Зарядное устройство на балластных конденсаторах

Мощное, автоматическое, зарядное устройство для авто

Сегодня расскажу, как из подручного хлама собрать мощное, зарядное устройство для автомобиля. Основные требования к нему были следующие, сверхвысокая надежность, чтобы без проблем работало при минусовых температурах,

не боялась коротких замыканий, переполюсовки питания и самое важное — оно должно быть автоматическим, и отключаться при полной зарядке аккумулятора. Я думаю и так понятно, что там должна быть еще и крутилка, которая регулирует ток заряда.

Из дополнительных критерий, при необходимости должно помогать аккумулятору во время пуска двигателя, то есть почти что пуско-зарядное, одним словом нужна зарядка со всеми удобствами, чтобы никогда не ломалась, короче зарядка для мужика в гараж.

Я сразу определился, что зарядку буду делать на основе старого, доброго железного трансформатора, который гораздо надежнее всех этих ваших импульсных штуковин.

Дабы не нарушать традиции, схемы управления будет не менее надежной, на тиристорах.

В этой статье мы соберем схему, изучим её работу и проверим в деле, а вот в следующей подумаем о корпусе, монтаже в целом, определимся с выбором трансформатора, одним словом получим законченный прибор.

Когда-то, такие зарядные устройства выпускались серийно, сейчас их позабыли и причина не в том, что они плохие, просто это не совсем выгодно с экономической точки зрения, весь мир давно перешел на импульсную технику.

Для сравнения вот железный сетевой трансформатор где-то на 200 ватт,

Источник

Бестрансформаторное зарядное устройство

Предлагаю маломощное зарядное устройство (ЗУ) с гасящим конденсатором (рис.1). Оно предназначено для зарядки аккумуляторов с максимальным выходным током 140 мА и напряжением до 20 В. Транзисторная пороговая схема позволяет установить зарядное напряжение 13,8. 14,4 В (для аккумуляторов — 12,6 В), при котором происходит отключение зарядного тока, т.е. предотвращается перезаряд аккумулятора. Этому способствует и постепенное снижение зарядного тока при увеличении напряжения на аккумуляторе.

Рис.1. Принципиальная схема зарядного устройства

В схеме ЗУ особое внимание уделено безопасности. Фазовый провод «Ф» сети 220 В присоединен через предохранитель и ограничитель пусковых токов R1 к гасящему конденсатору С1, другой вывод которого и нулевой провод сети «0» присоединены к конденсаторному делителю напряжения.

Через диодный мост VD1. VD4 напряжение с конденсаторов С2, СЗ подведено к ключевой схеме на VT1. VT3. Резистор R7 — шунт индикатора тока заряда VD5. Зарядный ток в виде широких импульсов частотой 100 Гц поступает через ключ VT1 и диод VD7 в аккумулятор. В паузах между зарядными импульсами аккумулятор разряжается для десульфатации через пороговую схему на VT3 и VD6.

Резистором R12 устанавливают максимальное напряжение заряда аккумулятора. При его достижении открывается транзистор VT3, a VT2, VT1 закрываются, ток заряда прекращается, и гаснет зеленый светодиод VD5, индицирующий заряд. Через некоторое время из-за саморазряда напряжение на аккумуляторе уменьшается, и пороговый триггер на VT2, VT3 вновь включает зарядный ток, открывая VT1. Мигание VD5 с периодом около 5 с показывает заряженное состояние аккумулятора. В таком режиме аккумулятор может питать звонковую цепь или люминесцентную лампу дежурного освещения. При теперешних «веерных» отключениях это немаловажное свойство ЗУ.

Наиболее ответственная деталь ЗУ — конденсатор С1. Здесь можно использовать 2 конденсатора типа К73-14 (1 мкФ х 400 В) или 4 К73-17 (0,47 мкФ х 630 В), соединенных параллельно. Электролитические конденсаторы С2, СЗ — К50-35 (22 мкФ х 63 В). Импортные «электролиты» применять нежелательно, т.к. они обладают большими потерями при перезарядке.

Диоды VD1. VD4 можно применить любые с U_oбp > 100 В и I_max > 200 мА. Неплохо работают КД103А и 1N4007. Транзисторы — с U_кэ > 80 В.

При первом включении ЗУ нужно установить движок регулятора R12 в нижнее по схеме положение. Должен светиться зеленый светодиод VD5. В процессе работы стоит проверить отсутствие нагрева VT1. Устранить перегрев можно уменьшением сопротивления R9 или заменой VT1, VT2 на транзисторы с большим β.

При достижении U_aк = 13,8 В вращением R12 нужно выключить зарядный ток.

Подключать ЗУ к сети 220 В следует с применением индикаторной отвертки или неоновой лампочки ТН-0,2 с резистором 240 кОм (0,5 Вт) для определения фазного провода в розетке.

Для зарядки 6-вольтовых аккумуляторов стабилитрон VD6 нужно заменить на КС133 или КС147.

При отключении аккумулятора от ЗУ напряжение на выходе ЗУ (катод VD7) равно нулю. Относительно нулевого провода сети оба выходных провода ЗУ имеют потенциал около 30 В. Замыкание выходных проводов ЗУ не выводит его из строя, т.к. максимальный ток ограничен С1 на уровне 140 мА.

Источники:

О.Ховайко. Источники питания с конденсаторным делителем напряжения. — Радио, 1997, N11, С.56.
А.Сорокин. Зарядно-десульфатирующий автомат. — Радиолюбитель, 1998, N10, С.30.
А.Трифонов. Выбор балластного конденсатора. — Радио, 1999, N4, С.44.
С.Бирюков. Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором. — Радио, 1997, N5, С.48.
С.Бирюков. Цифровые устройства на ИМС, 1999.
Р.Левицкий. Об использовании конденсаторов в цепях переменного тока. — Радио, 1969, N8, С.49.
Импульсное зарядное устройство. — Радио, 1995, N8, С.61.

Источник

Заряжаем автомобильный аккумулятор часть 2

Прежде чем приступить к обзору второй схемы зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, мне бы хотелось обозначить один вопрос, и конечно увидеть в Ваших комментариях мнения и личный опыт по этому поводу. Вопрос заключается в следующем: какая форма тока наиболее эффективна при зарядке кислотно-свинцовых АКБ?

Существуют мнения, что наиболее эффективная зарядка — импульсным током , а некоторые категорически утверждают, что зарядка должна производится только постоянным . Я использовал и тот и другой метод. И не пришёл к какому-либо выводу. Ведь, чтобы определиться, надо одновременно эксплуатировать два одинаковых аккумулятора, и при прочих равных условиях, заряжать их разными ЗУ . Такой возможности у меня не было.

В отличие от первой схемы, здесь форма зарядного тока — это выпрямленное напряжение диодным мостом VD1 и сглаженное конденсатором большой ёмкости С1 . Схема имеет функцию автоматического отключения АКБ .

Зарядный ток в схеме ограничен мощностью трансформатора и сопротивлением канала n-mosfet транзистора VT1 IRFZ48N . Транзистор не при каких условиях работы схемы не открывается полностью. Максимальное напряжение на затворе составляет 17,9 В , что позволят получить максимальный ток заряда АКБ в 10 А .

Напряжение на затворе формирует делитель из R5, DA1(7) и DA1(1), R6 .

Выводы 7 и 1 компаратора DA1 LM311N — это переход коллектор-эмиттер внутреннего выходного транзистора микросхемы. Сопротивление перехода будет тем меньше чем больше разница между установкой напряжения окончания заряда на 3 входе микросхемы и напряжением снимаемом с АКБ — 2 вход DA1 .

Таким образом на первом этапе зарядка проходит с максимальным током, в зависимости от степени разряженности и ёмкости АКБ , а к концу заряда ток плавно уменьшается. Когда напряжения установленное и снимаемое сравняются, внутренний операционный усилитель DA1 закроет выходной транзистор, сопротивление КЭ станет высоким VT1 закроется.

Установка напряжения для окончания заряда формируется с опорного напряжения 15 В параметрического стабилизатора R1, VD2 делителем R2, R3, R4 .

Конструкция печатной платы устройства такая же, как и в первом варианте — транзистор и диодный мост крепятся к теплоотводу.

Также хочу напомнить о правильном выборе напряжения окончания заряда для АКБ . Поскольку даже на АКБ одной марки оно будет различается. Например, у « нулёвого » ЭДС — 14,2 В , а у « видавшего виды » — 13,2 В . Для этого ЗУ можно оборудовать отдельным вольтметром для удобства.

Источник