Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы простых мощных зарядных устройств для аккумуляторов

Схемы простых мощных зарядных устройств для аккумуляторов.

Для начала давайте разомнёмся и забудем про такой параметр, как КПД. Предположим, что есть острое желание зарядить автомобильный АКБ, но нет возможности ввиду полного отсутствия зарядки. Также сделаем предположение, что в хозяйстве затерялись: лампа накаливания на 220 вольт, диодный мост с допустимым током, превышающим ток, при котором мы будем заряжать аккумулятор, либо, на худой конец, просто силовой (выпрямительный) диод с таким же допустимым током и максимальным обратным напряжением — не менее 300В.

Спаяв схему, приведённую на Рис.1 слева, и озадачившись соблюдением техники безопасности, а также полярности подключения ЗУ к АКБ, получаем вполне себе работоспособное устройство, обеспечивающее нормированный и постоянный ток заряда подопечного аккумулятора.
Поскольку 220 вольт — это действующее значение переменного напряжения сети, то силу тока, протекающую через АКБ можно рассчитать по простой формуле:
Iзар(А) = Pламп(Вт) / (220 — Uакб)(В) ≈ Pламп(Вт) / 220(В) .
Параллельное соединение двух ламп — удваивает зарядный ток, трёх — утраивает и т. д. до разумной бесконечности.
Схема, изображённая на Рис.1 справа, выдаёт ток, вдвое меньший по сравнению с предыдущей.
Большим преимуществом приведённых схем является возможность зарядки любых аккумуляторов, независимо от собственных значений их напряжений.

Ещё одна простая и бюджетная схема зарядного устройства для аккумулятора с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч представлена на Рис.2.

Зарядное устройство на гасящих конденсаторах

Рис.2

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4.
Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 кв. см.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

В данной схеме высокий показатель КПД достигнут за счёт применения в качестве токозадающих элементов конденсаторов, которые, как известно, имеют реактивную проводимость и не выделяют на себе тепловой мощности.
Далее будут приведены импульсные (ключевые) зарядные устройства, построенные по другому принципу, но также отличающиеся низким собственным энергопотреблением.

Одними из первых импульсных ЗУ, появившихся на рынке, были тиристорные устройства.
Вообще, тиристор — это прибор достаточно капризный и требующий для надёжной работы соблюдения определённого набора условий. Именно поэтому — большинство простейших схем, приведённых в различных источниках, грешат не очень стабильной работой и необходимостью подбора элементов.

Из числа удачных простых разработок можно привести схему тиристорного зарядного устройства из книги уважаемого Т. Ходасевича «Зарядные устройства», многократно повторённую многочисленной радиолюбительской братвой и изображённую на Рис.3.

Зарядное устройство на тиристоре

Рис.3

Вот что пишет автор:

Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI. VD4.
Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Конденсатор С2 — К73-11, ёмкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохранитель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток. Диоды VD1. VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.
Вместо тиристора КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е. Проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
В приборе может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (к примеру, при 24. 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

Читайте так же:
Круг для пилы по дереву

Несмотря на популярность и работоспособность приведённый схемы, при функционировании устройства многие отмечают нехарактерное гудение трансформатора на частотах, отличных от 100 Гц. Связано это с отсутствием чётких и быстрых фронтов/спадов у сигналов, поступающих на управляющий вход тиристора при его включении/выключении, что в свою очередь создаёт условия для возникновения процессов генерации в нагрузке.

Несколько лучше и надёжнее работают импульсные зарядные устройства, в которых коммутирующий элемент выполнен на симметричном (двухполярном) аналоге тиристора — симисторе.
На Рис.4 приведена схема подобного устройства из вышеупомянутой книги Т. Ходасевича.

Зарядное устройство на симисторе

Рис.4

Описываемое ниже простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования зарядного тока — практически от 0 до 10А и может быть использовано для зарядки различных аккумуляторов на напряжение 12В.
В основу устройства положен симисторный регулятор с маломощным диодным мостом VD1-VD4 и резисторами R3 и R5. После подключения устройства к сети при плюсовом её полупериоде начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединённые резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде — через те же R1 и R2, диод VD2 и резистор R5. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется лишь полярность его зарядки. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симистора VS1.При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.
Общеизвестно, что управление симистором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной или высокоомной активной нагрузке анодный ток прибора может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса.
Одной из мер по устранению этого недостатка является включение параллельно нагрузке резистора. В описываемом зарядном устройстве такими резисторами являются резисторы R3 и R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочерёдно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора.
Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6. Этот же резистор формирует импульсы разрядного тока, которые продлевают срок службы АКБ.

Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12В мощностью 10Вт.
При изготовлении трансформатора задаются следующими параметрами: напряжением на вторичной обмотке 20В при токе 10А.

Несколько упростить описанное выше устройство можно применив в его высоковольтной части динистор (Рис.5).

Данную схему с диаграммами мы подробно рассмотрели на странице ссылка на страницу. Поэтому повторяться не буду, скажу лишь, что наличие снабберной цепи, показанной на схеме синим цветом — обязательно. В качестве нагрузки выступает первичная обмотка сетевого трансформатора.

В современных зарядных устройствах в качестве переключающего (регулирующего) элемента практически повсеместно используются мощные полевые транзисторы. Одно из подобных устройств было подробно описано в журнале Радио №5 2011г на странице 44.

Зарядное устройство на полевом транзисторе

Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (см. схему на рис. 6) и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель — инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий элемент — полевой транзистор VT1.
При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора — около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1 очень мало (0,017 0м) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5 А транзистор практически не нагревается — рассеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт.
В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное напряжение 16. 17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А.
Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 — сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 — одиночные 10TQ045.
Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от них можно уменьшить вдвое.
Чертёж платы представлен на Рис.7.

Читайте так же:
Как подключить приставку color к телевизору

Зарядное устройство на полевом транзисторе

Описанный узел управления также можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N.
Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.

В результате длительной или неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, что приводит к их деградации и последующему выходу из строя. Известен способ восстановления таких батарей методом заряда их «ассиметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбирается 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Зарядное устройство и восстановление аккумулятора

На Рис.8 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.
Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.
В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22. 25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0. 5 А (0. 3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

Лабораторія Практичної Електроніки

Радіоаматорство, радіоелектроніка, мікроконтролери, схеми

Вольтметр – Амперметр – Зарядное устройство

Да! Вы почти угадали. Это почти продолжение проекта Двухдиапазонного вольтметра. Схемотехника похожа, мега все та же, индикатор тот же. Но пожалуй на этом сходства и заканчиваются. Для краткости будем далее называть это устройство AVCharger. На этот раз идейным вдохновителем данного устройства стал Pavellll с форума Радиокота. Кстати о Радиокоте – одну мою работу многие из вас там уже видели. Ничего не имею против этого достойного сообщества кото- и радиолюбителей, но последний юмор администрации, мол чья-то присланная работа уже два месяца как лежит, при этом обновления с работами чем дальше, тем реже… Нет уж, увольте – это ниже моего достоинства. Да и котов я как-то не очень, больше собак люблю.
С лирическим отступлением пожалуй все. Теперь схема:

Добавлен узел измерения тока на OP1, добавлен узел преобразования 5в в -5в, это нужно для питания прецизионного ОУ, да и добавит линейности в нижней части измерений вольтметра. Преобразователь может быть заменен на минусовой маломощный стабилизатор типа 79L05, если в устройстве куда встраивается AVCharger уже присутствует двухполярное питание. Также добавился двухцветный светодиод, буззер (обычный, без встроенного генератора), четыре кнопки, выходы Charge i Discharge для управления реле. Примерная блок-схема для встраивания AVcharger в какой-то блок питания, зарядное устройство ниже:

Как вы уже поняли, функции вольтметра остались прежними, 0…100 в, разбитых на два поддиапазона – 0-10в, 10-100в, методика настройки входных усилителей и ИОН описана в Двухдиапазонном вольтметре. Здесь значение ИОН то же, 2.5…2.6в, резистор который нужно подобрать для нижнего диапазона R11, для верхнего R17. Ток измеряется в диапазоне 0.01 … 9.99 А. В качестве шунта использован кусок в виде полукольца (ровно согнуть не получилось) нихромовой спирали толщиной около 1.0мм и длиной 5мм (см.фото ниже). На ходовых испытаниях при токе в 3-4А шунт даже не пытался нагреться. Резистором R1 выставляется ноль на выходе ОУ при отсутствии тока, резистор R3 (коэффициент усиления ОУ) подбирается значение соответствующее показаниям эталонного амперметра. И смею вас уверить – с линейностью и точностью у такого схемного решения все в порядке, особенно по сравнению с “промышленным” китайско-макеевским цЫфровым амперметром. Показания амперметра вызываются кратковременным нажатием кнопки “amper”. Показания держатся около трех секунд. Для желающих отказаться от функций зарядного устройства и оставить только вольтметр – амперметр – нужно выкинуть три лишних кнопки, вместо кнопки “amper” можно поставить переключатель, низкий уровень на PB4 переведет прибор в режим показания тока , но не годится для режима зарядного устройства. Также лишними будут цепи управления реле, светодиод, буззер и его обвязка. Отдельную схему рисовать не стал – сами догадаетесь – ломать не строить. Прошивка та же. Для вольтамперметра желательно зашить еще и память EEPROM- там отключены пороги срабатывания заряда-разряда (см.ниже). У меня конструктивно выполнено на двух платах цифровая часть отдельно, аналоговая отдельно.

Читайте так же:
Как установить ласточкин хвост

Если вы все же собрались эксплуатировать данное изделие по полной программе и как зарядное устройства тогда опишу идеологию работы. Могу предположить, что у вас уже есть регулируемый БП, причем желательно с регулируемым ограничением тока тоже (желательно в основном для заряжаемого аккумулятора а не для данной схемы). Также предположу, что вы организовали какую-то нагрузку для разрядки аккумулятора и собрали все как на блок-схеме указанной выше. При первом включении AVCharger не имеет запомненных порогов заряда-разряда а просто сразу переходит в режим вольтметра. Если вы собираетесь заряжать аккумулятор, нужно просто выставить нужный порог срабатывания установив на выходе блока питания требуемые вольты и запомнить этот порог длинным нажатием кнопки “зарядка”. Если будет проводиться циклическая зарядка – разрядка, то нужно таким же методом запомнить порог разрядки аккумулятора. Кнопкой cycle выбираете кол-во циклов от 0 до 99, по умолчанию 0. Количество циклов можно добавить в процессе работы. Далее запускаете цикл в нужном направлении – зарядки или разрядки. Окончанием цикла считается состояние “заряжено” аккумулятора, поэтому имейте ввиду, что запуск разрядки со значением циклов 0 – просто разрядит, аккумулятор, со значением 1 – разрядит а потом зарядит, а вот запуск зарядки с значением циклов что 0, что 1 – зарядит аккумулятор один раз. Вполне логично. Короткое нажатие кнопки зарядка или разрядка запускает или останавливает процесс в нужном направлении.

Функции двухцветного светодиода:
Cветодиод не горит – в памяти нет значений ни зарядки ни разрядки. Запуск этих функций невозможен.
Светодиод мигает красным – в памяти есть значение “разряда” аккумулятора.
Светодиод мигает зеленым – в памяти есть значение “заряда” аккумулятора.
Светодиод мигает поочередно двумя цветами – в памяти есть оба необходимых значения.
Светодиод горит зеленым – идет процедура зарядки
Светодиод горит красным – идет процедура разрядки
Мигает семисегментный индикатор – процедура завершена.

Длинное нажатие сначала кнопки “зарядка”, потом удерживая ее – “разрядка” – приведет к обнулению значений, так называемый сброс. Его рекомендуется проводить сразу после первого запуска устройства, либо запрограммировать соответствующий файл EEPROM при отсутствии кнопок (см. ниже). AVCharger перед сбросом пищит четыре раза – два длинных и два коротких. Ток заряда и разряда можно проконтролировать и настроить (если есть такая возможность) кратковременным нажатием на кнопку “amper”, как я уже и писал выше. Вся последовательность процесса и пороги “зарядки” – “разрядки” сохраняется в EEPROM и при пропадании питания и его последующем появлении работа возобновляется с того же места. Т.е. если вы эксплуатируете данное устройство, как зарядник автомобильного аккумулятора – можно смело бросать его включенным в гараже и не бояться подвоха со стороны электриков. Правда для этого нужно быть уверенным в надежности источника питания. Во избежание возникновения перегрузки/переполюсовки и/или пожара в цепь BAT+ имеет смысл ввести хотя бы плавкий предохранитель.

Вольтамперметр 100 Вольт 10 А

Возникла идея обзавестись лабораторным блоком питания. Цены на готовые кусаются, а вот собрать самому вполне по силам. Для визуализации выходных параметров задуманного блока питания был преобретен китайский готовый ампервольтметр постоянного тока.

Основные характеристики устройства как нельзя лучше подходят для отображения выходного напряжения и тока потребления БП, а именно:
— диапазон измерения: 0-100 В 0-10A
— рабочий ток: ≤20mA
— точность измерения: 1%
— дисплей: 0.28 " (Два цвета красный (напряжение) и синий (сила тока)
— минимальный шаг измерения напряжения: 0.1 В
— минимальный шаг измерения силы тока: 0.01A
— рабочая температура: от-15 до 70 ° c
— размер: 47 × 28 × 16 мм
ПРИМЕЧАНИЕ: рабочее напряжение, необходимое для работы электроники ампервольтметра: 4,5 – 30 В

Читайте так же:
Зигзагообразные антенны дмв своими руками

Приезжает посылка в антистатическом пакет

В комплект входит сам ампервольтметр и два шлейфа


На плате присутствуют легкие следы флюса, токоизмерительный шунт присутствует, хотя на фотографиях на странице продавца его нет.

Шунт впаян с наклоном к разъему, что пришлось исправить отгибанием шунта


При подключении и сравнении показаний с показаниями мультиметра, расхождения составили 0,2 Вольта. Производитель предусмотрел подстроечные сопротивления на плате для калибровки показаний напряжения и тока, что является большим плюсом.

На мой взгляд, корпус устройства немного маловат – светодиодные матрицы вплотную прилегают к внутренней стороне корпуса и при установке модуля в лицевую панель приборов фиксаторам не оставлено место для маневра.


Две светодиодных матрицы по высоте точно совпадают с высотой платы, видимо при установке модуля в лицевую панель фиксаторы придется «слегка обработать напильником»).

Сегменты светятся прилично ярко, цветовая гамма подобрана очень удачно. Не заметить их сигналов будет трудно, за что производителю большой плюс.


Отдельно хочу разъяснить способы подключения ампервольтметра. Поскольку на странице продавца нет данной информации, то пришлось покопаться в сети и набросать пару схем.
Поскольку электронная начинка ампервольтметра питается напряжением 4,5-30 вольт, то есть два способа подключения:
1.Если источник измеряего напряжения работает в диапазоне от 4,5 до 30 Вольт, то тогда схема подключения выглядит так:

2. Если источник измеряемого напряжения работает в диапазоне 0 -4,5 В или выше 30 Вольт, то до 4,5 Вольт ампервольтметр не запустится, а при напряжении более 30 Вольт он просто выйдет из строя, во избежание чего следует воспользоваться следующей схемой:

О проводах из комплекта:
— провода трехконтактного разъема тонкие и выполнены проводом 26AWG – толще тут и не нужно. Цветная изоляция интуитивно понятна – красный это питание электроники модуля, черный это масса, желтый — измерительный провод;
— провода двухконтрактного разъема – это провода токоизмерительные и выполнены толстым проводом 18AWG. Для подключения нагрузки рекомендую использовать такой же.
В целом, при цене в 2,5 $, описанный ампервольтметр, закрыв глаза на остатки флюса и возможные трудности с установкой в толстостенную лицевую панель, считаю весьма удачным приобретением.
Дополнительная информация!
Как стало ясно из комментариев к обзору, в некоторых экземплярах наблюдается отличные от нуля показания амперметра без нагрузки.
Оказалось, что решить проблему можно сбросом показаний амперметра как показано ниже:

Картинку стянул с другого ресурса — прошу сильно не пинать.

Амперметр для зарядного устройства 10а постоянного тока

Продолжаем работу над созданием измерительных приборов для тестового стенда. В предыдущей статье мы провели работу по корректировке предела измерения вольтметра и сделали доработку, которая теперь позволит нам включить его в цепь с переменным током. Теперь приступаем к работе над амперметром. Здесь ситуация аналогичная ситуации с вольтметром: нужно поменять предел измерения, сделать новую шкалу и адаптировать его для цепей с переменным током.

ampermeter_upgrade_01.jpg

Сняв металлическую пластину со шкалой, переходим к схемотехнике амперметра.

ampermeter_upgrade_02.jpg

Сама измерительная система точно такая же, как и в вольтметре М309, и отличается исключительно местом где она установлена (закреплена). Это, в свою очередь, доказывает, что принцип построения всех стрелочных измерительных приборов и индикаторов один (см. предыдущую статью).

ampermeter_upgrade_03.jpg

В данном измерительном приборе применена схема с разделительным трансформатором тока. Его мы трогать не будем, оставим всё как есть.

ampermeter_upgrade_04.jpg

Шкала амперметра имеет максимальную отметку 150 ампер. Такие измерительные приборы используется в паре с шунтирующим резистором, который и задаёт предел измерения стрелочного прибора.

Если посмотреть на амперметр с другой стороны, то окажется достаточно просто: данный амперметр — это милливольтметр, который измеряет падение напряжения на шунтирующем резисторе. Поэтому, имея чёткое представление о стрелочных измерительных приборах, их можно с лёгкостью переделывать один в другой и наоборот.

ampermeter_upgrade_05.jpg

Первой нашей задачей будет изготовление шунтирующего резистора. Ранее мы создавали статью о том, как выполняется расчёт шунтирующего резистора и для удобства приводили онлайн калькулятор.

shunt_resistor_creation_01.jpg

Причём, мы делали это на примере амперметра, который сейчас адаптируем под нашу схему. Со статьёй можно ознакомиться, перейдя по ссылке: Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра.

Практическую часть, как и из чего сделать шунтирующий резистор, мы рассматриваем на примере этой же темы, но информацию вынесли в отдельную публикацию.

shunt_resistor_creation_09.jpg

Схема нашего измерительного прибора будет следующей:

ampermeter_upgrade_20.jpg

Подготовив детали и элементы шунтирующего резистора, мы приступаем к монтажу.

Читайте так же:
Дюраль состав сплава в процентах

ampermeter_upgrade_06.jpg

ampermeter_upgrade_07.jpg

После сборки шунтирующего резистора переходим к адаптации прибора для включения его в цепи переменного тока.

ampermeter_upgrade_10.jpg

Для этого мы задействует диодный мост. Так как эта цепь силовая, то диодный мост необходимо установить на радиатор. Это мы сделаем чуть позже.

ampermeter_upgrade_11.jpg

Шунтирующий резистор собран и включён в схему.

ampermeter_upgrade_12.jpg

Далее, измерительную головку устанавливаем в корпус и тоже включаем в схему.

ampermeter_upgrade_13.jpg

В задней крышке сверлим отверстие для диодного моста и четыре крепёжных отверстия для радиатора охлаждения.

ampermeter_upgrade_14.jpg

Проверив работоспособность устройства, переходим к заключительной части работ над нашим амперметром.

Вырезаем новую шкалу и наклеиваем её на пластину.

ampermeter_upgrade_15.jpg

Переходим к финальной сборке прибора.

ampermeter_upgrade_16.jpg

Ещё один этап работ по созданию тестового стенда завершён. Амперметр готов.

ampermeter_upgrade_17.jpg

Наши новые измерительные приборы как «братья», только с разными «возможностями и путями-дорожками» .

ampermeter_upgrade_19.jpg

ampermeter_upgrade_18.jpg

Все компоненты, модули и блоки готовы, можно переходить к сборке самого стенда, но эти работы мы рассмотрим в следующих публикациях.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

После очень морозной зимы пришел к выводу, что в гараже нет приличного зарядного выпрямителя. Наличие какого-то ветхого промышленного зарядного устройства не в счёт – оно с трудом дотягивало до 3-х ампер, в то время как микроавтобусы и другая автотехника размерами побольше седана требует иногда токи до 10-15 ампер (особенно если подзарядить нужно АКБ очень быстро, перед скорым выездом на смену). Большой ток безусловно может пригодиться, когда нужно быстро запустить автомобиль с разряженной батареей, не глядя на сохранение ее срока службы.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

В общем чтоб не платить лишнего и не покупать “китайца в мешке”, решено было сделать такое мощное ЗУ своими руками. В наличии был трансформатор 3х12 В на 300 Вт, ну и ещё пришлось покупать всякие мелкие детали для схемы.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Нет, микросхемами и контроллерами тут не пахнет. Конструкция в предположениях должна была быть как можно более простой, чтобы обучение не было необходимым для обслуживания схемы другими людьми, а любые дефекты были легко обнаружены.

Технические характеристики авто ЗУ 12V

  • Входное напряжение 220 В
  • Напряжение на выходе 12 В
  • Потребляемая мощность 200 Вт
  • Ток заряда регулируемый ступенчато до 15 А

Пришлось доматывать вторичную сторону трансформатора, чтобы получить 3×15 В. Зарядный ток увеличивается за счет подключения последующих трансформаторных ответвлений к мосту с помощью переключателя. После выпрямления получилось 16 В. Трансформатор обернут резиновой лентой, чтобы предотвратить повреждение эмали на обмотке во время транспортировки.

Расходы на изготовление зарядного

  • корпус и трансформатор уже имелись
  • мостовой выпрямитель 50A – 300 руб.
  • радиатор от компьютера нерабочего
  • переключатель тока зарядки – 400 руб.
  • автоматический предохранитель – 200 руб.
  • выключатель питания – 50 руб.
  • амперметр – 400 руб.
  • вольтметр – 300 руб.

Толстые провода, винты, гайки и прочая мелочь имелись в мастерской – ее сложно подсчитать. Всего затраты составляют намного больше 2000 рублей, за которые вы уже можете купить готовый зарядный выпрямитель в магазине, но где там будет мощность и качество?

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

В качестве выпрямителя – квадратный диодный мост KBPC5010, но вы можете подключить 4 MBR2545 (2x25A 45V) (параллельно) в качестве одного диода, что увеличит их максимальный ток.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Передняя панель зарядки включает амперметр, вольтметр, селекторный переключатель зарядного тока, выключатель питания и предохранитель на стороне постоянного тока (тип «S», B16).

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Радиатор выпрямительного диодного моста выступает сзади корпуса, там же есть предохранитель на первичке трансформатора и силовой кабель на сеть 220 В. Внутри постарались избегать пайки соединений малоустойчивых к ударам и которые труднее ремонтировать в полевых условиях.

На испытаниях решено было подключить несколько лампочек (3 лампы 12 В / 60 Вт) параллельно и проверить напряжение на выходе – вышло практически 15 A.

Чтобы регулировать ток заряда, использовался на первичной стороне трансформатора популярный и дешевый диммер для домашних ламп. Конечно, на вторичной стороне есть диоды и амперметр. Диммер держит нагрузку 600 Вт, в зависимости от модели, что достаточно для управления трансформатором.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Схемы плавной регулировки тока заряда

Если вы жить не можете без плавного регулятора зарядного тока (хотя смысла в этом нет никакого) – вот пару неплохих тиристорных схем, включаемых между выпрямителем и заряжаемым аккумулятором:

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Что касается данного устройства, тут не стабилизация тока, а просто неизменное напряжение. Ток будет уменьшаться соответственно во время зарядки, а ограничение тока должно использоваться только для слишком быстрой зарядки или слишком высокого тока зарядки, приводящего к повреждению зарядного устройства. Ещё один вариант похожего самодельного зарядного для авто смотрите по ссылке.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector