А
• Захист від перезаряду акумулятора.
• Захист від випадкової короткого замикання виходу
• Захисту проти зміни полярності

Функціональне опис схеми

Змінна напруга від вторинної обмотки трансформатора (близько 17 В) подається на керований тиристорно-діодний міст, далі в залежності від імпульсів управління, наступних від контролера, воно подається на клеми акумулятора.

Контролер складається з окремого мережевого трансформатора, його напруга формується стабілізатором LM7812, подвійний мультивибратор CD4538 робить керуючі імпульси на тиристорах, і має ланцюга контролю напруги акумуляторної батареї, що складаються з оптрона CNY17 і джерела опорного напруги TL431, що працює в якості компаратора.

Якщо напруга на виході TL431 (R) нижче 2,5 В (система подільника з PR2 з резисторами), струм не протікає через TL431 через LED2 і CNY17 через блокування транзистора BC238, що призводить до високого стану на вході скидання вив.13 мікросхеми CD4538 і її нормальній роботі (якщо керуючі імпульси направляються на затвори тиристора), якщо напруга збільшується (в результаті зарядки батареї), тоді починає діяти TL431, ток припиняє текти через LED2 і CNY17, BC238 спрацьовує і низький стан подається на вив.13, генерація керуючих імпульсів на затворі тиристора припиняється, і напруга на акумуляторі відключається. Напруга відключення встановлюється PR4 на рівні 14,4 В. Світлодіод LED1 під час зарядки стає все більш і більш частим і майже на фінальній стадії.

Також використовувалися 2 датчика температури 80 C. Один приклеєний до радіатора, а інший - до вторинної обмотці мережевого трансформатора, датчики з'єднані послідовно. Активація датчика призводить до відключення напруги на оптопаре і блокування мультивибратора CD4538 і відсутності сигналів управління затворами тиристора.
Вентилятор постійно підключений до акумуляторної батареї.

Схема має перемикач AUT / MAN в положенні MAN, при цьому автоматична система контролю напруги акумулятора відключена, і акумулятор можна заряджати вручну, контролюючи напруга.

Ось кілька варіантів схем підключення випрямлячів і тиристорів:

• Схема на рис. A. Найменш сприятливе включення, висока падіння напруги і сильне нагрівання моста плюс втрати на тиристори. Переваги: \u200b\u200bможна використовувати один радіатор, тому що випрямні мости зазвичай ізольовані від корпусу.
• Схема на рис. Б найбільш вигідна, втрати тільки на тиристорах. Але два радіатора.
• Схема на рис. З помірно вигідна. Три або один радіатор (з одним радіатором, одним подвійним діодом Шотткі або двома діодами з катодом на корпусі.

Це нормальні напруги на висновках чіпа CD4538:

1 - 0 В
2 - від 11,5 В до 6 В при повороті потенціометра P
3,16 - 12 В
4,6,11 - від 2 В до 12 В при повороті P
5 - приблизно 10 В
10,12 - близько 0,1 В
13 - близько 11,5 В з вимкненим LED1
14 - близько 12 В
15 — 0

У колекторі BD135 близько 19,9 В. Для більш детальної настройки знадобиться осцилограф. Схема досить проста і при правильній збірці повинна запускатися відразу після подачі напруги.

Фото процесу виготовлення зарядки

Діод-тиристорний міст розміщений на окремих платах і може проводити струм до 20 А, радіатори ізольовані один від одного і корпусу. Вторинна обмотка трансформатора намотана дротом діаметром близько 2 мм, і при примусовому охолодженні вона може дати довготривало близько 8 А (досить для більшості потреб автолюбителів, заряджаючи батареї до 82 А / ч). Але нічого не заважає встановити трансформатор з ще більшою потужністю.

Тут використані окремі вимірювальні дроти, які підключаються до струмовим клем.

зарядка АКБ: Зарядний струм складає 1/10 від ємності батареї, через деякий час, в залежності від ступеня розряду, LED1 починає блимати і незабаром наближається до напруги 14,4 В. Найчастіше зарядний струм теж падає, в кінці зарядки діод світить майже весь час. Невеликий гистерезис вводиться електролітичним конденсатором на R-виведення TL431.

Вартість збирання саморобної ЗУ визначається основним трансформатором (160 Вт, 24 В) приблизно 1000 руб., А також потужними діодами і тиристорами. Зазвичай цього добра в радіоаматорських засіках вистачає (як і готових корпусів від чогось), так що в ідеалі воно не буде коштувати ні копійки.

На малюнку показана схема тиристорного зарядного уст-ва, яке автоматично припиняє заряд автомобільного акумулятора при досягненні повного заряду акумуляторної батареї.

Принцип роботи: мережеве напруга 220В вступаючи на Т1 знижується і надходить на випрямні діоди Д1 Д2, далі напруга 12В двома шляхами надходить через Д3R1R2 і тиристор великої потужності Д4. Через першу ланцюг акумулятор заряджається струмом всього 0,1А. Значення цього струму близько до значення саморазряда акумулятора, тому навіть тривалий заряд акумулятора не заподіє йому шкоди і буде завжди його підтримувати в повній готовності. Установка струму проводиться резистором R2.

Друга ланцюг заряду йде через тиристор Д4, через нього може протікати струм до 6А. Управління тиристором проводиться за допомогою стабілітрона Д6 (8В), тиристора Д7 і дільника напруги на R5R6, середня точка якого через діод Д5 з'єднана з керуючим електродом Д4. Рівень припинення заряду великим струмом встановлюється за допомогою дільника напруги на R3 і змінному R4. Постійна напруга знімається з движка R4 і управляє включенням і вимиканням тиристора Д7 через стабілітрон Д6.

Гранична напруга при якому акумулятор заряджений повністю і струм заряду повинен бути значно знижений, встановлюється за допомогою резистора R4 індивідуально для кожного акумулятора.

При виготовленні зарядного уст-ва необхідний трансформатор на 100в.а, вторинна обмотка якого має бути розрахована на напругу 45В з відведенням від середини. Якщо в наявності немає потрібного трансформатора то можна взяти силовий трансформатор від старого телевізора залишивши первинну обмотку без змін, і намотати вторинну обмотку на 45В. Кількість витків повинно бути таким: кількість витків для напруження катода кінескопа помножене на 7-м. Обмотка повинна бути виконана проводом ПЕЛ, ПЕВ-1, ПЕВ-2 діаметром 2 мм.

Література МРБ 1 018

• Схожі статті

Увійти за допомогою:

випадкові статті

• 28.09.2014

  Ця система працює в діапазоні 64-75 МГц і має реальну чутливість 6 мкв, вихідну потужність 4 Вт, діапазон ЗЧ - 70 ... 10000Гц, КНІ не більше 1%. При цих параметрах приймач має розміри 60 * 70 * 25 мм. Приймальний тракт зібраний на КС1066ХА1 (К174ХА42) за стандартною схемою. Антена - провід довжиною близько метра, сигнал від ...

• 29.09.2014

  Схема виконана на двох мікросхемах ТВА1208. В основі лежить схема трансивера, надрукована в Л, 1, але цей тракт працює з проміжною частотою 500 кГц, що, звичайно трохи знижує eгo характеристики, але дозволяє використовувати готовий, нacтpoeнний на заводі електромеханічний фільтр. Мікросхеми ТВА1208 призначені для роботи в тракті другий ПЧ3 телевізорів, В них ...

Пристрій з електронним управлінням зарядним струмом, виконано на базі тиристорного фазоімпульсной регулятора потужності. Воно не містить рідкісні радіокомпоненти, при свідомо робочих деталях не вимагає налагодження. Зарядний пристрій дозволяє заряджати АКБ струмом від 0 до 10 ампер, а також може служити регульованим джерелом живлення для потужного низьковольтного паяльника, вулканізатора, переносної лампи і просто блоку живлення на всі випадки життя.
Зарядний струм за формою близький до імпульсного, кой, як вважається, сприяє продовженню терміну служби батареї.
Пристрій працездатний при температурі навколишнього середовища від - 35 С до + 35 С.
Зарядний пристрій являє собою тиристорний регулятор потужності з фазоімпульсним управлінням, що живиться від обмотки II понижувального трансформатора Т1 через діодний міст VDI ... VD4.

Все радіокомпоненти пристрої вітчизняні, але можлива їх заміна на аналогічні зарубіжні.
Конденсатор С2 - К73-11, ємністю від 0,47 до 1 мкФ, або К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А замінимо на КТ361Б - КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж - KT50IK, а КТ315Л - на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Замість КД105Б підійдуть діоди КД105В, КД105Г або Д226 з будь-яким буквеним індексом.
Змінний резистор R1 - СП-1, СПЗ-30а або СПО-1.
Амперметр РА1 - будь постійного струму зі шкалою на 10 ампер. Його можна зробити самостійно з будь-якого миллиамперметра, підібравши шунт по зразковому амперметрі.
Предохраннтель F1 - плавкий, але зручно застосовувати і мережевий автомат на 10 ампер або автомобільний біметалічний на такий же струм.
Діоди VD1 ... VP4 можуть бути будь-якими на прямий струм 10 ампер і зворотне напруга не менше 50 вольт (серії Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Діоди випрямляча і тиристор ставлять на алюмінієві радіатори, площею охолодження від 120 кв.см. Для поліпшення теплового контакту пристроїв з радіаторами обов'язково змастити теплопровідні пасти.
Тиристор КУ202В замінимо на КУ202Г - КУ202Е; перевірено на практиці, що пристрій нормально діє і з більш потужними тиристорами Т-160, Т-250.

У пристрої застосований готовий мережевий понижуючий трансформатор відповідної потужності з напругою вторинної обмотки від 18 до 22 вольт.
Якщо у трансформатора напруга на вторинній обмотці вище ніж 18 вольт, резистор R5 бажано змінити іншим, найбільшого опору (наприклад, при 24 - 26 вольт опір резистора відповідно збільшити до 200 Ом).
У разі, коли вторинна обмотка трансформатора має відвід від середини, або є дві однакові обмотки і напруга кожної знаходиться в зазначених межах, то випрямляч краще виконати за звичайною двуполуперіодного схемою на 2-ух діодах.
При напрузі вторинної обмотки 28 х 36 вольт можна взагалі відмовитися від випрямляча - його роль стане одночасно грати тиристор VS1 (випрямлення - однонапівперіодне). Для такого варіанту блоку живлення потрібно між резистором R5 і плюсовим проводом підключити розділовий діод КД105Б або Д226 з будь-яким буквеним індексом (катодом до резистору R5). Вибір тиристора в такій схемі стане обмежений - підходять тільки ті, які дозволяють роботу під зворотною напругою (наприклад, КУ202Е).
Для описаного пристрою підійде уніфікований трансформатор ТН-61. 3 його вторинних обмотки необхідно з'єднати відповідно до послідовно, при цьому вони здатні віддати струм до 8 ампер.

Дотримання режиму експлуатації акумуляторних батарей, і зокрема режиму зарядки, гарантує їх безвідмовну роботу протягом всього терміну служби. Зарядку акумуляторних батарей виробляють струмом, значення якого можна визначити за формулою

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

Класична зарядного пристрою для автомобільного акумулятора складається з понижуючого трансформатора, випрямляча і регулятора струму зарядки. Як регулятори струму застосовують дротові реостати (див. Рис. 1) і транзисторні стабілізатори струму.

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

Для регулювання зарядного струму можна використовувати магазин конденсаторів, що включаються послідовно з первинної (мережевий) обмотки трансформатора і виконують функцію реактивних опорів, що гасять надлишкова напруга мережі. Спрощена такого пристрою наведена на рис. 2.

У цій схемі теплова (активна) потужність виділяється лише на діодах VD1-VD4 випрямні мосту і трансформаторі, тому нагрів пристрої незначний.

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

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

Передбачена можливість автоматичного вимкнення пристрою, коли батарея повністю зарядиться. Воно не боїться короткочасних коротких замикань в ланцюзі навантаження і обривів в ній.

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

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

На Рис. 4 представлена \u200b\u200bще одного зарядного пристрою, в якому струм зарядки плавно регулюється від нуля до максимального значення.

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

Варіант друкованої плати зарядного пристрою (див. Рис. 4), розміром 60х75 мм наведений 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 більше потужності, споживаної акумулятором.

Назване обставина є істотним недоліком зарядних пристроїв з регулятором струму тріністором (тиристором).

Примітка:

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

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

У схемі на Рис. 5 регулювальний вузол аналогічний застосованому в попередньому варіанті пристрою. Тринистор VS1 включений в діагональ випрямні мосту VD1 - VD4. Оскільки струм первинної обмотки трансформатора приблизно в 10 разів менше струму заряду, на діодах VD1-VD4 і тріністоре VS1 виділяється відносно невелика теплова потужність і вони не вимагають установки на радіатори. Крім того, застосування тринистора в ланцюзі первинної обмотки трансформатора дозволило дещо поліпшити форму кривої зарядного струму і знизити значення коефіцієнта форми кривої струму (що також призводить до підвищення ККД зарядного пристрою). До недоліку цього зарядного пристрою слід віднести гальванічний зв'язок з мережею елементів вузла регулювання, що необхідно враховувати при розробці конструктивного виконання (наприклад, використовувати змінний резистор з пластмасовою віссю).

Варіант друкованої плати зарядного пристрою на рісенке 5, розміром 60х75 мм наведений 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 буквами А, Б, В. Стабілітрон VD3 типу КС518, КС522, КС524, або складений з двох однакових стабилитронов з сумарним напругою стабілізації 16 ÷ 24 вольта (КС482, Д808 , КС510 і ін.). Транзистор VT1 одноперехідний, типу КТ117А, Б, В, Г. Доданий місток VD5-VD8 складений 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 будуть сильно нагріватися, в корпус зарядного пристрою можна встановити вентилятор для обдування.

Привіт ув. читач блогу «Моя лабораторія радіоаматора».

У сьогоднішній статті мова піде про давно «заюзане», але дуже корисною схемою тиристорного фазоімпульсной регулятора потужності, яке ми будемо використовувати як зарядний пристрій для свинцевих акумуляторних батарей.

Почнемо з того, що зарядний на КУ202 має цілий ряд 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 в ціновій категорії
- І останнє плюс це легкість в повторенні, що дасть можливість її повторити, як новачкові в радіотехніці, так і просто власнику автомобіля, взагалі не має знання в радіотехніці, якому потрібна якісна і проста зарядка.

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

Схема тиристорного зарядного пристрою на КУ202

Перелік використовуваних компонентів у схемі
C1 \u003d 0,47-1 мкФ 63В

R1 \u003d 6,8к - 0,25Вт
R2 \u003d 300 - 0,25Вт
R3 \u003d 3,3к - 0,25Вт
R4 \u003d 110 - 0,25Вт
R5 \u003d 15к - 0,25Вт
R6 \u003d 50 - 0,25Вт
R7 \u003d 150 - 2Вт
FU1 \u003d 10А
VD1 \u003d ток 10А, бажано брати міст з запасом. Ну на 15-25А і зворотна напруга не нижче 50В
VD2 \u003d будь-імпульсний діод, на зворотне напруга не нижче 50В
VS1 \u003d КУ202, Т-160, Т-250
VT1 \u003d КТ361А, КТ3107, КТ502
VT2 \u003d 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 і VT2. Керуючий струм проходить через VD2, необхідний для захисту схеми від зворотних стрибків струму тиристора.

Резистором R5 визначається струм зарядки акумулятора, який повинен 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 даної схеми підбираємо трансформатор зі змінним напругою 18-22В, бажано по потужності без запасу, адже використовуємо тиристор в управлінні. Якщо напруга більше-R7 піднімаємо до 200Ом.

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

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

Друкована плата тиристорного зарядного пристрою на КУ202

У зібраному вигляді від Сергія

Удачі вам з повторенням і чекаю ваших запитань в коментарях

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

Що б не пропустити останні оновлення в майстерні, підписуйтесь на оновлення в Вконтакте або Одноклассниках, так само можна підписатися на оновлення по електронній пошті в правій колонці

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

Простеньке зарядний пристрій з світлодіодним індикатором зарядки, зелений батарея заряджається, червоний батарея заряджена.

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

Цей тип зарядного здатний автоматично заряджати практично будь-які типи автомобільних і мото акумуляторів 12В до 80А \\ Ч. Має унікальний спосіб зарядки в три етапи: 1. Зарядка постійним струмом, 2. Зарядка постійною напругою, 3. Крапельна дозарядки до 100%.
На передній панелі два індикатори, перший вказує напругу і відсоток зарядки, другий вказує ток зарядки.
Досить якісний прилад для домашніх потреб, ціна за все 781,96 руб, доставка безкоштовна. На момент написання цих рядків кількість замовлень тисячі триста дев'яносто два,оцінка 4,8 з 5. При замовленні не забудьте вказати євровилку

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