Ładowarka na falowniku tyrystorowym. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

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

Ładowarka oparta na falowniku tyrystorowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

Komentarze do artykułu

Tyrystory wysokiej częstotliwości, stosowane dotychczas w skanerach telewizyjnych, z powodzeniem można zastosować także w falownikach tyrystorowych. Tyrystor działa jak przełącznik i ma dwa stabilne stany: otwarty (przewodzący) i zamknięty. Aby otworzyć tyrystor, do elektrody sterującej (CE) przykładane jest napięcie dodatnie (w stosunku do katody) (wystarczy krótki impuls), co zapewnia przepływ prądu odblokowującego w obwodzie CE. W takim przypadku prąd płynący przez tyrystor musi przekraczać prąd trzymania, w przeciwnym razie tyrystor powróci do stanu zamkniętego po usunięciu napięcia sterującego.

Jeśli prąd przekracza prąd trzymania, tyrystor pozostaje otwarty nawet po odłączeniu zasilania UE. Można go zamknąć jedynie poprzez zmniejszenie prądu poniżej prądu trzymania.

Przy dużych szybkościach wzrostu napięcia przewodzenia tyrystor może przejść w stan otwarty nawet przy braku sygnału sterującego. Aby zmniejszyć szybkość narastania napięcia anodowego, stosuje się dodatkowe elementy RC. W proponowanej ładowarce, zbudowanej według obwodu falownika wysokiej częstotliwości, jako element przełączający zastosowano tyrystor KU221A.

Obwód ładowarki składa się z:

generator na zegarze analogowym DA1;
wtórnik emitera na tranzystorze VT1, dopasowujący rezystancję wyjściową timera do wejścia sterującego tyrystora VS1;
falownik tyrystorowy VS1 z obwodami przełączającymi;
mostek prostownika mocy falownika VD10;
zasilacz beztransformatorowy z kondensatorem balastowym C11-VD9-C5;
stabilizator napięcia DA2-VD3;
filtr prostownika i obwodu wyjściowego VD8-С8-L-1;
obwody stabilizacji napięcia wyjściowego VU1-VD5-R9-R10;
czujnik temperatury RT1.

(kliknij, aby powiększyć)

Generator z regulowanym współczynnikiem pracy oparty jest na zintegrowanym timerze DA1. Aby obwód działał w trybie samooscylatora, styki 6 i 2 są ze sobą połączone i podłączone do kondensatora C1.

Ładowanie kondensatora C1 następuje przez obwód R1-VD1-R2-C1, rozładowywanie przez obwód DA1 (pin 7) - R3-VD2-R2-C1. Czas ładowania można wyznaczyć ze wzoru przybliżonego t1=0,639(R1+R2)C1, czas rozładowania - t2=0,639(R2+R3)C1.

Podczas ładowania kondensatora C1 (do napięcia 2/3 Upit) wyjście 3 DA1 jest wysokie, następnie wewnętrzny wyzwalacz mikroukładu przełącza się, a wyjście 3 jest niskie. Otwarty wewnętrzny tranzystor mikroukładu rozładowuje kondensator C1 (do napięcia 1/3 Upit) i cykl ładowania rozpoczyna się od nowa. W rezultacie wyjście timera wytwarza ciągłą sekwencję prostokątnych impulsów, które są podawane przez rezystor R4 na wejście wtórnika emitera VT1. Z obciążenia R7 impulsy (o tej samej polaryzacji) docierają do elektrody sterującej tyrystora VS1 i otwierają ją. Tyrystor jest bocznikowany równoległym łańcuchem R11-C6-VD7, co pozwala na wydłużenie czasu załączenia.

Tyrystor zamyka się przy braku prądu sterującego, gdy napięcie na rezystorze R13 w jego obwodzie anodowym spada, kondensator C9 jest rozładowywany, aby zasilić prąd w uzwojeniu transformatora T1, a prąd VS1 staje się mniejszy niż prąd trzymania. Aby zmniejszyć wpływ prądu sterującego, do elektrody sterującej VS1 przykładane jest małe ujemne napięcie z rezystora R8 w obwodzie katodowym. Dioda Zenera VD4 ogranicza impuls napięcia wstecznego.

Zasilanie sieciowe falownika dostarczane jest z mostka diodowego VD10. Kondensator C10 przygotowuje napięcie robocze falownika i filtruje możliwe zakłócenia wynikające z pracy tyrystora VS1. Obwód odzyskiwania energii uzwojenia impulsu zwrotnego transformatora T1 wykonany jest na łańcuchu VD6-R12-C7. Elementy zabezpieczające i przełączające wykonane są na bezpieczniku FU1 i wyłączniku sieciowym SA1.

Stabilizacja napięcia wyjściowego odbywa się za pomocą obwodu sprzężenia zwrotnego przez transoptor VU1 do wejścia sterującego (pin 5) DA1. Gdy napięcie obciążenia wzrasta (na przykład ze względu na wzrost jego rezystancji), dioda LED włącza się i otwiera się fototranzystor transoptora. Próg otwarcia VU1 jest ustawiany przez regulator R10. Otwarty fototranzystor bocznikuje wejście sterujące DA5 przez rezystor R1, skracając w ten sposób czas trwania impulsów wyjściowych mikroukładu (bez zmiany czasu trwania przerw), tyrystor otwiera się na krótszy czas, a napięcie obciążenia maleje. Gdy napięcie obciążenia maleje, procesy te zachodzą w odwrotnej kolejności. Czujnik temperatury RT1 w obwodzie sprzężenia zwrotnego pozwala, w miarę wzrostu temperatury grzejnika tyrystorowego VS1, zmniejszać moc obciążenia.

Układ czasowy i wtórnik emitera zasilane są ze stabilizatora analogowego DA2. Mostek diodowy VD9 jest podłączony do zasilania poprzez kondensator balastowy C11, obniżone napięcie, po wygładzeniu przez kondensator C5, podawane jest na DA2.

Elementy radiowe zastosowane w falowniku tyrystorowym można zastąpić podobnymi, wskazanymi w tabeli. Transformator impulsowy mocy w obwodzie dobierany jest na podstawie częstotliwości roboczej falownika i mocy obciążenia. Jego całkowita moc powinna nieznacznie przekraczać moc obciążenia (biorąc pod uwagę straty). Wykonanie domowego transformatora na dobrym poziomie jest dość trudne, łatwiej jest wybrać gotowy. Dobrze nadają się transformatory impulsowe z zasilaczy komputerowych. Do analizy zdemontowano jeden z istniejących transformatorów. Okazało się, że jego uzwojenie pierwotne zawiera 42 zwoje drutu PEL o średnicy 0,63 mm ułożone w dwóch warstwach. Uzwojenie niskiego napięcia wykonane jest z 2 przewodów 00,8 mm i zawiera 6+6 zwojów (z zaciskiem środkowym). To urządzenie może również wykorzystywać transformatory z zasilaczy do importowanych telewizorów.

Organizować coś. Po zmontowaniu obwodu obwody mocy są dokładnie sprawdzane pod kątem zwarć. Zamiast bezpiecznika FU1 chwilowo włączana jest żarówka 220 V o mocy 100 W i podawane jest napięcie sieciowe. Jeśli lampka zapala się z prawie pełną jasnością, oznacza to usterkę w obwodzie. Gdy żarówka świeci niską żarówką, zamiast obciążenia można podłączyć do wyjścia żarówkę samochodową 12 V i 50 W. Świecenie się kontrolki oznacza, że obwód działa prawidłowo.

Dostosowując współczynnik wypełnienia R2 i wartość sprzężenia zwrotnego R10, osiągamy najwyższą jasność żarówki w obwodzie wtórnym (przy kontroli napięcia wyjściowego). Po wyregulowaniu obwodu bezpiecznik jest wkładany na miejsce. Po krótkim czasie urządzenie zostaje wyłączone i monitorowana jest temperatura elementów radiowych. W przypadku przegrzania zwiększ rozmiar grzejników lub zainstaluj dodatkowy wentylator od komputera

Podczas ładowania akumulator samochodowy 4 V o pojemności 2...12 A-godzin należy podłączyć do zacisków wyjściowych w odpowiedniej polaryzacji przewodem o przekroju co najmniej 10 mm100. Regulator prądu ładowania R2 ustawia prąd na 0,02 C za pomocą amperomierza (C to pojemność akumulatora). Czas ładowania wynosi 5...6 godzin.

Autorzy: V.Konovalov, A.Vanteev, Kreatywne Laboratorium „Automatyka i Telemechanika”, Irkuckie Centrum „Technologie Oszczędzania Energii”, Irkuck

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

Karta graficzna GeForce GTX 960 28.01.2015

Nowością w linii gamingowych kart graficznych GeForce GTX jest GeForce GTX 960.

Procesor GTX 960 ma wszystkie zalety i zaawansowane technologie Maxwella, podobnie jak jego starsi bracia - GTX 980 i 970, ale w bardziej atrakcyjnej cenie - 199 USD.

GTX 960 został zaprojektowany z myślą o graczach PC poszukujących najlepszych wrażeń w grach. Dzięki 960 rdzeniom CUDA GTX 1024 zapewnia wydajność 60 klatek na sekundę na monitorach Full HD (1080p) nawet w najbardziej wymagających grach. Overclockerom spodoba się również potencjał podkręcania nowych przedmiotów. Wysoka wydajność energetyczna Maxwella oznacza, że procesor GTX 960 może obsługiwać gry MOBA (Multiplayer Online Battle Arena), takie jak League of Legends lub DOTA2 przy zaledwie 30 watach.

GTX 960 obsługuje zaawansowane technologie Maxwell, takie jak DSR (Dynamic Super Resolution), która umożliwia wyświetlanie obrazów 4K na monitorze Full HD oraz wysokiej jakości nową technologię antyaliasingu MFAA.
Bycie częścią platformy gamingowej GeForce GTX oznacza, że gracze będą mieli do dyspozycji technologie NVIDIA, takie jak G-SYNC, która zapewnia płynną rozgrywkę, GeForce Experience do natychmiastowej optymalizacji wydajności w grach oraz GameWorks, która zapewnia nowe doznania grom i graczom.

Nowy procesor obsługuje zaawansowane rozwiązania firmy Microsoft — Windows 10 i DirectX 12 — i jest odpowiedni do aktualizacji systemów opartych na procesorach GeForce GTX 660 i wcześniejszych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Piłka nożna na cukrzycę i nadciśnienie

▪ Mikroskopia fluorescencyjna o wysokiej rozdzielczości

▪ Odkrył całkowicie nowy sposób chłodzenia

▪ Chodzenie pomaga mózgowi

▪ Hormon żeński chroni przed powikłaniami grypy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ Dział serwisu Materiały elektrotechniczne. Wybór artykułów

▪ artykuł Zmierz się z zugunderem. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Skąd się biorą wielbłądy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł trybula hiszpańska. Legendy, uprawa, metody aplikacji