Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Generator prądu stałego do ładowania akumulatorów i jego zastosowanie w naprawie i projektowaniu sprzętu elektronicznego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne Rozważany generator prądu stałego (GST) dobrze nadaje się do ładowania akumulatorów (do 12 V). Wartość prądu ładowania można ustawić w zakresie 0 ... 10 A. Jednak ten GTS powstał nie tyle do ładowania akumulatorów, co do innych celów. Potężny HTS pozwala szybko ocenić prawie każde połączenie styków na podstawie wartości rezystancji styku (styki przekaźników, przełączników itp.). Za pomocą miliwoltomierza prądu stałego, takiego jak multimetr serii 830 lub 890, można łatwo zmierzyć rezystancję do 0,001 oma. Mając potężny HTS i miliwoltomierz, faktycznie kupiliśmy miliomomierz, a to otwiera szerokie możliwości dla radioamatora. Zajmując się naprawą środków radioelektronicznych (OZE), jesteśmy zmuszeni do sprawdzania sprawności wielu podzespołów. Konstrukcja RES wymaga weryfikacji wszystkich bez wyjątku elementów radiowych (zarówno używanych, jak i nowych). W amatorskich warunkach radiowych proces sprawdzania podzespołów jest z reguły bardzo powierzchowny. A ile możesz dowiedzieć się o parametrach mocnej diody lub tranzystora, korzystając z multimetru cyfrowego? „Dzwonienie” prądem kilku miliamperów potężnej diody 10 ... 30 A, można tylko ujawnić jej bezwartościowość. Wyniki będą lepsze, jeśli użyjemy miernika wskazówkowego, na przykład М41070/1. Ten ostatni zapewnia wartość prądu w mierzonym obwodzie większą niż 50 mA (podzakres 300 Ohm). A na granicy 300 kOhm łatwo wykrywa się wady diod i tranzystorów (upływ prądu). Ale nie wszystkie wady można wykryć podczas sprawdzania urządzeń półprzewodnikowych za pomocą mierników rezystancji niskiego napięcia. W związku z tym wykonano mierniki [1, 2]. Miernik [1] pozwala na szybką ocenę wartości Uke.max tranzystorów, a wersja przenośna takiego miernika [2] jest przystosowana do pracy na zasilaniu bateryjnym (nie jest podłączony do sieci 220 V, co jest cenne na rynku radiowym). Te same mierniki oceniły również wartości napięć wstecznych badanych diod. Poszukiwanie uszkodzonych kondensatorów było wygodne i szybkie. Dodatkowo miernik [2] posiada zakres napięć od 0 do 3000 V. Ta ostatnia okoliczność umożliwia badanie izolacji np. pomiędzy uzwojeniami transformatora sieciowego. W mojej praktyce zdarzały się przypadki, że udawało się nawet zlokalizować miejsce uszkodzenia izolacji między uzwojeniami I i II transformatora sieciowego zasilacza. Żaden omomierz, który był pod ręką (0 ... 200 MΩ) nie rejestrował naruszeń izolacji, a transformator już zaczął „bić prądem”. W ciemności (przy napięciu powyżej 2,5 kW) miejsce uszkodzenia było bardzo dobrze widoczne, ponieważ iskra przeskoczyła w określonym miejscu i wytworzyła charakterystyczne trzaski. W ten sposób udało się uniknąć przewijania uzwojenia poprzez wyeliminowanie przebicia izolacji i wypełnienie jej klejem. Najważniejsze, że radioamatorzy, którzy powtarzali mierniki [1, 2] byli zadowoleni z możliwości tych urządzeń. Jeśli chodzi o wybór najlepszych dostępnych diod mocy, ten GTS przydaje się. Diody o najniższym napięciu przewodzenia (Upr) mniej się nagrzewają i działają dłużej. Bardzo ważne jest stosowanie takich przypadków w prostownikach niskonapięciowych, gdzie wartość Upr określa sprawność układu. Trzeba było zaobserwować jak intensywnie zaczynają się nagrzewać diody, gdy przepływający przez nie prąd przekroczy 7...10 A, małe listwy grzejnikowe już nie wystarczą, bo diody typu D242-D247, KD203, D214 itd. nagrzewają się tak bardzo, że mogą ulec awarii. Prąd płynący przez te diody nie powinien przekraczać 7 A (współczynnik obciążenia prądowego wynosi 0,7). Jednak praktyka stosowania takich diod pokazała, że mogą one działać przez długi czas i bezawaryjnie nawet przy prądach 10 A lub większych. Jeżeli prąd przekracza 7 A, to szczególnie istotny jest dobór próbek o najniższej wartości Upr. Zwykłe diody krzemowe D242 warto zastąpić diodami z barierą Schottky'ego, np. KD2998V, gdyż zdajesz sobie sprawę z zalet tej ostatniej (niewielka wartość Upr pozwala na stosowanie małogabarytowych promienników nawet przy prądzie 10 A). Niestety ceny diod są wysokie, a mostków diodowych przesadnie (w naprawach może się to opłacić, a projektowanie po cenach resellerskich rujnuje radioamatora). Taniej jest zmostkować kilka diod, chociaż jest to niewygodne w przypadku kilku radiatorów. Parametry obcych diod i mostków są wyraźnie przeszacowane, o czym świadczy ich wymiana w obwodach. Aby wybrać diody o minimalnej wartości Upr, testowana dioda jest podłączona do wyjścia GTS (co pokazano linią przerywaną na rys. 1). Tak dobrano diody typu KD202, KD203, D242D246, D214, D215, D231, KD2997, KD2998, KD2999 itp., w których Upr był 25-1,5 razy większy od pozostałych. ).Ur zmierzono przy prądzie nie mniejszym niż prąd pracy tej diody w konkretnej konstrukcji. O pomiarze małych wartości rezystancji (tryb miliomomierza) Będziesz potrzebował miliwoltomierza z limitem 200 lub 2000 mV. Rezystor R9 (ryc. 1) ustawia prąd przez zmierzoną rezystancję (Rn) 1 A. Teraz dla każdego miliwolta spadku napięcia na rezystancji Rn odpowiada miliomowi tej rezystancji. Gdy wymagana jest większa dokładność pomiaru Rn, przejdź do podzakresu 10 A (przełącznik SA2 jest wciśnięty) i ustaw prąd płynący przez Rn na 10 A. Teraz każdy miliom rezystancji odpowiada 10 mV. Przy takiej wartości prądu (10 A) prawie każde rozłączalne połączenie „dzwoni” idealnie. W zależności od rezystancji przejściowej „osiada” na nich, od jednostek miliwoltów (styk doskonałej jakości) do dziesiątek i setek miliwoltów (są to już wadliwe styki). Pomiar małych rezystancji przy prądzie ≥10 A pozwala szybko zidentyfikować wiele defektów, które multimetry ukrywają dla ciągłości. Zapewniona jest ekskluzywna kontrola (w liczbach!) prawie wszystkich przewodów instalacyjnych. Biorą kawałek drutu montażowego o długości kilkudziesięciu centymetrów i podłączają go do GTS. Na podstawie spadku napięcia na nim określa się jego przydatność do określonych celów. Dopóki człowiek ma do czynienia ze strukturami, w których wartość prądu nie przekracza 1 ... 3 A, to nie musi mierzyć miliomów. Ale w projektach z prądami większymi niż 10 A wiele się zmienia. Na rynkach zaczęły pojawiać się przewody „chińskie” (gruba warstwa izolacji o małym przekroju drutów miedzianych). Przewody domowe o tej samej średnicy (pod względem izolacji) mają rezystancję jednostkową dwa lub więcej razy mniejszą niż „chińskie”. Aby nie wyłączać miliwoltomierza przy wyłączonym Rn, na czas pomiaru wyprowadzenia przyrządu zbocznikujemy diodą KD2998 (odpowiednia jest też inna o prądzie ≥10 A), jak pokazano na rys. 1. GST ma szczególną wartość przy sprawdzaniu używanych połączeń rozłączalnych i styków przekaźnika. Styki wymagające czyszczenia lub wymiany są natychmiast wykrywane. Oto tylko kilka przykładów. Powszechne przełączniki dźwigniowe typu TV, TP, MT, PT itp. Z czasem ich rezystancja styku wzrasta z 3 ... 5 mOhm do 0,1 ... 0,5 Ohm, a nawet więcej! Sensowne jest naniesienie na korpus łącznika odpowiednich napisów, które powinny określać przeznaczenie (przeznaczenie) łącznika. Często czyszczenie styków przekaźnika dawało dobry efekt: zwykle rezystancja styków spada 2-10 razy (w zależności od stopnia zużycia styków). Zmniejszenie rezystancji styku osiągnięto również poprzez optymalne dociśnięcie styków. Pamiętaj, że słaby kontakt powoduje przyspieszone niszczenie powierzchni styku. O ból Ludzie kupują zwykłe wtyczki sieciowe (220 V), gniazda i przełączniki, które przegrzewają się przy obciążeniu większym niż 1 kW. Mimo zachęcającego napisu 6A na obudowach tych produktów, napisy nie gwarantują odpowiedniej jakości połączeń. Można oczywiście sprawdzić takie produkty podłączając je na 30...60 minut z obciążeniem 1 kW (oczekiwanie na ewentualne nagrzanie w wadliwym połączeniu). I możesz użyć GTS do pomiaru rezystancji styku. Pytanie jest bardzo istotne, ponieważ złe kontakty w obciążeniu sieci elektrycznej 220 V często prowadzą do pożaru. A jakość nowoczesnych domowych wtyczek, gniazdek i przełączników tylko spada (oszczędność materiałów, zły montaż, brak niezawodnych styków sprężynowych). O obwodach GTS GST jest wykonany na wzmacniaczu operacyjnym DA1 i potężnym tranzystorze polowym VT7, który zapewnia wymagany prąd w obciążeniu. Ponieważ przy prądzie stałym (nasz przypadek) tranzystor polowy nie pobiera prądu w obwodzie bramki, wzmacniacz operacyjny działa praktycznie bez obciążenia, co zwiększa niezawodność całego HTS. OU kontroluje przewodność tranzystora polowego, który określa prąd w obciążeniu Rn. GST ma dwa podzakresy obowiązującej regulacji. W pozycji przełącznika SA2 pokazanej na schemacie mamy 0 ... 2 A. Drugi podzakres to do 10 A. Czujnik prądu (rezystor R16) służy zarówno do obwodu GTS, jak i jako bocznik amperomierza. Źródło napięcia odniesienia jest zmontowane na precyzyjnej diodzie Zenera VD9 typu D818E i generatorze prądu, który z kolei jest zmontowany na tranzystorach VT1-VT4 (zapożyczonych z [3]). Ten schemat jest niezasłużenie zapomniany przez radioamatorów. Charakteryzuje się większą stabilnością parametrów niż jednotranzystorowe układy GTS. Stabilność prądu wyjściowego HTS w obwodzie Rn jest prawie całkowicie zdeterminowana stabilnością napięcia na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego, tj. Stabilność jonów. Stabilność wskazań amperomierza PA1 zależy od stabilności elementów R16-R18. Szczegóły Zamiast OU KR140UD708 zainstalowano również K140UD7. Tranzystor polowy IR.Z46 (KP741A, B), IR.Z44 (KP723A), IR.Z45 (KP723B), IR.Z40 (KP723V), IR.540 (KP746A), IR.541 (KP746B), IR.542 (KP746V), IR.P150 (KP747A) itp. Tranzystor polowy został wybrany ze względu na maksymalną niezawodność i prostotę konstrukcji. W przypadku braku tranzystora polowego całkiem możliwe jest zastąpienie go dwoma tranzystorami, jak pokazano na ryc. 2. Jednak tranzystor KT827A działa tutaj w trybach bliskich granicy (gdy prąd w obciążeniu wynosi 10 A). Korzystne jest zastąpienie KT827A dwoma tranzystorami. Tak zrobili radioamatorzy, powtarzając schemat GTS (ryc. 1) i nie mając tranzystorów polowych (ryc. 3). Tranzystor VT7 musi być wyposażony w dobry radiator o powierzchni co najmniej 2000 cm2. Tranzystory VT1, VT2 typu KT3107, KT361 z dowolnymi indeksami literowymi. Tranzystory typu VT3, VT4 KT3102, KT315 z dowolnymi indeksami literowymi. KT502, KT503 dobrze się tutaj nadają. Tranzystor VT5 typu KT815, KT817; tranzystor VT6 typu KT814, KT816. O diodach prostowniczych Wystarczą dowolne mocne diody o prądzie większym niż 10 A. Jeśli nadal nie można kupić potężnych diod (kupowanie ich na peryferiach jest po prostu nierealne), wówczas używają starego i sprawdzonego schematu (ryc. 4) działania dwóch mostków diodowych dla jednego wspólnego obciążenia (tryb równoległy). Układ na rys. 5 ma takie samo przeznaczenie jak obwód na rys. 4, ale rezystory są połączone w taki sposób, że wszystkie 8 diod jest umieszczonych na trzech radiatorach, podobnie jak diody w konwencjonalnym mostku. Jednak tutaj liczba rezystorów wynosi już 8 (zamiast 4 na ryc. 4). Dla obwodu na ryc. 1 rezystancje rezystorów R1-R4 (ryc. 4) i R1R8 (ryc. 5) nie powinny przekraczać 0,1 oma (ich zakres wynosi 0,03 ... 0,1 oma, ale muszą być takie same). W obwodzie z ryc. 4 działają również mostki KTs402, KTs405 (R1-R4 są równe 0,5 ... 1 Ohm) i inne diody (dla KTs402, 405 suma prądów nie przekracza 2 A). Rezystory drutowe zostały wykonane z pozbawionego niedoborów drutu nichromowego o średnicy większej niż 1,5 mm. Nie będzie żadnych roszczeń do stabilności rezystora R16, jeśli zostanie to wykonane prawidłowo (przy prądzie 10 A rozprasza się na nim 10 W mocy). Nichrom w TCS jest 30 razy gorszy od konstantanu, 3 razy gorszy od manganiny, ale 26 razy bardziej stabilny niż miedź. Aby dogonić stabilność manganiny, musisz obniżyć temperaturę (moc na rezystorze). 4 rezystory nichromowe połączone równolegle rozwiązują ten problem. W końcu boczniki manganinowe lub konstantanowe na obrzeżach są rzadkością. Ponadto maksymalna temperatura pracy manganiny jest mniejsza niż 100°C, podczas gdy nichromu wynosi 900°C. Boczniki przygotowane w powyższy sposób będą praktycznie "wieczne" (2,5 W mocy na każdym nie będzie generowało dużo ciepła). Rezystory R7, R8 i R17, R18 składają się z rezystorów typu C2-13, ponieważ stabilność ich rezystancji określa stabilność prądu wyjściowego GTS i odpowiednio odczytów amperomierza. Wszystkie inne rezystory typu MLT, z wyjątkiem drutu R9 typu PP2-12. Powszechnie dostępne są kondensatory elektrolityczne C8-C10 typu K50-35 lub K50-6. Nie można zmniejszyć ich całkowitej pojemności, ponieważ tętnienia przenikną do obciążenia (Rn) i pojawią się błędy w działaniu HTS (przy wartości prądu bliskiej 10 A). Ponadto niewystarczająca pojemność prostownika nie pozwoli na uzyskanie prądu wyjściowego 10 A (przy określonej wartości napięcia przemiennego II uzwojenia transformatora sieciowego). Jeśli GTS nie będzie używany jako 12-woltowa ładowarka akumulatorów, należy zmniejszyć napięcie uzwojenia II. Możliwe jest sprawdzenie diod, różnych połączeń styków nawet przy napięciu uzwojenia II rzędu kilku woltów. W praktyce napięcie to zostało zredukowane do 6 V (przy obciążeniu 10 A). Podstawowa wersja tego HTS zawierała transformator, którego uzwojenie II przy prądzie 10 A powinno dawać co najmniej 10,25 V. Uzwojenie II wykonano za pomocą kranu, gdy konieczne było uzyskanie prądu większego niż 10 A w trybie miliomomierza, przy jednoczesnym oszczędzaniu HTS i jako ładowarka do akumulatorów 12-woltowych. Trochę „know-how” polega na tym, że lepiej sprawdzać mocne styki (rozłączalne) przy prądzie znacznie wyższym niż wartość paszportowa. Na przykład na wtyczce podano 6 A, co oznacza, że \u10b\u20bniezawodność połączenia należy sprawdzić przy prądzie XNUMX ... XNUMX A. W takim przypadku niespełniające norm połączenie wtykowe natychmiast się zdradza. A takich nowych niespełniających norm wtyczek, gniazd i przełączników jest na rynku wiele! O transformatorze T1 Pierwsza (podstawowa) wersja HTS została zmontowana na dość małym transformatorze o mocy zaledwie 160 VA. Napis na nim: „TBS30,16U3 R160 VA 50-60 Hz. GOST.5.1360-72”. Wykorzystuje żelazo ShL. Pod względem głośności jest mniejszy od TS-180 i pracuje cicho, czego nie można powiedzieć o TS-180. Uzwojenia wtórne są przewijane. Uzwojenie II zawiera 45 zwojów PEV-1,4 mm w dwóch drutach. Napięcie w obwodzie otwartym wynosi 11,5 V. Pod obciążeniem 10 A napięcie wyjściowe wynosi co najmniej 10,25 V, ale jeśli w mostku diodowym są zainstalowane diody Schottky'ego (KD2998, 2991). Dla krzemu D242, 243 napięcie w uzwojeniu II zwiększono o 2,5 V. Jeżeli diody w obwodach na ryc. 4 i ryc. 5 są dopasowane parami, to rezystory R1-R4 (ryc. 4) i R1-R8 (ryc. 5) można usunąć (zwarcie). W praktyce robiono to tylko za pomocą równoległych diod o rozpiętości Upr nie większej niż 5%. Uzwojenie III T1 zawiera 78 zwojów podwójnego drutu PELSHO-0,41. Odczep z uzwojenia II dla prądu 20 A (nie pokazany na schemacie) wykonano z 28 zwojów. Możesz także użyć transformatora TS-180-2. Uzwojenia 9-10 i 9'-10' połączono szeregowo. Zgodnie ze specyfikacją mają napięcie 6,4 V i prąd obciążenia 4,7 A. Zawierają 23 zwoje drutu D1,55 mm. Przy prądzie 10 A nie można ich obsługiwać, ale przez krótki czas jest to możliwe. Uzwojenia 5-6, 5'-6' i 11-12, 11'-12' wykorzystano jako uzwojenie III, łącząc je szeregowo (5-6 z uzwojeniem 11-12 i 5'-6' z uzwojeniem 11'-12'). Uzwojenia 11-12 dają 6,4 V każde, tylko 11'-12' jest przeznaczone na prąd 0,3 A, a 11-12 - na 1,5 A. Przy prądzie 10 A "najgorętsze" uzwojenia 9-10 (po kilku minutach), ale ponieważ znajdują się w najwyższej warstwie, ich chłodzenie jest najlepsze. W celu dodatkowego odprowadzania ciepła z każdej rolki TC-180 usunięto zewnętrzną warstwę papieru (wraz z etykietą). Kiedy HTS był wykonany tylko dla ciągłości połączeń niskooporowych, mostek prostowniczy został zastąpiony układem pełnookresowym z punktem środkowym (rys. 6). Tutaj, podobnie jak na schematach z ryc. 4 i ryc. 5, zainstalowano 2 szt. D242A równolegle. Do wszystkich diod potrzebny jest tutaj jeden radiator. Najważniejsze w tej sytuacji (w stosunku do TS-180) jest to, że teraz prąd znamionowy z uzwojeń wynosi już nie 4,7 A, ale więcej niż 7 A. Według [4] mamy przyrost prądu 1,4 razy w stosunku do jednego uzwojenia 9-10. mała dygresja Drut emaliowany jest teraz naprawdę złocony: za 1 kg trzeba ułożyć do 5 USD. Za te pieniądze naprawdę można kupić 2-4 sztuki. transformatory TS-180, w których druty są nie mniejsze. Wszystkie pozostałe warianty HTS zostały zrealizowane głównie na mocniejszych podstawach (przewijany TS-270-1 lub transformatory toroidalne), tj. uzwojenia wtórne zostały przewinięte. Jeśli drut emaliowany nie jest dostępny, można użyć prawie każdego litego, skręconego drutu miedzianego lub aluminiowego. Najważniejsze jest to, że wymagana sekcja jest wpisana. Punkt odniesienia jest prosty - miedziany rdzeń o średnicy 2 mm dla prądu nie większego niż 10 A. Bardzo przydatne informacje o transformatorach sieciowych [5]. O rezystorach drutowych (z wyjątkiem R16). Wszystkie mogą być miedziane, tj. w praktyce stosowano kawałki drutu miedzianego D0,4 ... 0,6 mm. Ten ostatni o długości 1 m daje rezystancję 0,058 Ohm, o długości 120 cm - 0,07 Ohm. Przepływ prądu (dzięki TCS miedzi) powoduje wzrost rezystancji do 0,092 oma. Tak więc kawałek emaliowanego drutu D0,6 mm i długości 50 ... 100 cm jest więcej niż wystarczający dla tych obwodów prostownika. Długość segmentu nie powinna być krępująca, ponieważ drut bez problemu ułoży się na ramie o średnicy większej niż 1 cm. Na schemacie z ryc. 6 korzystne jest użycie „tabletek” - KD213, KD2997, 2999. Wygodnie jest umieścić dwie „tabletki” na jednym grzejniku tylko w przypadkach takich jak KD213. Tam, gdzie to możliwe (pod względem napięcia), sensowne jest stosowanie diod z barierą Schottky'ego. Kupując 2998 KD, koniecznie sprawdź wartość Robr. Pamiętaj, że przegrzanie oznacza śmierć wszystkich elementów radiowych. Wraz ze wzrostem temperatury złącza pn ulegają degradacji, a liczba awarii wzrasta. Nie ma co skupiać się na producencie, którego głównym zadaniem jest minimalizacja zużycia materiałów i komponentów, ale tam, gdzie to możliwe, trzeba samemu stworzyć margines niezawodności i wytrzymałości. Rozmieszczenie elementów i rysunek płytki drukowanej pokazano na rys. 7, 8. Literatura:
Autor: A.G. Zyzyuk Zobacz inne artykuły Sekcja Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ TEKTRONIX TDS6154C - oscyloskop o najszerszym na świecie pasmie ▪ Regularne korzystanie z ekranu dotykowego smartfona wpływa na pracę mózgu ▪ Gracze podejmują decyzje szybciej i dokładniej Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Radioelektronika i elektrotechnika. Wybór artykułów ▪ artykuł Williama Yeatsa. Słynne aforyzmy ▪ artykuł W jakim dużym mieście woda morska wypełnia większość toalet? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Obvoynik grecki. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Przygotowanie werniksu dammarowego, kopalowego i mastyksowego. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Łódź podwodna z jajka. Sekret ostrości
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |