Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зу для акб на полевых транзисторах

Зу для акб на полевых транзисторах

Кравцова Виталия Николаевича.

Представленные конструкции уникальны

и разработаны только автором

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО С МОЩНЫМ МОП n— КАНАЛЬНЫМ ТРАНЗИСТОРОМ

Все ранее рассмотренные схемы зарядных устройств в качестве силового ключа использовали мощные p-n-p или n-p-n транзисторы, которые позволяли получить достаточно большой ток при небольшом количестве электронных элементов. Однако у используемых биполярных транзисторов имеется существенный недостаток — большое падение напряжения коллектор-эмиттер в режиме насыщения, достигающее 2 . 2,5 В у составных транзисторов, что приводит к их повышенному нагреву и необходимости установки транзисторов на большой радиатор. Гораздо экономичней вместо биполярных транзисторов устанавливать силовые М ОП ( MOSFET ) транзисторы, которые при тех же токах имеют гораздо меньшее ( в 5 -10 раз) падение напряжения на открытом переходе сток-исток. Проще всего вместо силового p-n-p транзистора установить мощный p— канальный полевой транзистор, ограничив с помощью дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В. Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости затвор-исток.

Гораздо более распространены и доступней силовые n — канальные МОП транзисторы, но принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, т.к. для полного открытия канала сток-исток на затвор необходимо подать напряжение на 15 В выше напряжения силовой части.

Ниже рассмотрена схема такого устройства. Основа конструкции мало отличается от ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах. С помощью конденсаторов С1-С3 и диодов VD1-VD5 в схеме формируется повышенное на 15 В напряжение, которое с помощью транзисторов VT2, VT3 подаётся на затвор полевого транзистора VT1 .

В схеме желательно использовать MOSFET с наиболее низким сопротивлением открытого канала, но максимальное допустимое напряжение этих транзисторов должно быть в 1,5 — 2 раза выше напряжения силовой цепи. В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи, в крайнем случае можно использовать КД213А или КД2997, КД2799, но их придётся установить на небольшой радиатор. Требования к изготовлению накопительного дросселя DR1 изложены в публикациях по зарядным устройствам с биполярными ключевыми транзисторами ( см. остальные схемы раздела).

При отсутствии подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R1 7 схему можно доработать, используя небольшой отрезок манганинового провода диаметром 2 мм или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 . 0,05 Ом. Нормализацию напряжения на токовом шунте осуществляют с помощью усилителя на любом доступном ОУ. Как это сделать? — смотри следующую страницу : Лабораторный блок питания с усилителем -нормализатором напряжения шунта.

Схема автомобильного зарядного устройства

Как правило, во всех зарядных устройствах, регулировка тока зарядки осуществляется мощным тиристором или транзистором которые установлены на большом радиаторе и занимающие много места и не малые по весу. Соответственно из-за больших нагревов регулирующих элементов уменьшается коэффициент полезного действия и надежность всего узла. В автомобильном зарядном устройстве, которое предлагается в этой статье, эти недостатки устранены.

Читайте так же:
В чем можно растворить медь

Схема автомобильного зарядного устройства работающего по принципу импульсного регулятора тока представлена на рисунке ниже.

Схема автомобильного зарядного устройства

Генератор импульсов, собранный на двух логических элемента 2И-НЕ (DD1.1 и DD1.2), является собственно блоком управления нашего зарядного. Резистором R3 регулируется скважность импульсов вырабатываемых данным блоком.

Элементы DD1.3 и DD1.4, включенные параллельно, выступают в роли буферного усилителя и инвертора выходного сигнала генератора. А полевой транзистор VT1 это регулятор тока.

При параметрах деталей, которые указаны на схеме, частота вырабатываемых импульсов будет составлять около 13 килогерц.

Принцип регулировки тока зарядки основан на изменении частоты генератора. При увеличении частоты скважность импульсов будет уменьшаться, соответственно будет уменьшаться и ток, протекающий через транзистор и аккумулятор, так как транзистор, будет меньше времени находится в открытом состоянии за период. При уменьшении частоты все наоборот.

В открытом состоянии сопротивление транзистора составляет примерно 0,017 Ом. Но так как он работает в режиме ключа на частоте около 13 килогерц, то при токе зарядки аккумулятора 5 ампер нагрев практически отсутствует. И тепловая мощность, рассеиваемая им в атмосферу, будет всего около 0.55 ватта. Соответственно площадь радиатора будет совсем небольшой, или же вообще можно обойтись без радиатора.

Для надежной работы зарядного устройства трансформатор Т1 должен быть мощностью ни менее 150 ватт, с вторичной обмоткой которая обеспечит 16-17 вольт на сглаживающем конденсаторе С1, и током ни менее 6 ампер. Но еще лучше будет, если использовать так называемый «электронный трансформатор», который применяется с галогенными лампами на 12 вольт. Это транзисторный преобразователь с трансформаторным выходом. Его преимуществом является малый размер и меньшее потребление энергии. Можно использовать широко распространенный трансформатор выпускаемый фирмой «Taschibra», мощностью 150 ватт и напряжением 12 вольт. Но для этого его необходимо немного переделать. Нужно домотать вторичную обмотку. Она у него состоит из 4-х параллельных проводов (жгута), каждый 1 мм, 9 витков. Дополняем вторичку еще тремя витками такого же жгута. Это можно сделать не разбирая ферритовый магнитопровод. После такой доработки, напряжение на конденсаторе C1 повысится до необходимых нам 17 вольт, при нагрузке 5,5 ампер.

Далее после трансформатора стоит диодный мост, собранный из диодов Шоттки. При этом VD1 это два диода в одном корпусе (можно и раздельно), VD2-VD3 дискретные. Все диоды устанавливаются на радиаторе через изолирующую прокладку с теплопроводной пастой.

Читайте так же:
Зажим для кабеля интернета

Транзистор то же устанавливается на радиаторе из меди или алюминия размером 50х50х1 мм.

Амперметр взят от бытового магнитофона советского производства М476/2. Можно установить и любой другой, подобрав при этом шунт.

Конденсатор C1 желательно установить как можно большей емкости на напряжение не ниже 25 вольт. C2 примерно 10МкФ 16 вольт.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить импортным аналогом, а транзистор на IRFZ44N.

Данное устройство можно использовать не только как зарядное, но и как регулятор мощности различных нагревательных и осветительных приборов или регулировки частоты вращения коллекторных двигателей. При этом выходное напряжение и ток зависят только от номиналов деталей схемы.

Еще одной особенностью этой схемы является возможность регулировать ток от нуля до максимального, в отличие от многих других схем.

Внимательно вчитавшись в название "Калгон",
я подумал, что оно идеально бы подошло для слабительного.

Схемы самодельных ЗУ для автомобильных АКБ на TL494

Схемы самодельных ЗУ для автомобильных АКБ на TL494Ранее мы опубликовали схемы зарядных устройств для автомобильного аккумулятора.

Сегодня рассмотрим несколько схем с использованием широко распространённой специализированной мс TL494.

Зарядное устройство, рассматриваемое ниже собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки.

Для управления ключевым транзистором используется микросхема TL494 (KIA494, KA7500B, К1114УЕ4). Её можно часто встретить в компьютерных БП. Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 … 6 А (10А max) и выходного напряжения 2 … 20 В.

Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 — VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 … 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы.

Так как в процессе работы происходит намагничивание магнитопровода постоянным током — из-за насыщения индуктивность его сильно зависит от протекающего тока. С целью уменьшения влияния подмагничивания на индуктивность, предпочтительней использовать альсиферовые магнитопроводы с малой магнитной проницаемостью, насыщение которых происходит при значительно больших магнитных полях, чем у ферритов.

В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,2 … 1,0 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 … 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации — необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера.

Читайте так же:
Как правильно установить антенну для цифрового телевидения

При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке, ниже.

В качестве диода VD5 перед дросселем L1 можно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанными на ток не менее 10А и напряжение 50В. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы.

Настройка схемы зарядного устройства

В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.

Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 … 100 кОм.

Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.

Монтаж ЗУ

Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа. В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора также можно уменьшить до 100 .. 200 см2.

Это зарядное устройство можно использовать также и как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу.

Схема ЗУ на мс TL494 с нормализацией напряжения шунта

Ниже, представлен вариант схемы зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, который, несмотря на большую сложность, проще в настройке благодаря использованию операционного усилителя для нормализации напряжения токоизмерительного шунта.

В этой схеме в качестве шунта R13 можно использовать практически любой проволочный резистор сопротивлением 0,01 … 0,1 Ом и мощностью 1 … 5 Вт. Требуемое для нормальной регулировки тока в нагрузке напряжение 0 … 0,6 В на выводе 1 микросхемы DA1 достигается соотношением сопротивлений резисторов R9 и R11. Сопротивления резисторов R11 и R12 должны быть одинаковыми и быть в пределах 0,5 … 100 кОм. Сопротивление резистора R9 подсчитывают по формуле: R9 (Ом)= 0,1* I вых.max (A) * R11 (Ом) / I вых.max (А) * R13 (Ом). Переменный резистор R2 может быть любым подходящим, с сопротивлением 1 … 100 кОм. После выбора R2 рассчитывают требуемое значение сопротивления резистора R4, которое определяется по формуле: R4(кОм) = R2 (кОм) * (5 В- 0,1 * I вых. max (A)) / 0,1 * I вых. max (A). Переменный резистор R14 также может быть любым подходящим с сопротивлением 1 … 100 кОм. Сопротивление резистора R15 определяет верхнюю границу регулировки выходного напряжения. Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при максимальном выходном напряжении на движке резистора, в нижнем по схеме положении, напряжение составляло 5,00В. На рисунке показаны номиналы для максимального выходного тока 6А и максимального напряжения 15 В, но предельные значения этих параметров легко пересчитать согласно выше приведённым формулам.

Читайте так же:
Как подключить датчик движения вместо выключателя

Конструкция и монтаж

Конструктивно основная часть схемы выполнена на печатной плате размером 45 х 58 мм. Остальные элементы: силовой трансформатор, диодный мост VD2, транзистор VT1, диод VD5, дроссель Др1, электролитические конденсаторы С2, С7, переменные резисторы и предохранители размещены методом объёмного монтажа в корпусе зарядного устройства. Такой подход позволил использовать в схеме разные по габаритам элементы и был вызван необходимостью тиражирования конструкции.

Требования к элементной базе описаны выше. Правильно собранная схема начинает работать сразу и, практически, не требует наладки.

Эта схема также, как и предыдущая, может использоваться не только в качестве зарядного устройства , но и лабораторного блока питания с регулируемым ограничением выходного тока.

зарядное устройство

Данное солнечное зарядное устройство, применяется для зарядки различных гаджетов, к примеру смартфонов, MP3 плееров и аналогичные устройств. Устройство можно заряжать как от солнца, так и от ПК, само по себе оно очень компактное и не занимает много места. В комплекте также имеются различные переходники под разные устройства. В общем и целом, устройство будет полезно тем, у кого часто в неподходящий момент садится аккумулятор на телефоне.

Читать далее…

Зарядное устройство для автомобиля

Представленная схема простейшего зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Оно построено на базе силового трансформатора от старого лампового телевизора, марки ТС-180. Трансформатор аккуратно разбирается, и все вторичные обмотки сматываются. Вначале наматываются дополнительные секции первичной обмотки (60…70 витков) с несколькими отводами (3…5), затем — межобмоточная изоляция и секции вторичной обмотки (IIа и IIб по 56 витков провода ПЭВТ2 Ø2,0 мм).

Простое зарядное устройство

Уже не первый год, в продаже имеются закрытые, свинцово-кислотные аккумуляторы. Их применяют в блоках бесперебойного питания, охранных системах, различных приборах, в которых требуется автономное питание. Из всего многообразия аккумуляторов, в радиоэлектронике чаще всего применяются аккумуляторы небольших емкостей, от 1,3 до 12 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Простая схема зарядного устройства для данных аккумуляторов и предлагается в рамках этой статьи.

Читайте так же:
Болит глаз после сварки

Зарядное устройство на два режима

Предложенное зарядное устройство имеет два режима зарядки — стандартный, током 0,1С ( где С — это номинальная емкость аккумулятора) в течение 14 часов, и ускоренный, током 0,25С в течение 5 часов. Оно снабжено таймером, который по истечении времени переключает аккумулятор на дозарядку током примерно 0,01С, компенсирующим его саморазрядку. В таком состоянии аккумулятор может находиться долгое время. Поэтому, если вы случайно забыли отключить зарядное устройство, не волнуйтесь, аккумулятор не перезарядится.

Простое зарядное устройство с таймером

Чтобы предотвратить перезарядку аккумуляторов, обычное зарядное устройство можно оснастить таймером или изготовить такое устройство. Именно вариант зарядного устройства с таймером и предлагается вниманию. Он обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи в течение заданного времени, после чего зарядка прекращается.

Зарядное устройство для фотоаппарата

Представленное зарядное устройство разработано для зарядки аккумуляторов фотоаппарата, состоящих их двух Ni-Cd или Ni-mh элементов. Главная особенность данной конструкции в том, что характер зарядки тока – импульсный, а контроль за напряжением и индикация режимов работы отображается на семиэлементном индикаторе.

Автоматическое зарядное устройство

Зарядное устройство представляет собой параметрический стабилизатор напряжением 14,2 В с регулирующим элементом на полевом транзисторе. Цепь затвора мощного полевого транзистора VT1 питается от отдельного источника напряжением 30 В.

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов

Обычно первый вопрос, задаваемый человеком, у которого «сел» аккумулятор, — как правильно и в то же время быстрее вернуть его в строй?! И тут, при ответе, нужно найти разумный компромисс. Быстрый режим зарядки требует наличия сложного устройства контроля зарядного процесса. К тому же поспешность может повредить аккумулятор или привести к снижению его энергоемкости.

Зарядное устройство на КР142ЕН19А

Микросхему КР142ЕН19А иногда называют «регулируемым стабилитроном». Действительно, дополненная двумя резисторами, она позволяет получить высокостабильный аналог стабилитрона с рабочим напряжением 2,5…30 В, рабочим током 1,2…100мА и максимальной рассеиваемой мощностью 400 мВт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector