Veoma snažan auto punjač do 50 ampera. Već smo više puta počeli pričati o raznim punjačima baterija. Ovaj put neće biti izuzetak, razmislite o vrlo moćnom punjaču koji može isporučiti do 600 vati snage uz mogućnost overkloka do 1500 vati.
Jasno je da se pri tako velikim snagama ne može bez prekidačkog napajanja, inače će dimenzije takvog uređaja biti nepodnošljive po težini i veličini. Krug je prilično jednostavan, prikazan na slici ispod.
Princip rada općenito, ne razlikuje se od ostalih prekidačkih izvora napajanja koje smo ranije razmatrali. Struktura rada je izgrađena na sljedeći način, početni napon mreže se filtrira, uklanjaju se neželjeni talasi, zatim se ispravlja i dovodi do ključeva koji formiraju visokofrekventne impulse koji odgovaraju njihovom upravljačkom krugu. Nadalje, impulsni transformator snižava napon na potrebnu vrijednost i ispravlja se konvencionalnim mosnim ispravljačem. Općenito, sve je jednostavno.
U ovom slučaju, ulogu upravljačkog kola ključa igra glavni oscilator baziran na IR2153 čipu. Komplet za tijelo mikrokola prikazan je na dijagramu.
Tranzistori IRF740 su korišteni kao ključevi, drugi se mogu koristiti, odmah napominjemo da su tranzistori ti koji postavljaju konačnu snagu punjača. Kada koristite IRF740, zagarantovano je približno 850 vati snage.
Na ulazu je, pored filtera, ugrađen i termistor koji ograničava udarnu struju. Termistor ne bi trebao biti veći od 5 oma i predviđen za struju do 5 A. Postoji i mala suptilnost u krugu, jer. na ulazu mrežnog napona 50 Hz, nema zahtjeva za diode, osim za standardne: nema obrnutog napona (600 V) i struje (6-10 A), možete uzeti gotovo sve sa navedenim parametrima.
Drugi most instaliran na izlazu ima jednu karakteristiku koja se odnosi na činjenicu da se iz transformatora napaja visokofrekventni napon, stoga, pored obrnutog napona od najmanje 25 V i reverzne struje do 30 A, on imperativ je uzeti ultra-brze diode. Usput, nije potrebno koristiti 4 diode kao prvi most, možete uzeti gotov dio diode iz napajanja računala.
Biće mnogo lakše instalirati. Elektrolitički kondenzatori koji se postavljaju nakon prvog mosta moraju imati napon od najmanje 250 V i kapaciteta 470 mikrofarada, inače se mogu uzeti i iz računarskog napajanja. Sa transformatorom je takođe sve jednostavno, možete ga uzeti sa istog računarskog napajanja, koje ne trebate ni premotavati.
Prekidači za napajanje naravno moraju biti instalirani na hladnjaku, jer. tranzistori nemaju zajedničke tačke, ugrađujemo ih ili na različite radijatore, ili ih izolujemo brtvama od liskuna.
Da bi se olakšali radovi na popravci, poželjno je mikrokolo ugraditi u posebno kućište radi lakšeg uklanjanja i zamjene, što će uvelike olakšati popravak i konfiguraciju. Da biste provjerili uređaj nakon instalacije, uključite ga u stanju mirovanja, tj. bez opterećenja. Tasteri za napajanje u ovom slučaju ne bi se trebali uopće zagrijati. Snaga otpornika od 25 oma na vratima terenskih radnika dovoljna je da uzme 0,5 vata.
Otpornik instaliran na napajanju mikrokruga IR2153 može se uzeti u rasponu od 47 kΩ do 60 kΩ sa snagom od najmanje 5 W, to je otpornik koji ograničava struju za strujnu zaštitu mikrokruga. Izlazni kondenzatori moraju biti odabrani s naponom od najmanje 25 V i kapacitetom od 1000 uF.
Želim odmah skrenuti vašu pažnju na činjenicu da krug nema zaštitu od kratkog spoja, promjene polariteta, nema indikacija rada itd. Svi ovi nedostaci se lako mogu ispraviti, pogotovo jer su više puta opisani na našem resursu.
I također želim napomenuti jednu stvar, ako trebate popraviti auto ili napuniti klima uređaj, onda nema problema. Postoji sjajna kompanija koja to radi na profesionalnom nivou i pritom sve radi za sebe.
Javi se:Dugo me je brinula tema kako možete koristiti napajanje iz računara kao pojačalo snage. Ali remodeliranje napajanja je i dalje zabavno, posebno pulsnog s tako gustom instalacijom. Iako sam navikao na sve vrste vatrometa, zaista nisam želio da uplašim svoju porodicu, a i sam je opasan.
Općenito, proučavanje problema dovelo je do prilično jednostavnog rješenja, koje nije zahtijevalo posebne detalje i gotovo nikakvo prilagođavanje. Sakupljeni-okrenuti-radovi. Da, i želio sam vježbati jetkanje štampanih ploča pomoću fotorezista, budući da su nedavno moderni laserski štampači postali pohlepni za tonerom, a uobičajena tehnologija laserskog peglanja nije uspjela. Bio sam veoma zadovoljan rezultatom rada sa fotorezistom - za eksperiment sam urezao natpis na ploču linijom debljine 0,2 mm. I ispala je odlična! Dakle, dosta uvoda, opisat ću shemu i proces sklapanja i podešavanja napajanja.
Napajanje je zapravo vrlo jednostavno, sastavljeni su skoro svi dijelovi koji su ostali nakon rastavljanja ne tako dobrog impulsa iz kompjutera - od onih kojima se ne "prijavljuje". Jedan od tih dijelova je i impulsni transformator, koji se može koristiti bez premotavanja u napajanju od 12V, ili preračunati, što je također vrlo jednostavno, za bilo koji napon, za koji sam koristio program Moskatov.
Blok dijagram sklopnog napajanja:
Kao komponente korištene su sljedeće:
ir2153 drajver - mikrokrug koji se koristi u impulsnim pretvaračima za napajanje fluorescentnih lampi, njegov moderniji pandan su ir2153D i ir2155. U slučaju korištenja ir2153D, VD2 dioda se može isključiti, jer je već ugrađena u mikro krug. Sva mikro kola serije 2153 već imaju ugrađenu 15,6V zener diodu u strujnom kolu, tako da se ne biste trebali previše zamarati uređajem zasebnog regulatora napona za napajanje samog drajvera;
VD1 - bilo koji ispravljač sa obrnutim naponom od najmanje 400V;
VD2-VD4 - "velika brzina", s kratkim vremenom oporavka (ne više od 100ns), na primjer - SF28; Zapravo, VD3 i VD4 se mogu isključiti, nisam ih ja postavio;
kao VD4, VD5 - koristi se dvostruka dioda iz kompjuterskog napajanja "S16C40" - ovo je Schottky dioda, možete staviti bilo koju drugu, manje moćnu. Ovaj namotaj je potreban za napajanje ir2153 drajvera nakon pokretanja sklopnog pretvarača. Možete isključiti i diode i namotaje ako ne planirate ukloniti snagu veću od 150W;
Diode VD7-VD10 - snažne Schottky diode, za napon od najmanje 100V i struju od najmanje 10 A, na primjer - MBR10100, ili drugi;
tranzistori VT1, VT2 - bilo koje snažno polje, izlaz ovisi o njihovoj snazi, ali ne biste se trebali puno zanositi, kao i ukloniti više od 300W iz jedinice;
L3 - namotan na feritnu šipku i sadrži 4-5 zavoja žice od 0,7 mm; Ovaj lanac (L3, C15, R8) se može potpuno isključiti, potrebno je malo olakšati rad tranzistora;
Induktor L4 je namotan na prsten od stare grupne stabilizacijske prigušnice istog izvora napajanja iz računara, i sadrži po 20 zavoja, namotan dvostrukom žicom.
Kondenzatori na ulazu se mogu isporučiti i sa manjim kapacitetom, njihov kapacitet se može grubo odabrati na osnovu izlazne snage izvora napajanja, otprilike 1-2 mikrofarada po 1 W snage. Nemojte se zanositi kondenzatorima i na izlaz napajanja stavljati kapacitivnosti veće od 10.000 mikrofarada, jer to može dovesti do "pozdrava" pri uključivanju, jer im je potrebna značajna struja za punjenje kada se uključe.
Sada nekoliko riječi o transformatoru. Parametri impulsnog transformatora određeni su u programu Moskatov i odgovaraju jezgri u obliku slova E sa sljedećim podacima: S0 = 1,68 sq. cm; Sc = 1,44 sq. cm; Lav.l. = 86cm; Frekvencija konverzije - 100kHz;
Rezultirajući izračunati podaci:
Namotavanje 1- 27 okreta 0,90 mm; napon - 155V; Namotana u 2 sloja žicom koja se sastoji od 2 jezgra od 0,45 mm; Prvi sloj - unutrašnji sadrži 14 zavoja, drugi sloj - vanjski sadrži 13 zavoja;
namotavanje 2- 2 polovice po 3 zavoja sa žicom od 0,5 mm; ovo je "samonapajajući namot" za napon od oko 16V, namotan je žicom tako da su smjerovi namota u različitim smjerovima, srednja točka se izvlači i spaja na ploču;
namotavanje 3- 2 polovice od 7 zavoja, namotane istom žicom, prvo - jedna polovina u jednom smjeru, zatim kroz izolacijski sloj - druga polovina, u suprotnom smjeru. Krajevi namotaja izvode se u "pletenicu" i spajaju na zajedničku tačku na ploči. Namotaj je projektovan za napon od oko 40V.
Na isti način možete izračunati transformator za bilo koji željeni napon. Sastavio sam 2 takva napajanja - jedno za pojačalo na TDA7293, drugo - za 12V za napajanje svih vrsta plovila - koristi se kao laboratorijsko.
Napajanje za pojačalo za napon 2x40V:
12V prekidačko napajanje:
Sklop napajanja u kućištu:
Fotografija testiranja prekidačkog napajanja - ono za pojačalo koje koristi opterećenje ekvivalentno nekoliko MLT-2 otpornika od 10 oma, uključenih u drugačiji niz. Cilj je bio dobiti podatke o snazi, padu napona i razlici napona u krakovima +/- 40V. Kao rezultat, dobio sam sljedeće parametre:
Snaga - oko 200W (više nisam pokušavao pucati);
napon, ovisno o opterećenju - 37,9-40,1V u cijelom rasponu od 0 do 200W
Temperatura pri maksimalnoj snazi 200W nakon probnog rada od pola sata:
transformator - oko 70 stepeni Celzijusa, diodni radijator bez aktivnog duvanja - oko 90 stepeni Celzijusa. Uz aktivno puhanje, brzo se približava sobnoj temperaturi i praktički se ne zagrijava. Kao rezultat toga, radijator je zamijenjen, a na sljedećim fotografijama napajanje je već sa drugim radijatorom.
Prilikom razvoja napajanja korišćeni su materijali sa sajtova vegalab i radiokot, ovo napajanje je vrlo detaljno opisano na Vega forumu, postoje i opcije za blok sa zaštitom od kratkog spoja, što nije loše. Na primjer, sa slučajnim kratkim spojem, staza na ploči u sekundarnom krugu odmah je izgorjela
Pažnja!
Prvo napajanje treba uključiti preko žarulje sa žarnom niti snage ne veće od 40W. Kada prvi put uključite mrežu, trebala bi kratko treptati i ugasiti se. Uopšte ne bi trebalo da svetli! U isto vrijeme možete provjeriti izlazne napone i pokušati lagano opteretiti jedinicu (ne više od 20W!). Ako je sve u redu, možete ukloniti sijalicu i započeti testiranje.
Domaći punjači su uvijek bili i bit će traženi, jer broj vozača raste, a industrijski uređaji su skupi i ne zadovoljavaju uvijek potrebe korisnika. U vezi s ovim trendom, ovaj članak će razmotriti opciju punjača za struju do 50 A i snagu od 600 W. Izlazna snaga, po želji, može se povećati malim doradom.
Lako je pretpostaviti da ovo kolo nije sa konvencionalnim opadajućim transformatorom, inače bi težina i veličina ovog uređaja bili teški. Kao što je uobičajeno, nedavno se u cijeloj opremi ovdje koristi krug, koji se temelji na modulatoru širine impulsa. Takva kola su vrlo učinkovita i ne zahtijevaju glomazne transformatore.
Dakle, pogledajmo kako funkcionira elektronsko kolo.
Ulazni napon iz mreže prolazi kroz filter koji se sastoji od prigušnica i kondenzatora. Ovo je neophodno kako bi se eliminisao impulsni šum koji utiče na rad modulatora.
Nadalje, napon prolazi kroz ispravljački diodni most i elektrolitičke kondenzatore. Treba imati na umu da je bolje staviti kondenzatore s marginom napona, 400 volti, inače mogu pucati nakon nekog vremena. Ovo je glavni problem sa impulsima.
Cijelo daljnje kolo, koje se sastoji od moćnih tranzistora IRF 740, mikro krugova IR 2153 i pomoćnih elemenata, čini generator visokofrekventnih impulsa. Frekvencija oscilatora je obično iznad 10 kHz i ljudsko uho ne čuje ovaj zvuk, iako posebno osjetljivo uho može čuti visokofrekventni bip.
To je mikrokolo koje služi kao kontrolni element, a izlazni stepen su tranzistori koji rade na principu ključeva.
Nadalje, naizmjenični napon visoke frekvencije transformator snižava na željenu vrijednost. Transformator ima dva sekundarna namotaja. Prvi se koristi za napajanje ventilatora, a drugi zapravo za punjenje baterije. U krugu puhanja sve je jednostavno, postoji jedna dioda, kondenzator i ograničavajući otpornik. Krugovi za punjenje imaju diodni most i nekoliko kondenzatora velikog kapaciteta povezanih paralelno. Što je veći kapacitet, to je stabilniji i bolji izlazni napon. Ako dimenzije kućišta dozvoljavaju, možete staviti kondenzatore za 4700 mikrofarada i 50 V. Diodama također treba posvetiti posebnu pažnju, moraju biti visokofrekventne i za struju od najmanje 30 A.
Otpor od 25 oma u krugu gejta tranzistora s efektom polja odabran je u rasponu od 0,5-1 vata. Što se tiče termistora u ulaznom krugu, njegov otpor bi trebao biti 5 oma, a struja za koju je ocijenjen? 5 A.
Snažni tranzistori moraju biti ugrađeni na aluminijske ili bakrene hladnjake. Ako je ploča radijatora uobičajena, tranzistori se ugrađuju kroz zaptivke od liskuna. Pri korištenju odvojenih radijatora koristi se termalna pasta za bolje odvođenje topline.
Na početku članka je rečeno da je moguće povećati izlaznu struju i snagu. Da biste to učinili, umjesto tranzistora navedenih na dijagramu, morate staviti snažnije i, u skladu s tim, osigurati im veliki hladnjak. Isto vrijedi i za ulazne i izlazne mostne diode.
Želio bih napomenuti da se mnoge komponente, kao što su transformator, diode i kondenzatori, mogu uzeti iz nepotrebnog računarskog napajanja.
Uz servisne dijelove i pravilnu instalaciju, uređaj bi trebao odmah početi s radom. Izlazni napon se može mjeriti multimetrom. Ako je unutar 15 V, onda sve radi. U razmatranoj verziji memorije ne postoji zaštita od kratkog spoja na izlazu i pogrešnog polariteta. Ovo se mora uzeti u obzir i biti oprezni. U svim ostalim aspektima, shema je prilično jednostavna i efikasna.
Uradi sam pretvarač iz neprekidnog napajanja: inverterski krug 12 do 220 iz UPS-a
Za automobilske akumulatore. Postoji dosta shema za takve uređaje - neki ih radije sastavljaju od improviziranih elemenata, dok drugi koriste gotove blokove, na primjer, od računala. Napajanje personalnog računara lako se može pretvoriti u potpuno kvalitetan punjač za automobilski akumulator. Za samo par sati možete napraviti uređaj u kojem možete mjeriti napon napajanja i struju punjenja. Potrebno je samo dodati mjerne uređaje u dizajn.
Glavne karakteristike punjača
- Transformatori - imaju vrlo veliku težinu i dimenzije. Razlog je što se koristi transformator - ima impresivne namote i srca od elektro čelika, koji ima veliku težinu.
- Impuls o takvim uređajima je pozitivniji - dimenzije uređaja su male, težina je također mala.
Upravo zbog kompaktnosti potrošači su se zaljubili u pulsne punjače. Ali osim toga, imaju veću efikasnost u odnosu na transformatorske. U prodaji možete naći samo ovu vrstu impulsnih kola.U principu su slični, razlikuju se samo po elementima koji se koriste.
Elementi dizajna punjača
Uz pomoć punjača, performanse baterije se vraćaju. Dizajn koristi isključivo modernu elementnu bazu. Struktura uključuje sljedeće blokove:
- Impulsni transformator.
- Blok ispravljača.
- blok stabilizatora.
- Uređaji za mjerenje struje i (ili) napona punjenja.
- Glavna jedinica koja vam omogućava kontrolu procesa punjenja.
Svi ovi elementi su mali. Impulsni transformator je mali, namotaji su mu namotani na feritnim jezgrama.
Najjednostavniji dizajn pulsnih punjača za Hyundai automobilske akumulatore ili druge marke automobila mogu se napraviti sa samo jednim tranzistorom. Glavna stvar je napraviti upravljački krug za ovaj tranzistor. Sve komponente se mogu kupiti u prodavnici radio delova ili ukloniti sa napajanja računara, televizora, monitora.
Karakteristike rada
Prema principu rada, svi krugovi impulsnih punjača za automobilske akumulatore mogu se podijeliti u sljedeće podgrupe:
- Punjenje napona baterije, dok struja ima konstantnu vrijednost.
- Napon ostaje konstantan, ali struja se postepeno smanjuje tokom punjenja.
- Kombinirana metoda je kombinacija prve dvije.
Najispravniji način je promjena struje, a ne napona. Pogodan je za većinu baterija. Ali to je u teoriji, budući da punjači mogu kontrolirati jačinu struje samo ako je izlazni napon konstantan.
Karakteristike načina punjenja
Ako struja ostane konstantna, ali se napon promijeni, tada ćete dobiti mnogo problema - ploče unutar baterije će se raspasti, što će dovesti do njenog kvara. U tom slučaju neće uspjeti vratiti bateriju, samo morate kupiti novu.
Najštedljiviji način rada je kombinovan, u kojem se prvo punjenje vrši jednosmjernom strujom. Na kraju procesa struja se mijenja i napon se stabilizuje. Time je mogućnost ključanja baterije svedena na minimum, a manje se emituju i gasovi.
Kako odabrati punjač?
Da bi baterija što duže trajala potrebno je odabrati pravi pulsni punjač za akumulator automobila. Upute za njih navode sve parametre: struju punjenja, napon, čak i krugovi su dati u nekima.
Imajte na umu da punjač mora proizvoditi struju jednaku 10% ukupnog kapaciteta baterije. Također ćete morati uzeti u obzir sljedeće faktore:
- Obavezno provjerite kod prodavca da li određeni model punjača može u potpunosti vratiti bateriju u radni kapacitet. Problem je što nisu svi uređaji sposobni za to. Ako vaš auto ima bateriju od 100Ah, a kupite punjač sa maksimalnom strujom od 6A, onda to očigledno neće biti dovoljno.
- Na osnovu prve točke, pažljivo pogledajte maksimalnu struju koju uređaj može proizvesti. Neće biti suvišno obratiti pažnju na napon - neki uređaji mogu proizvesti ne 12, već 24 volta.
Poželjno je da punjač ima funkciju automatskog isključivanja kada je baterija potpuno napunjena. Uz pomoć ove funkcije spasit ćete se nepotrebnih problema - nećete morati kontrolirati punjenje. Čim se dostigne maksimalno punjenje, uređaj će se sam isključiti.
Svakako tokom rada ovakvih uređaja mogu nastati problemi. Da se to ne bi dogodilo, morate slijediti jednostavne preporuke. Glavna stvar je osigurati da u baterijama baterija postoji dovoljna količina elektrolita.
Ako je malo, dodajte destilovanu vodu. Punjenje čistim elektrolitom se ne preporučuje. Obavezno uzmite u obzir i sljedeće:
- Napon punjenja. Maksimalna vrijednost ne smije prelaziti 14,4 V.
- Veličina jačine struje - ova karakteristika se lako može podesiti na impulsnim punjačima za Orion automobilske akumulatore i slično. Da biste to učinili, ampermetar i varijabilni otpornik su instalirani na prednjoj ploči.
- Trajanje punjenja baterije. U nedostatku indikatora, teško je razumjeti kada se baterija puni, a kada se prazni. Spojite ampermetar između punjača i baterije - ako se njegova očitanja ne mijenjaju i izuzetno su mala, to znači da se punjenje potpuno oporavilo.
Koji god punjač da koristite, pokušajte ne pretjerati - nemojte držati bateriju duže od jednog dana. U suprotnom može doći do kratkog spoja i ključanja elektrolita.
Domaći uređaji
Kao osnovu možete uzeti sklop pulsnog punjača za automobilske akumulatore "Aida" ili slično. Vrlo često se u domaćim proizvodima koristi krug IR2153. Njegova razlika od svih ostalih koji se koriste za izradu punjača je u tome što nisu ugrađena dva kondenzatora, već jedan - elektrolitički. Ali takva shema ima jedan nedostatak - može se koristiti samo za izradu uređaja male snage. Ali ovaj problem se rješava ugradnjom snažnijih elemenata.
U svim dizajnima, na primjer, koristi se 8N50. Tijelo ovih uređaja je izolirano. Diodni mostovi za kućne punjače najbolje se koriste za one koji su ugrađeni u napajanje personalnih računara. U slučaju da ne postoji gotov sklop mosta, možete ga napraviti od četiri poluvodičke diode. Poželjno je da imaju vrijednost obrnute struje veću od 10 ampera. Ali ovo je za slučajeve kada će se punjač koristiti s baterijama kapaciteta ne više od 70-8-0 Ah.
Strujni krug punjača
U impulsnim punjačima za Bosch i slične automobilske akumulatore, otpornik se nužno koristi u strujnom krugu za gašenje struje. Ako odlučite sami napraviti punjač, morat ćete ugraditi otpornik otpora od oko 18 kOhm. Dalje duž dijagrama je ispravljačka jedinica poluvalnog tipa. Koristi samo jednu poluvodičku diodu, nakon čega se ugrađuje elektrolitički kondenzator.
Neophodno je kako bi se prekinula komponenta naizmjenične struje. Preporučljivo je koristiti keramičke ili filmske elemente. Prema Kirchhoffovim zakonima, sastavljaju se šeme zamjene. U AC modu, kondenzator se u njemu zamjenjuje komadom vodiča. A kada krug radi na jednosmjernoj struji - prekid. Stoga će u ispravljenoj struji nakon diode postojati dvije komponente: glavna je istosmjerna struja, kao i ostaci naizmjenične struje, moraju se ukloniti.
impulsni transformator
Dizajn impulsnog punjača za automobilske akumulatore "Koto" koristi transformator posebnog dizajna. Za domaće proizvode možete koristiti gotove - uklonite iz napajanja osobnog računala. Koriste transformatore, koji su idealni za krugove punjenja - mogu stvoriti visoku razinu struje.
Takođe vam omogućavaju da obezbedite nekoliko vrednosti napona na izlazu punjača odjednom. Diode koje su instalirane nakon transformatora moraju biti pulsirane, druge jednostavno ne mogu raditi u krugu. Brzo će propasti kada pokušavaju ispraviti struju visoke frekvencije. Kao filtarski element poželjno je ugraditi nekoliko elektrolitskih kondenzatora i RF induktor. Preporučljivo je koristiti termistor od 5 oma za smanjenje prenapona.
Inače, termistor se može naći i u starom PSU-u sa računara. Obratite pažnju na kapacitet elektrolitskog kondenzatora - mora se odabrati na osnovu vrijednosti snage cijelog uređaja. Za svaki 1 vat snage potreban je 1 mikrofarad. Radni napon je najmanje 400 V. Možete koristiti četiri elementa od 100 mikrofarada svaki, spojena paralelno. Ovom vezom kapaciteti se sumiraju.
