Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре

Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре

Рано или поздно, но зарядное устройство для аккумуляторов начинает требоваться каждому автолюбителю. С приходом морозов я тоже о ней задумался. Аккумуляторы старенькие стали, заряд держать плохо начали, а одалживать зарядку у знакомых надоело. Покатался по городу, посмотрел что предлагается из неавтоматического с возможностью регулировки зарядного тока до 10А. Посмотрел, пообалдевал от цен и решил как обычно сам сколдовать данное устройство.

Для реализации выбрал схему тиристорного зарядного устройства. Просто, надежно, проверенно кучей народа. Уверен что устройства собранные по этой схеме уже бывали в этом сообществе.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Большой популярностью среди автолюбителей самодельщиков пользуются тиристорные автозарядки, в которых питание от мощного трансформатора поступает на АКБ через тиристор, управляемый открывающими его импульсами от генератора. В простейшем виде схема будет выглядеть вот так:

И нечего улыбаться — она реально рабочая и в своё время довольно долго успешно эксплуатировалась. Более сложный вариант, с отдельным генератором импульсов и контролем режимов заряда (напряжения на батарее) показан на следующей принципиальной схеме:

Но если опыт позволяет, луче собрать третье автоматическое зарядное тиристорное, которое кроме того что собрано многими людьми, имеет вполне неплохие параметры и возможности.

Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.

Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.

В разных моделях аппаратов она производится разными способами:

• Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
• Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
• Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.

Устройства постоянного тока

Схема регулятора постоянного тока характеризуется высокой проводимостью. При этом тепловые потери в устройстве являются минимальными. Чтобы сделать регулятор постоянного тока, тиристор требуется диодного типа. Подача импульса в данном случае будет высокой за счет быстрого процесса преобразования напряжения. Резисторы в цепи должны быть способны выдерживать максимальное сопротивление 8 Ом. В данном случае это позволит привести к минимуму тепловые потери. В конечном счете модулятор не будет быстро перегреваться.

Современные аналоги рассчитаны примерно на предельную температуру в 40 градусов, и это следует учитывать. Полевые транзисторы ток способны пропускать в цепи только в одном направлении. Учитывая это, располагаться в устройстве они обязаны за тиристором. В результате уровень отрицательного сопротивления не будет превышать 8 Ом. Высокочастотные фильтры на регулятор постоянного тока устанавливаются довольно редко.

Фьюзы

При программировании микроконтроллера необходимо выставить следующие фьюзы:

• 0xE2 LOW
• 0xDD HIGH
• 0xFF EXTENDED

В PonyProg фьюзы будут выглядеть так:

В Uniprof фьюзы будут выглядеть так:

Примечание. Светодиод не будет мигать, если на схему подается постоянное напряжение, например, только от аккумулятора. Также стоит проверить, есть ли напряжение на выходе зарядного устройства. Если мультиметр показал значительное напряжение, это указывает на неисправность в цепи управления исполнительного транзистора.

Вся схема требует простой регулировки – установка напряжения окончания зарядки. Для этого необходимо отключить управление исполнительным транзистором — самый простой способ сделать это — вынуть микроконтроллер из гнезда и отогнуть вывод 5 микроконтроллера, чтобы после вставки микроконтроллера в панельку вывод 5 висел в воздухе.

Теперь подключите источник питания от трансформатора или выпрямителя, и подключите к клеммам регулируемый источник питания с заданным напряжением 14,4 В.

Регулировка заключается в настройке (резистор R13) такого состояния, чтобы светодиод светился непрерывным светом, но в то же время находился на границе мигания. После регулировки все отсоедините и правильно установите микроконтроллер (вывод 5).

Детали

Трансформатор Т1 выполнен на стальном магнитопроводе ШЛ20Х32.

Обмотка I содержит 1070 витков провода ПЭТВ-2 0,4.

Обмотка II — 126 витков провода диаметром 1,18 мм.

Можно применить трансформатор большего типоразмера.

Для трансформаторе Т2 использован магнитопровод типоразмера К 10x6x4,5 из феррита М2000НМ. Каждая из обмоток трансформатора содержит по 45 витков провода ПЭТВ-2 0,25. Намотку их ведут одновременно двумя проводами,

Основные параметры резисторов и конденсаторов, использованных в зарядном устройстве, указаны на схеме. Следует только отметить, что конденсатор С1 зарядноразрядного устройства должен быть пленочным или металлопленочным, например, К73-11, К73-16 или К73-17. Резистор R37 состоит из двух проволочных С5-16 или С5-16МВ номиналом 0,2 Ом и мощностью 5 Вт, соединенных параллельно.

Диод КД206 заменим на любой однотипный или из серии КД202. Диоды VD3 -VD6, VD8 и VD10 — любые маломощные.

Диод VD1 и тиристор VS1 установлены (через слюдяные прокладки) на одном общем теплоотводе — пластине размерами 60X60 мм из алюминия толщиной 3 — 4 мм.

Вместо ОУ КР140УД708 подойдет К140УД7. Вместо микросхемы УР1101УД01 можно применить КР1040УД1, ВА10358, LM358 или любые другие ОУ, предназначенные для работы от однополярного источника питания и сохраняющие работоспособность при входном напряжении, близком к нулевому.

Транзисторы КТ503Б заменимы на КТЗ117Б, КТ502Б — на КТ209Б или КТ501 Б, а КТ827Б — на любой из серий КТ827, КТ829, КТ972.

Функцию теплоотвода транзистора VT6 может выполнять металлическое основание корпуса.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.

Прочие темы

Купить сейчас со скидкой

Мультиметр AN8205

Характеристики:
Вольтметр AC/DC до 600В
Амперметр DС до 10A
Омомеметр до 2МОм
Прозвонка диодов
Тест КУ транзисторов
Подсветка экрана

Цена 457 руб.

Вы нашли нужную информацию?! Внесите вклад в развитие сайта, пожертвовав любую сумму!

Устройство, схема которого приведена на рисунке, можно использовать для регулировки напряжения на нагрузке активного и индуктивного характера, питаемой от сети переменного тока напряжением 127 и 220 в. Напряжение на нагрузке можно менять от нуля до номинального напряжения сети.

Тиристор Д5, включенный в диагональ моста, составленного из диодов Д1—Д4 играет роль управляемого ключа, который открывается при разряде конденсатора С1 через ограничительный резистор R2 и управляющий переход тиристора при включении переключающего диода Д6. Напряжение, при котором тиристор включается, можно регулировать потенциометром R1. Вместо переключающего диода Д6 можно использовать стабилитрон, но в этом случае уменьшается диапазон регулировки напряжения на нагрузке.