Urządzenie do ładowania akumulatorów samochodowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Urządzenie do ładowania akumulatorów samochodowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

Komentarze do artykułu

W sieciach elektrycznych stosunkowo małej mocy jednoczesna praca wielu elektronarzędzi i spawarek powoduje takie skoki i spadki napięcia sieciowego, że wszystkie ładowarki, które wcześniej montowałem, po prostu odmawiały pracy lub wymagały ciągłego monitorowania. W urządzeniu z ręczną regulacją prądu ładowania, przy silnym spadku napięcia sieciowego - do 170 V - konieczne było ustawienie regulatora prądu na maksimum. Jeśli nie śledził napięcia sieciowego, wówczas prąd ładowania przekroczył wartość graniczną, aw najlepszym przypadku przepalił się bezpiecznik, w najgorszym transformator. Stabilizowane regulatory nie były w stanie śledzić tak szerokiego zakresu zmian napięcia sieciowego, a ostrymi skokami i spadkami doprowadzały do opisanych powyżej konsekwencji.

Musiałem podejść do tego problemu dokładniej i, jak pokazuje praktyka, nie na próżno. Kilkuletnia eksploatacja nowej ładowarki potwierdziła, że tylko całkowity brak napięcia sieciowego może uniemożliwić ładowanie akumulatora. Zastosowanie w nowym urządzeniu regulatora proporcjonalnie całkującego (PI) umożliwiło dokładniejsze utrzymywanie określonego prądu ładowania pod wpływem jakichkolwiek czynników destabilizujących.

Regulator PI to układ, w którym w obwodzie sprzężenia zwrotnego formowana jest specjalna charakterystyka częstotliwościowa filtra, zapewniająca stabilność regulacji. Przy powolnym odejściu kontrolowanego parametru od wartości zadanej filtr zachowuje się jak integrator, a przy szybkim odejściu jak ogniwo bezinercyjne. Przejście z jednego trybu do drugiego określa wartość częstotliwości odcięcia, przy której przesunięcie fazowe w pierścieniu sterującym nie przekracza dopuszczalnej wartości i zapewniona jest stabilność układu.

Schemat ideowy ładowarki pokazano na ryc. jeden.

.
(kliknij, aby powiększyć)

Źródłem prądu ładowania są dwa uzwojenia wtórne IV i V transformatora sieciowego T1, tworzące odpowiednio z diodami VD1, VD2 i VD3, VD4 dwa prostowniki pełnookresowe połączone równolegle. Prąd można płynnie zmieniać za pomocą rezystora zmiennego R14 w zakresie od 1 do 10 A ze stabilizacją ustawionej wartości. Ten węzeł jest wykonany zgodnie z tradycyjnym schematem sterowanym fazowo, z tą różnicą, że nie tyrystor, ale potężny tranzystor polowy VT1 jest używany jako element regulacyjny. Ta decyzja doprowadziła do łatwości sterowania i wygody projektowania.

Metoda sterowania fazą polega na wykorzystaniu napięcia piłokształtnego do generowania impulsów sterujących dla elementu regulacyjnego. Do zsynchronizowania tego napięcia z momentami przejścia napięcia sieciowego przez zero stosuje się węzeł, montowany na elementach VD6-VD8, R1, R2, R9, R10 i komparatorze DA4, zasilany z transformatora połączonego szeregowo zgodnie z półuzwojenia II I I-2.

Gdy napięcie na uzwojeniu II wynosi zero, dioda VD7 jest zamykana przez napięcie wsteczne przechodzące przez rezystory R9, R10 z wyjść pomocniczego zasilania mikroukładów, a komparator przełącza się w stan, w którym wyjście z otwartym kolektorem (pin 9) jest pod niskim napięciem.

Przez to wyjście i rezystor ograniczający prąd R13 rozładowuje się kondensator C8, który jest stale ładowany przez rezystor R8 z tego samego źródła pomocniczego. W ten sposób na kondensatorze C8 powstaje napięcie piłokształtne w odniesieniu do fazy zerowej napięcia w sieci.

Komparator DA5 steruje tranzystorem regulacyjnym VT1 zgodnie z napięciem piłokształtnym przyłożonym do wejścia odwracającego i napięciem wyjściowym filtra PI na wejściu nieodwracającym. Gdy napięcie piłokształtne osiągnie poziom obecny na wejściu nieodwracającym, na wyjściu z otwartym kolektorem zostanie ustalone napięcie bliskie zeru, co spowoduje zamknięcie tranzystora VT1.

W obwodzie dodatnim akumulatora znajdują się dwa rezystory R3 i R5 połączone równolegle i pełniące funkcję elementu mierzącego prąd.

Impulsy prądu ładowania pobierane z tych rezystorów są podawane na wejście aktywnego filtra dolnoprzepustowego Bessela zamontowanego na wzmacniaczu operacyjnym DA3. Wybór typu filtra wynika z jednorodności jego odpowiedzi częstotliwościowej oraz dużej liniowości odpowiedzi fazowej i krótkiego czasu stabilizacji.

Częstotliwość odcięcia filtra dolnoprzepustowego wynosi około 8 Hz. Jest to określone przez elementy R4, R6, C3, C4. Filtr skutecznie tłumi podstawową harmoniczną prądu ładowania 100 Hz, jednak jego bezwładność nie powinna być nadmiernie duża.

Mikroamperomierz RA1 z dodatkowymi rezystorami R12, R16 jest podłączony do wyjścia filtra dolnoprzepustowego, którego odczyty są wprost proporcjonalne do średniej wartości prądu ładowania. Skalibruj mikroamperomierz w amperach prądu ładowania za pomocą rezystora dostrajania R16. Z wyjścia filtra dolnoprzepustowego napięcie jest również dostarczane do sumatora utworzonego przez rezystory R11, R14, R15. Rezystor zmienny R14 reguluje prąd ładowania. Różnica sygnałów dostarczanych do punktu połączenia rezystorów R11 i R15 jest podawana na wejście filtra PI.

Filtr PI jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA6 i elementach R17, R19. C10. Na podstawie bezwładności filtra dolnoprzepustowego wybrano częstotliwość odcięcia regulatora bliską 8 Hz. Wraz ze spadkiem częstotliwości wzmocnienie filtra wzrasta i przy częstotliwości bliskiej zeru teoretycznie wzrasta do nieskończoności. Osiąga to minimalną rozbieżność między zadaną a rzeczywistą wartością prądu ładowania. Przy częstotliwości 8 Hz lub większej współczynnik transmisji jest określony tylko przez wartości rezystorów R17, R19. Jest równy około 27 dB.

Zatem sygnał niedopasowania, działający na tranzystor sterujący VT1 przez komparator DA5, niweluje różnicę wartości napięcia powyższych sygnałów w punkcie połączenia rezystorów R11 i R15.

Do zasilania komparatorów, wzmacniaczy operacyjnych i innych elementów urządzenia przewidziano pomocnicze źródło bipolarne, utworzone przez półuzwojenia III.1, III.2 transformatora T1, prostownik VD5, stabilizatory napięcia DAI, DA2 i wygładzające kondensatory tlenkowe C1, C2, C5 C6. Dioda LED HL1 jest wskaźnikiem, że urządzenie jest podłączone do sieci. Wentylator z silnikiem elektrycznym M1 służy do wymuszonego chłodzenia bloku mocnych diod VD1-VD4 i tranzystora VT1.

Większość części urządzenia umieszczona jest na uniwersalnej tablicy technologicznej, montaż wykonywany jest za pomocą kawałków izolowanego drutu. Rezystory R3 ... R5 - drut C5-16V. Pozostałe stałe to OMLT, MLT lub MT. Zmienna R14 - drut o charakterystyce liniowej. Strojenie PPB-1 R16 - SPZ-39A.

Kondensatory tlenkowe najlepiej nadają się do pracy w podwyższonych temperaturach. Reszta kondensatorów jest dowolna.

Transformator T1 - TS-180 ze starego telewizora lampowego. Obwód magnetyczny należy zdemontować, wszystkie uzwojenia, z wyjątkiem pierwotnego I, należy nawinąć z cewek, zachowując papierowe uszczelki międzywarstwowe i nawijając nowe. Najpierw uzwojenia II.1 są ułożone na jednej cewce, a II.2 na drugiej, po 37 zwojów drutu. PEV-2 0,18. a następnie także III.1 i III.2, po 55 zwojów drutu. PEV-2 0.38. Uzwojenia IV i V są uzwojone jako ostatnie, po 150 zwojów drutu. PEV-2 0,86 z kranem od środka. Wymagane są uszczelki międzyzwojowe i międzywarstwowe.

Półuzwojenia znajdujące się na różnych cewkach i nawinięte w tym samym kierunku powinny być połączone w przeciwnych kierunkach (tzn. koniec do końca), jak pokazano na schemacie.

Diody VD1-VD4 i tranzystor VT1 są instalowane bez uszczelek izolacyjnych na wspólnym radiatorze z zespołu procesora komputera z wentylatorem DL-43. Radiator w postaci płytki o powierzchni około 5 cm2 również powinien być wyposażony w stabilizator DA1.

Mikroamperomierz RA1 - M4206 o prądzie pełnego odchylenia strzałki 100 μA. Przełącznik sieciowy SA1 - MT-1. Zaciski do przewodów akumulatora są duże sprężynowe typu „krokodyl”, można je kupić w sklepie z częściami do radioodbiorników lub częściami samochodowymi.

Widok ładowarki ze zdjętą osłoną pokazano na ryc. 2.

Urządzenie do ładowania akumulatorów samochodowych .

W celu wstępnego sprawdzenia działania ładowarki, do jej wyjścia podłącza się aktywne obciążenie o mocy 100 W (lampa samochodowa z połączonymi równolegle żarnikami). Wcześniej regulator prądu ładowania R14 jest ustawiony w pozycji maksymalnej rezystancji, która będzie odpowiadać minimalnemu prądowi.

Obciążenie zostało połączone szeregowo z amperomierzem kontrolnym do wyjścia ładowarki. Są przekonani, że regulator R14 umożliwia zmianę prądu ładowania w ustalonych granicach, które w razie potrzeby można regulować, wybierając rezystor R15.

Następnie do wyjścia urządzenia podłącza się akumulator szeregowo z amperomierzem kontrolnym. Na amperomierzu kontrolnym ustawiany jest prąd ładowania 10 A i przesuwając suwak rezystora R1, wskazówka mikroamperomierza RA1 jest ustawiana na końcowy podział.

Autor: Dymow A.

Zobacz inne artykuły Sekcja Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Wyświetlacz kwantowy na urządzenia mobilne 24.12.2013

Deweloperzy z Apple twierdzą, że nowa technologia przeplatana „kropkami kwantowymi” w wyświetlaczach urządzeń mobilnych pozwoli znacząco poprawić ich odwzorowanie kolorów.

Zgłoszenie patentowe złożone przez Apple opisuje tzw. „wyświetlacz kwantowy”, czyli wyświetlacz dla iPada, iPhone’a i innych urządzeń mobilnych przeplatany tzw. „kropkami kwantowymi” – nanokryształami, których rozmiar odpowiada cząsteczce wirusa biologicznego. Urząd Patentów i Znaków Towarowych USA opublikował tekst zgłoszenia.

„Kropki kwantowe” można tworzyć z różnych materiałów półprzewodnikowych, na przykład selenku kadmu. W takim przypadku należy przestrzegać warunku, że wielkość elementów jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali świetlnej. Oznacza to, że mniejsza inkluzja będzie emitować światło bliżej fioletowej części widma, a większa bliżej części czerwonej. Manipulując wielkością tych cząsteczek podczas produkcji wyświetlacza, możliwe jest uzyskanie różnych odcieni kolorów przy zachowaniu wysokiego stopnia dokładności.

Wynalazcy twierdzą, że jeśli zainstalujesz filtr dichroiczny (czyli przepuszczający tylko jedną część widma), który zawiera „kropki kwantowe”, na wyświetlaczu LCD, jego odwzorowanie kolorów można dostroić. Jednocześnie zastosowanie organicznych diod elektroluminescencyjnych (LED) i luminoforu w nowoczesnych wyświetlaczach LCD nie pozwala na zmianę długości fali świetlnej w celu dostosowania barwy.

Technologia firmy Apple ma również korzyści środowiskowe i ekonomiczne. Wyświetlacz z nanoinkrustacjami jest dość tani i łatwy w produkcji. Jednocześnie jego produkcja jest uważana za bezpieczniejszą z punktu widzenia ochrony środowiska, ponieważ wyklucza stosowanie szkodliwych substancji.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zatwierdzona specyfikacja Bluetooth 5

▪ Toshiba TC3567x Bluetooth Low Energy 4.1 IC

▪ Smartfon Bluboo X550 z baterią 5300 mAh

▪ Gołębie nad autostradą

▪ Lodowce topnieją na Evereście

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Biografie wielkich naukowców. Wybór artykułu

▪ artykuł Pola elektromagnetyczne i ich wpływ na człowieka. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Jaki jest największy drapieżnik? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Sassafras officinalis. Legendy, uprawa, metody aplikacji