Бестрансформаторное зарядное устройство

Бестрансформаторное зарядное устройство

Читать все новости ➔

Зарядное устройство предназначено для зарядки никель-кадмиевых (NiCd ) и никель-металгидридных (NiMH) аккумуляторов типоразмера АА и ААА .Оно не пртендует на оригинальность или новизну. Схема зарядного устройства отличается простотой и надежностью. За время эксплуатации более 10 лет отказов в работе не было.

В схеме нет каких-либо регулирующих элементов, зарядный ток устанавливается автоматически. Зарядное устройство позволяет заряжать, как один аккумулятор, так и батарею из нескольких аккумуляторов. При этом зарядный ток изменяется незначительно.

Особенность счемы является гальваническая связь с электрической сетью 220 В ,что требут собледения мер электробезопасностии . В качестве диодов D1 – D7 используются диоды КД 105 или им подобные . Светодиод D8 – АЛ307 или ему подобный ,желаемого цвета свечения.

Диоды D1 – D4 могут быть заменены на диодную сборку КЦ405А .Резистором R3 можно подобрать необходимую яркость свечения светодиода .

Конденсатор С1 задает необходимый зарядный ток. Емкость конденсатора расчитывается по следующей эмперической формеле :

C1= 3128 / А ,

А = В – R2 ,

В = (220 – Uедс) / J

где : C1 в мкФ ; Uедс – напряжение на аккумуляторной батареи в В ; J – необходимый зарядный ток в А .

Пример – необходимо расчитать емкость конденсатора для зарядки батареи из 8 никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 700 mAh . Зарядный ток ( J ) будет составлять 0.1 емкости аккумулятора – 0.07 А . Uедс 1.2 х 8 =9.6 В .Следовательно В = (220 – 9.6) / 0.07 = 3005.7 .Далее А = 3005.7 – 200 = 2805.7 .Емкость конденсатора составит С1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 мкФ.

Принимается ближайший по номиналу – 1мкФ. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 400 В .Конденсатор должен быть только бумажный , использование электролитических конденсаторов не допускается . Рассеиваемая мощность резистора R2 определяется величиной зарядного тока. Для зарядного тока 0.07 А она будет 0.98 Вт ( P= JxJxR ).

Выбирается резистор с рассеиваемой мощность 2 Вт . Конденсатор может быть составлен из нескольких конденсаторов по параллельной, последовательной или смешанной схемам . Зарядное устройство не боится коротких замыканий. После сборки зарядного устройства можно проверить заряный ток ,подключив вместо аккумуляторной батарей амперметр.

Перед включением зарядного устройства в электрическую сеть необходими подключит к нему аккумуляторню батарею. Если аккумуляторная батарея подключена с нарушением полярности, то будет светиться светодиод D8 (до подключения зарядного устройства к электрической сети).

При правильном подключении аккумуляторной батареи и подключении заряного устройства к электрической сети светодиод сигнализирует о прохождении зарядного тока через аккумуляторную батарею.

Возможно, Вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/2089

Источник: http://meandr.org/archives/2089

Простейшее Зарядное устройство своими руками

Устали тратить немалые деньги на зарядные устройства для вашего автомобильного аккумулятора? не хотите с собой таскать в машине громадную и тяжеленную зарядку? тогда эта статья именно для вас, поскольку в ней я расскажу как из подручных средств сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с минимальным затратам времени, а самое главное — устройство очень надежное, а размеры не более спичечного коробка. Такая зарядка была придумана на днях, но схема не новая и активно применяется в устройствах с автономным питанием (фонарики и т.п.).

Схема выполнена на бестрансформаторной основе и имеет ряд особенностей — не боится короткого замыкания на выходе, имеет компактные размеры, не греется даже при очень долгой работе, простая и содержит минимальное количество компонентов. Единственный недостаток схемы — не имеет гальванической развязки, аккумулятор заряжается напрямую от сетевого напряжения, точнее сетевое напряжение поступает через блок конденсаторов.

Поскольку аккумулятор нужно заряжать от постоянного тока, а сетевое напряжение переменное, то нам нужен выпрямитель. В схеме можно использовать готовый диодный мост или собрать тот же мост из выпрямительных диодов.

В случае использования готовой сборки, нужно подобрать мост с напряжением не менее 400 Вольт (в моем случае 600 Вольт), допустимый ток не менее 3х Ампер (в моем случае 6 Ампер).

Суммарная емкость блока конденсаторов 8 мкФ, на выходе ток доходит до достаточно приличного номинала в 1Ампер.

На выходе устройства напряжение 180-200 Вольт, поэтому запрещено дотрагиваться выходных проводов или клемм когда устройство включено в сеть 220 Вольт. На счет коротких замыканий — замкните сколько хотите — схема не выйдет из строя, только будет наблюдаться несильное тепловыделение на диодах.

Конденсаторы желательно подобрать на 400 Вольт, в моем случае всего 250 — их ставьте только в крайнем случае и не забывайте, что сетевое напряжение не имеет стабильного номинала, возможны скачки в широких пределах.

После выключения схема на конденсаторах остается напряжение, поэтому параллельно им ставится резистор с номиналом 220-810 кОм для разряжения емкостей. Можно также использовать один конденсатор с емкостью 8-10 мкФ если такой имеется.
Готовая схема получается такой компактно, что ее можно засунуть куда угодно, в моем случае использовался корпус от китайского ночника, но выбор огромный.

Такое ЗУ может применяться для зарядки буквально любых типов аккумуляторов с любой емкостью, только нужно будет уменьшать или увеличивать емкость конденсаторов и все! Ну а я на этом с вами прощаюсь, в будущем доработаю устройство и представлю вашему суду.

Автор; АКА КАСЬЯН 

Источник: http://xn—-7sbbil6bsrpx.xn--p1ai/5085.html

Бестрансформаторные зарядные устройства

   В настоящее время все более широкое применение в различных конструкциях в качестве элементов питания находят аккумуляторы НКГЦ-0,45, Д-0,26 и другие. Приведенное на рис. 5.11 бестрансформаторное зарядное устройство позволяет заряжать одновременно четыре аккумулятора Д-0,26 током 26 мА в течение 12… 16 часое.

   Избыточное напряжение сети 220 В гасится за счет реактивного сопротивления конденсаторов (Хс) на частоте 50 Гц, что позволяет уменьшить габариты зарядного устройства.

   Используя эту электрическую схему и зная рекомендуемый для конкретного типа аккумуляторов ток заряда (1з), по приводимым ниже формулам можно определить емкость конденсаторов С1, С2 (суммарную С=С1 +С2) и выбрать по справочнику тип стабилитрона VD2 так, чтобы напряжение его стабилизации превышало напряжение заряженных аккумуляторов примерно на 0,7 В.

   Тип стабилитрона зависит только от количества одновременно заряжаемых аккумуляторов, так, например, для заряда трех элементов Д-0,26 или НКГЦ-0,45 необходимо применять стабилитрон VD2 типа КС456А. Пример расчета приведен для аккумуляторов Д-0,26 с зарядным током 26 мА.

   В зарядном устройстве применяются резисторы типа МЯТ или С2-23, конденсаторы С1 и С2 типа К73-17В на рабочее напряжение 400 В. Резистор R1 может иметь номинал 330…620 кОм (он обеспечивает разряд конденсаторов после отключения устройства).

   Светодиод HL1 можно использовать любой, при этом подобрав резистор R3 так, чтобы он светился достаточно ярко. Диодная матрица VD1 заменяется четырьмя диодами КД102А.

   Топология печатной платы с расположением элементов пока зана на рис. 5.12. Плата односторонняя (без отверстий), и элементы устанавливаются со стороны печатных проводников.

   При использовании элементов, указанных на схеме, зарядное устройство легко устанавливается в корпусе от блоков питания для карманных микрокалькуляторов (рис. 5.13) или же может размещаться внутри корпуса устройства, где установлены аккумуляторы.

   Индикация наличия напряжения в цепи заряда осуществляется светодио-дом HL1, который размещается на видном месте корпуса. Диод VD3 лозво-ляет предохранить разряд аккумуляторов через цепи зарядного устройства при отключении его от сети 220 В. При заряде аккумуляторов НКГЦ-0,45 током 45 мА резистор R3 необходимо уменьшить до величины, при которой светодиод светится полной яркостью.

   Проверку зарядного устройства лучше проводить при подключении вместо аккумуляторов измерительных приборов и эквивалентной нагрузки (рис. 5.14), минимальная величина которой для четырех аккумуляторов определяется по закону Ома:

   R = U/I = 4/0,026 =150 Ом, где

   U – напряжение на разряженных аккумуляторах (у основной массы аккумуляторов эта величина составляет один вольт на элемент).

   При пользовании зарядным устройством необходимо следить за временем, так как приведенная схема хотя и снижает вероятность получения аккумулятором избыточного заряда (за счет ограничения напряжения стабилитроном), однако полностью такой возможности, при очень большом времени заряда, не исключает. А если у вас нет проблем с памятью, то это простое и малогабаритное устройство поможет сэкономить деньги.

   Вторая схема бестрансформаторного зарядного устройства (рис. 5.15) предназначена для одновременного заряда двух аккумуляторов типа НКГЦ-0,45 (НКГЦ-0,5). Здесь обеспечивается асимметричный режим заряда, что позволяет продлить срок службы аккумуляторов. Заряд производится током 40…45 мА в течение одной полуволны сетевого напряжения.

   В течение второй полуволны, когда соответствующий диод закрыт, элемент G1 (G2) разряжается через резистор R4 (R5) током 4,5 мА. оставлять подключенными к схеме, надолго без включения зарядного устройства в сеть, так как при этом происходит их разряд через резисторы R4, R5.

   При правильной сборке устройства настройка не требуется.

   Заряд аккумуляторов G1 и G2 происходит поочередно, так, например, в течение положительной полуволны заряжается G1 (G2 — разряжается). Такое построение схемы позволяет осуществлять процесс заряда аккумуляторов в независимости друг от друга, и любая неисправность одного из них не нарушит заряд другого.

   Для индикации наличия сетевого напряжения в схеме используется миниатюрная лампа HL1 типа СМН6.3-20 или аналогичная. Аккумуляторы нельзя

   оставлять подключенными к схеме, надолго без включения зарядного устройства в сеть, так как при этом происходит их разряд через резисторы R4, R5.

   При правильной сборке устройства настройка не требуется.

   Схема, показанная на рис. 5.16, в отличие от вышеприведенных, исключает повреждение аккумуляторов из-за получения ими избыточного заряда. Она автоматически отключает процесс заряда при повышении напряжения на элементах выше допустимой величины и состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT2, усилителя VT1, детектора уровня напряжения на VT3 и стабилизатора напряжения D1.

   Устройство может использоваться и как источник питания на ток до 100 мА при подключении нагрузки к контактам 1 и 2 штекера Х2.

   Индикатором процесса заряда является свечение светодиода HL1, который при его окончании гаснет.

   Настройку устройства начинаем со стабилизатора тока. Для этого временно замыкаем базу транзистора VT3 на общий провод, а вместо аккумуляторов подключаем эквивалентную нагрузку с миллиамперметром 0…100 мА. Контролируя прибором ток в нагрузке, подбором резистора R3 устанавливаем номинальный ток заряда для конкретного типа аккумуляторов.

   Вторым этапом настройки является уотановка уровня ограничения выходного напряжения с помощью подстроечного резистора R5. Для этого, контролируя напряжение на нагрузке, увеличиваем сопротивление нагрузки до момента появления максимально допустимого напряжения (5,8 В для четырех аккумуляторов Д-0,26). Резистором R5 добиваемся отключения тока в нагрузке (погаснет светодиод).

   При изготовлении устройства можно использовать корпус от источника питания БП2-3 или аналогичный (от него же удобно взять и трансформатор). Трансформатор подойдет любой малогабаритный с напряжением во вторичной обмотке 12…16 В.

Читайте также:  Будущее солнечных панелей

   Транзистор VT2 крепится к теплорассеивающей пластине. Конденсаторы С1 применяются типа К50-16-25В, С2 — типа К50-16-16В. Для удобства настройки в качестве R5 желательно использовать многооборотный резистор типа СП5-2 или аналогичный, остальные резисторы подойдут любого типа.

   От источника питания можно получить напряжения 6 или 9 В, если на место микросхемы D1 установить соответственно КР142ЕН5Б (Г) или КР142ЕН8А (Г).

Источник: http://nauchebe.net/2012/10/bestransformatornye-zaryadnye-ustrojstva/

Электрик в доме

Автор: admin, 07 Дек 2013

На сегодняшний день, все большее распространение получают аккумуляторы Д — 026, НКГЦ 0,45 и прочие, которые применяются в самых разнообразных конструкциях, в качестве ЭП (элементов питания). Рассмотрим несколько схем бестрансформаторных зарядных устройств для этих аккумуляторов.

Первая  схема зарядного устройства

Для  зарядки используется специальное, бестрансформаторное зарядное устройство, позволяющее одновременно заряжать 4 аккумулятора типа Д — 0,26. Зарядка производится током 5 мА, а продолжительность её составляет около 14 часов.

Бестрансформаторное зарядное устройство

На схеме обозначено:

  • С1, С2 — конденсаторы К73-17В 0,22 мкФ, 400 В
  • R1 — резистор С2-23, 0,25 Вт, 470 кОм
  • R2 — резистор С2-23, 1 Вт, 200 Ом
  • R3 — резистор С2-23, 0,25Вт, 82 Ом
  • D1 — диодная матрица КЦ407А
  • D2 — стабилитрон КЦ468А
  • D3 — диод КД102А
  • L1 — светодиод АЛ307Б

Данное устройство является малогабаритным и достаточно простым. Применяемые конденсаторы С1, С2, реактивное сопротивление которых гасит избыточное напряжение 220 В, поступающее из сети, позволяют максимально уменьшить габариты зарядного устройства.

Зная ток заряда (Iz), можно рассчитать емкость конденсаторов С1 и С2,а также и их суммарную емкость (С), а затем выбрать тип стабилитрона D2 по справочнику. Необходимо, чтобы напряжение заряженных аккумуляторов было меньше напряжения стабилизации приблизительно на 0,7 В.

Формулы для расчета ёмкости на примере для аккумулятора Д 0,26, имеющего зарядный ток 26 мА:

Хс=220/(Iz+0.005) = 220/(0.026+0.005) = 7096 (Ом)

С=1 000 000/(314*Хс) =0 ,448 (мкФ)

Детали схемы

Тип стабилитрона напрямую зависит от количества аккумуляторов, заряжаемых одновременно. Например для 3-х ЭП типа НКГЦ — 0,45 или Д — 0,26 применяют стабилитрон D2 (тип КС 456 А).

В данном устройстве используются конденсаторы типа К 73-17В или другие неполярные (рассчитанные на напряжение не ниже 400 В), резисторы, типа С2-23 или МЯТ, МЛТ.

Резистор R1 обеспечивает разряд конденсаторов, который осуществляется после отключения устройства и имеет номинал от 330 до 620 кОм.

Светодиод L1 можно взять любой. Для его настройки нужно правильно подобрать резистор R3. Светодиод является индикатором наличия напряжения. В принципе,  для упрощения, L1 и R3 можно исключить из схемы.

Вместо диодной матрицы можно поставить 4 диода КД102А.

При использовании элементов, которые указаны выше, плату можно устанавливать внутри корпуса устройства, в котором размещаются и сами ЭП.

Диод D3 предохраняет аккумуляторы от разрядки, которая может происходить в случае отключения устройства от сети.

Проверка схемы

Проверку устройства нужно производить при подключении измерительных приборов и эквивалентной нагрузки (вместо аккумуляторов).

Эквивалентная нагрузка

На схеме обозначено:

  • V — вольтметр на 15-30В
  • мА — миллиамперметр на 100-300 мА
  • R1 — подстроечный(или переменный) резистор на 200 Ом
  • R2 — резистор любого типа 1 Вт, 150 Ом

Расчет минимальной величины для четырех аккумуляторов рассчитывается по формуле:

R = U/I = 4/0,026 = 150 Ом , где

  • U — это напряжение на клеммах разряженных аккумуляторов — чаще всего это значение равно 1 В на 1 элемент.
  • I — ток зарядки, А.

Важно следить за временем зарядки,чтобы избежать избыточного заряда аккумулятора, хотя данная схема и снижает такую возможность, но полностью ее не исключает.

Эта схема зарядного устройства используется при одновременной зарядке двух аккумуляторов НКГЦ — 0,5 или НКГЦ — 0,45. Заряд осуществляется токами 40 и 45 мА, при асимметричном режиме заряда. Это позволяет увеличить срок службы аккумуляторов.

Бестрансформаторное зарядное устройство асимметричным током

На схеме обозначено:

  • С1 — любой неполярный конденсатор 0,47 мкФ, 400В
  • С2 — любой неполярный конденсатор 0,22 мкФ, 400В
  • R1 — резистор 0,5 Вт, 100 Ом
  • R2 — резистор 0,5 Вт, 470 кОм
  • R3 — резистор 1 Вт, 560 Ом
  • R4, R5 — резистор 0,5 Вт, 270 Ом
  • D1, D2 — диоды КД102Б
  • G1, G2 — заряжаемые аккумуляторы

Заряд производится в течении 1 — ой полуволны сетевого напряжений. Во время 2 такой полуволны (соответствующий диод закрыт) ЭП G1 или G2 разряжаются током в 4,5 мА, через резисторы R4 или R5, поэтому их нельзя надолго оставлять подключенными к схеме без включения зарядного устройства в сеть, так как через резисторы R4 и R5 происходит разряд.

Если сборка устройства произведена правильно, то в настройки нет необходимости.

Зарядка аккумулятора осуществляется попеременно. Это позволяет производить процесс заряда аккумулятора независимо друг от друга и в случае возникновения неисправностей одного это никак не отражается на заряд другого.

Для индикации наличия напряжения применяется L1 (миниатюрная лампочка, типа СМН 6,3 — 20 или подобная).

Третья  схема зарядного устройства

Данная схема зарядного устройства исключает возможность повреждения аккумуляторов в случае получения ими избыточного заряда. Процесс зарядки прерывается автоматически, в случае повышения напряжения выше допустимой величины. Эта схема с трансформатором, но при желании можно поставить гасящие конденсаторы, как и в первых двух схемах.

Автоматическое зарядное устройство

 На схеме обозначено:

  • D1-D4 — диодная матрица КД906А или диоды Д7Б-Ж
  • D5 — светодиод АЛ307Б
  • D6 — диод КД212А
  • С1 — конденсатор К50-16, 25В, 200 мкФ
  • С2 — конденсатор К50-16, 16В, 20 мкФ
  • R1, R4 — резисторы МЛТ-0,125, 100 кОм
  • R2 — резистор МЛТ-0,125, 1,5 кОм
  • R3 — резистор МЛТ-0,125, 43 Ом
  • R5 — резистор СП 5-2, 22 кОм
  • VT1, VT3 — транзисторы КТ3102А
  • VT2 — транзистор КТ816Г
  • DD1 — микросхема КР142ЕН5А(В)

Устройство состоит из стабилизатора напряжения DD1, стабилизатора тока на VT2, усилителя VT1 и детектора уровня напряжения VT3. Данное устройство можно применять и в качестве блока питания, рассчитанного на ток величиной до 100 мА. Индикатором напряжения служит светодиод D5.

Настройка устройства

Устройство требует настройки, которая начинается со стабилизатора тока. Это осуществляется временным замыканием базы транзистора VT3 на общий провод.

Вместо аккумулятора необходимо подключить эквивалентную нагрузку, при этом ток контролируется миллиамперметром, а нужный номинальный ток заряда устанавливается подбором резистора R3.

После чего размыкаем базу транзистора с общим проводом и подсоединяем обратно.

Затем устанавливается уровень ограничения Uвых (выходного напряжения). Вращением движка переменного резистора R1 (см.схему эквивалентной нагрузки выше), увеличиваем сопротивление нагрузки до появления нужного максимально допустимого значения напряжения (для 4-х аккумуляторов Д — 0,26 оно равно 5,8 В). Затем резистором R5 добиваемся отключения светодиода D5.

Детали схемы

Транзистор VT2 нужно установить на радиатор.

Диоды, кроме указанных, подойдут Д202 — Д211, Д226 с любым буквенным индексом.

Трансформатор  подойдет практически любой малогабаритный, имеющий напряжение на вторичной обмотке 12 — 16 В.

Конденсаторы можно взять любые электролитические.

Для R5 лучше взять резистор СП 5 — 2 или другой подобный многооборотный. Остальные резисторы любого типа.

От данного устройства можно получать напряжение номиналом 6 или 9 вольт, для этого необходимо вместо микросхемы DD1 установить КР142ЕН5Б (Г) или КР142ЕН8А (Г) соответственно.

Изготовить печатные платы для зарядок можно по технологии, описанной здесь.

Источник: http://elektricvdome.ru/shemy-bestransformatornyh-zaryadnyh-ustrojstv/

Простое, но мощное автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов

Начну необычно! Шедевральностью приведённая бестрансформаторная схема не блещет! Не блещет родная ни мрамором, ни златом, ни светом звёзд…

Мало того, с лёгкость может долбануть зазевавшегося гражданина электрическим разрядом, посредством чего привести его организм в состояние глубокой печали, беспокойства и хаотичности мыслей. Теперь о хорошем.

Простота, подкупающий функционал и радующие глаз массогабаритные показатели электроизделий, обозначенных в заголовке, погрузили меня в размышления о целесообразности поиметь в хозяйстве именно бестрансформаторное зарядное устройство.

Мотивом погружения предшествовала ниоткуда вдруг выросшая разовая потребность срочно оживить довольно мощный АКБ. Результатом мыслительного процесса явилось универсальное автоматическое зарядное устройство для мощных аккумуляторов напряжением 3-27 В и собственной ёмкостью 3-100 Ач.Рис.

1 Основой устройства является ёмкостный балластный элемент, образованный конденсаторами С1-С5, включение и выключение которых производится соответствующими тумблерами.

Реактивные сопротивления этих конденсаторов и мостовой выпрямитель Br2 образуют источник стабильного и неизменного постоянного тока, величина которого выбирается исходя из рекомендаций производителя АКБ. Значения этих токов могут выбираться любыми из диапазона 0,3-9,3А с шагом 0,3А.

Для предохранения диодов выпрямителя от резкого скачка тока в момент включения прибора, в него введено устройство мягкого пуска, состоящего из резистора R1 и реле Rel1, закорачивающего данный резистор через некоторое время после окончания переходных процессов.

Важный момент! Переключатель S1 – это тумблер без фиксации, алгоритм работы (on)-off-(on), количество контактных групп – 2.

Резистор R3 предназначен для разряда балластных конденсаторов после выключения зарядного устройства. А всё-таки, каким током следует заряжать аккумулятор? Оптимальным током является величина, равная 1/10 (± 10%) от полной ёмкости АКБ – это стандартные рекомендации производителей на обслуживаемые автомобильные аккумуляторные батареи.

При меньшем токе заряда процесс будет пропорционально замедляться, при большем – начнёт плохеть пациенту. Для необслуживаемых изделий некоторые производители настоятельно рекомендуют использовать номинальный ток заряда не более 1/20 от ёмкости аккумулятора.

Ясен пипидастр, что в определённый момент АКБ наберёт полный заряд и на продолжающееся воздействие извне начнёт реагировать бурным химическим негодованием с неприятным выделением газа. Этот неловкий момент следует предотвратить и отключить зарядное устройство в момент 20%-го превышения значения напряжения на клеммах от паспортной величины характеристики аккумулятора.

Таким образом, для 12В батарей процесс заряда следует стопорнуть при напряжении на выводах АКБ 14,4 В, для 24 вольтовых – при 28,8 В и т.д. Однако вернёмся к схеме. Ответственным за состоянием здоровья аккумулятора назначен компаратор DA1, который сравнивает напряжение на АКБ с уровнем, установленным переменным резистором R5.

В момент совпадения этих величин, на выходе компаратора появляется высокий уровень напряжения, который посредством транзисторного аналога тиристора (транзисторы T1, T2) замыкает реле Rel1 на землю, что в свою очередь приводит к отключению блока от сети и, соответственно, к прекращению процесса заряда.

Аналогичный процесс происходит и при желании вручную отключить зарядное устройство от сети. В этом случае высокий уровень напряжения подаётся на аналог тиристора посредством замыкания контактов переключателя S1.2. Интегральный регулируемый стабилизатор Vr1 формирует стабильное напряжение в диапазоне 3-27В.

Его низкое выходное сопротивление позволяет исключить влияние входного сопротивления вольтметра на формируемые уровни напряжения при желании сделать этот прибор внешним и отключаемым после установки необходимого значения напряжения.

Стабилитроны D1, D2 поддерживают напряжение питания микросхем Vr1 и DA1 на уровне 30В, диод D3 не позволяет выйти напряжению на входе компаратора за допустимые пределы, светодиод Led1 служит для индикации включённого состояния устройства.

Читайте также:  Кодовый замок на тиристорах

С1-С5 выполнены в виде батарей из параллельно соединённых неполярных конденсаторов экзотического номинала 4,7мкФ x 400в: С1 – 1шт, С2 – 2шт, С3 – 4шт и т.д… Всего 31 штука, не больше, не меньше – хоть из-под земли достань, да выложи! На самом деле не так уж всё и грустно. Изделия, заказанные у наших китайских друзей, уложатся в небольшую коробчёнку и не сильно обременительную сумму, не превышающую 1000 российских тугриков.

Диодный мост Br2 следует выбирать с некоторым запасом по максимальному току. Я остановил свой выбор на 15-ти амперном экземпляре. При необходимости работать с высокими токами заряда этот элемент необходимо снабдить радиатором, исходя из рассеиваемой мощности .

Рассчитать размер радиатора можно по ссылке   Ссылка на страницу. Реле должно выдерживать необходимый максимальный коммутируемый ток и не гнушаться работой с сетевым напряжением. Ток срабатывания должен находиться в районе 20мА, как правило, в документации такие реле называются – High Sensitive. При наших мощностях таким током срабатывания обладают реле с номинальным рабочим напряжением 24 вольта. Тумблеры: S1 должен быть рассчитан на максимальный ток – не менее 10А, S2-S6 – не менее 5А. Компаратор DA1 может быть любым, поддерживающим однополярное 30-вольтовое питание и имеющим входные токи – не более 100nA.

А какие условия безопасности надо выполнять при работе с бестрансформаторными источниками питания мы довольно подробно обсудили на странице   Ссылка на страницу.

И под занавес приведу более долгий, но продвинутый способ зарядить АКБ за несколько этапов.

К преимуществам этого способа следует отнести то, что аккумулятор получает полный заряд и восстанавливает свою ёмкость практически на 100 процентов. Недостаток заключается в увеличении времени процесса и необходимости нескольких подходов к заряжаемому. 1.

Сначала устанавливаем ток, равным 0,1 от номинальной ёмкости АКБ. Для батареи 55 А-ч это составит 5,5 ампер (в нашем случае – 5,4). В таком режиме заряжаем до напряжения на выводах АКБ 14,4 вольта. Устанавливаем это напряжение регулятором, далее ждём, пока зарядник вырубится; 2.

Снижаем ток заряда в два раза (до 2,7 ампер), заряжаем до напряжения на выводах АКБ 15 вольт, ждём, пока зарядник вырубится; 3.

Снижаем ток заряда ещё в два раза (до 1,2 ампера), заряжаем до напряжения на выводах АКБ 15,5 вольт, ждём, пока зарядник вырубится, если через 5-6 часов этого не произошло, вырубаем устройство вручную.

А теперь – о самом важном!!!

Безтрансформаторные источники питания являются устройствами, не обладающими гальванической развязкой от сети, поэтому все подключения проводов к аккумулятору необходимо провести до втыкания вилки в розетку. В процессе зарядки блудить шаловливыми ручонками по оголённым проводам и клеммам АКБ не следует – есть шанс словить переменку (не слишком большой, но весьма неприятный…). По окончании процесса, точно также – сначала выдернуть штепсель из розетки, а уже потом отсоединять аккумулятор. Итак. Подсоединили АКБ, воткнули вилку, установили ток заряда, повернули R5 в нижнее по схеме положение – теперь можно нажать включатор и начинать зарядку. После этого следует установить переменный резистор в положение, соответствующее необходимому уровню отключения зарядного устройства, контролируя эту величину по показаниям вольтметра. Если аккумулятор не будет подключён к зарядному устройству, или отвалится какой-либо провод, сработает схема защиты, что приведёт к отключению блока от сети.

Источник: http://vpayaem.ru/zar_btr.html

Бестрансформаторное питание схем

   Понадобился мне блок питания для самодельной мини-дрели, сделанной из моторчика на 17 Вольт. Пересмотрел много схем различных БП, но во всех использовался трансформатор, которого у меня нету, а покупать как-то неохота.

Тогда решил поступить проще и собрать бестрансформаторный блок питания на данное напряжение – 17 Вольт. Схема довольно простая, на такой готовый блок питания нужно подавать 220 вольт переменного напряжения, короче питать схему от розетки, а на выходе мы получаем 17 вольт постоянного напряжения.

Обычно источники питания такого типа применяют во всяких небольших бытовых вещах, например в фонарике с аккумулятором, в качестве зарядного, где нужен небольшой ток, до 150 mA или в электробритвах.
   Итак, детали для схемы.

Вот так выглядят высоковольтные металлопленочные конденсаторы (те что красные), и слева от них электролитический конденсатор на 100 мкФ.

   Вместо микросхемы 78l08 можно использовать такие стабилизаторы напряжения, как КР1157ЕН5А (78l08) или КР1157ЕН5А (7905).

   Если отсутствует выпрямительный диод 1N4007, то его можно заменить на 1N5399 или 1N5408, которые рассчитаны на более высокий ток. Серый кружок на диоде обозначает его катод.

   Резистор R1 взял на 5W, а R2 – на 2W, для страховки, хотя оба можно было применять и на 0,5 Вт.

   Стабилитрон BZV85C24 (1N4749), рассчитан на мощность 1,5 W, и на напряжение до 24 вольт, заменить его можно отечественным 2С524А.

   Этот бестрансформаторный БП собрал без регулировки выходного напряжения, но если вы хотите организовать такую функцию, то просто подключите к выводу 2 микросхемы 78L08 переменный резистор примерно на 1 кОм, а второй его вывод – к минусу схемы.

   Плата к схеме бестрансформаторного блока питания конечно есть, формат лэй, скачать можно тут. Думаю вы поняли, что диоды без пометки – это 1n4007.

   Готовую конструкцию нужно обязательно поместить в пластиковый корпус, из-за того что включенная в сеть схема находиться под напряжением 220 вольт и прикасаться к ней ни в коем случае нельзя!

   На этих фото вы можете видеть напряжение на входе, то есть напряжение в розетке, и сколько вольт мы получаем на выходе БП.

Видео работы схемы бестрансформаторного БП

    можно считать очень скромные размеры готового устройства, ведь благодаря отсутствию трансформатора этот БП можно сделать маленьким, и относительно недорогая стоимость деталей для схемы.

    можно считать то, что есть опасность случайно дотронуться к работающему источнику и получить удар током. Автор статьи – egoruch72.

   Форум по ИП

Источник: http://radioskot.ru/publ/bp/bestransformatornoe_pitanie_skhem/7-1-0-715

Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике

Зарядное устройство (рис. 15.4) содержит выпрямитель с гасящим конденсатором С1 [15.3]. Стабильный зарядный ток через элементы GB1, GB2 обеспечивает лампа накаливания EL1. При напряжении заряда 4…20 6 зарядный ток поддерживается неизменным на уровне 35 мА. Следует отметить, что для обеспечения такого зарядного тока емкость гасящего конденсатора не должна превышать 0.5 мкФ.

Большим недостатком схемы является ее непосредственная связь с электрической сетью. При работе с устройством необходимо полностью исключить возможность прикосновения к элементам схемы, особенно при смене заряжаемых элементов.

Для заряда батареи аккумуляторного фонарика (три элемента по 1.2… 1.4 6) предназначено устройство (рис. 15.5), которое позволяет исключить их перезаряд [15.4].

Рис. 15.5. Схема зарядного устройства для батареи аккумуляторного фонарика с защитой от перезаряда

Стабилитрон VD5 типа КС156 ограничивает предельное напряжение на батарее. Светодиод HL1 гасит на себе избыток напряжения и одновременно служит индикатором конца зарядки – начинает неярко светиться.

Разделительный конденсатор С1 типа К73-17 при емкости 0.47 мкФ обеспечивает зарядный ток 30…35 мА; при емкости 0.22мкФ – до 15 мА.

В качестве диодов VD1 – VD4 можно использовать более доступные элементы, например, типа КД102Б.

Зарядное устройство-автомат (рис. 15.6) прекращает процесс заряда аккумулятора по достижении на его выводах напряжения 9.45 В [15.5].

Устройство состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1, электронного ключа на транзисторе VT1 и диоде VD3 и порогового устройства на тиристоре VS1.

Пока аккумулятор заряжается, и напряжение на нем ниже номинального, тиристор VS1 закрыт. Как только напряжение на аккумуляторе возрастает до номинального, тиристор открывается. Зажигается сигнальная лампа и одновременно закрывается транзистор VT1. Зарядка аккумулятора прекращается. Порог срабатывания автомата зависит от сопротивления резистора R4.

Рис. 15.6. Схема автоматического зарядного устройства для аккумулятора 7Д-01

Налаживают устройство при подключенном аккумуляторе и контрольном вольтметре постоянного тока. При напряжении 9.45 В на выводах аккумулятора подбором резистора R4 добиваются зажигания сигнальной лампы.

Резисторы R1 и R2, которые греются в процессе работы, можно заменить последовательной цепочкой из гасящего конденсатора емкостью 0.22 (0.25) мкФ на 300 В и резистора сопротивлением 51…100 Ом. Конденсатор включают вместо резистора R1, а между точкой его соединения с диодом VD1 и анодом стабилитрона VD2 включают дополнительный диод Д226Б (анодом к аноду стабилитрона).

Бестрансформаторные источники питания с гасящим конденсатором позволяют обеспечить достаточно высокую мощность и напряжение в нагрузке, однако они не лишены одного, но очень существенного недостатка: их выход электрически не изолирован от питающей сети, а потому работа с такими устройствами сопряжена с повышенной опасностью.

Источник: http://samoychiteli.ru/document4989.html

Самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов: простая схема :

Каждому водителю интересны самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, так как промышленные образцы имеют довольно высокую стоимость.

А сделать самому такое устройство можно довольно быстро, причем из подручных материалов, которые имеются практически у каждого. Из статьи вы узнаете, как самостоятельно изготовить зарядные устройства с минимальными затратами.

Рассмотрены будут две конструкции – с автоматической регулировкой тока заряда и без нее.

Основа зарядчика – трансформатор

В любом зарядчике вы найдете основной компонент – трансформатор. Стоит заметить, что есть схемы устройств, построенных по бестрансформаторной схеме. Но они являются опасными, так как нет защиты от сетевого напряжения. Следовательно, во время изготовления можно получить удар электрическим током.

Намного эффективнее и проще оказываются трансформаторные схемы, в них имеется гальваническая развязка от сетевого напряжения. Для изготовления зарядного устройства вам потребуется мощный трансформатор. Его можно найти, разобрав непригодную микроволновую печку.

Впрочем, запчасти от этого электроприбора можно использовать, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

В старых ламповых телевизорах применялись трансформаторы ТС-270, ТС-160. Эти модели прекрасно подойдут для конструирования зарядчика. Их использовать оказывается даже эффективнее, так как на них уже имеются две обмотки по 6,3 вольт. Причем с них можно собрать ток до 7,5 ампер.

А при зарядке автомобильного аккумулятора необходим ток, равный 1/10 от емкости. Следовательно, при емкости батареи 60 а*ч вам необходимо заряжать ее силой тока 6 ампер. Но если нет обмоток, удовлетворяющих условию, потребуется ее сделать.

Читайте также:  Как подключить к устройству нагрузку?

А теперь о том, как изготовить самодельное зарядное устройство для автомобиля как можно быстрее.

Перемотка трансформатора

Итак, если вы решили использовать преобразователь от микроволновой печи, то нужно убрать вторичную обмотку. Причина кроется в том, что на трансформаторы эти повышающие, они преобразуют напряжение до значения около 2000 вольт. Магнетрону необходимо питание в 4000 вольт, поэтому используется схема удвоения.

Вам же такие значения не потребуются, поэтому безжалостно избавляйтесь от вторичной обмотки. Вместо нее наматываете провод с сечением 2 кв. мм. Но вы же не знаете, какое количество витков необходимо? Это нужно выяснить, воспользоваться можно несколькими способами.

И это нужно обязательно делать, когда изготавливается зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Самый простой и надежный – это экспериментальный. Производите намотку десяти витков провода, который будете использовать. Зачищаете его края и включаете в сеть трансформатор. Производите замер напряжения на вторичной обмотке. Допустим, эти десять витков выдают 2 В.

Следовательно, с одного витка собирается 0,2 В (десятая часть). Вам необходимо не менее 12 В, а лучше, если на выходе будет значение, близкое к 13. Один вольт дадут пять витков, теперь нужно 5*12=60. Искомое значение – 60 витков провода.

Второй способ более сложный, придется считать сечение магнитопровода трансформатора, нужно знать число витков первичной обмотки.

Выпрямительный блок

Можно сказать, что самые простые самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов состоят из двух узлов – преобразователя напряжения и выпрямителя. Если не желаете тратить много времени на сборку, то можно использовать однополупериодную схему.

Но если решили собрать зарядчик, что называется, на совесть, то лучше воспользоваться мостовой. Желательно выбирать диоды, обратный ток которых 10 ампер и выше. Они, как правило, имеют металлический корпус и крепление с гайкой.

Стоит также отметить, что каждый полупроводниковый диод следует устанавливать на отдельный радиатор, чтобы улучшить охлаждение его корпуса.

Небольшая модернизация

Впрочем, на этом можете остановиться, простое самодельное зарядное устройство готово к использованию. Но его можно дополнить измерительными приборами. Собрав в едином корпусе все компоненты, надежно закрепив их на своих местах, можно заняться и дизайном лицевой панели.

На ней можно расположить два прибора – амперметр и вольтметр. С их помощью вы сможете производить контроль напряжения и тока зарядки. Если есть желание, то установите светодиод или лампу накаливания, которую подключите к выходу выпрямителя. С помощью такой лампы вы будете видеть, включен ли зарядчик в сеть.

При необходимости дополните малогабаритным выключателем.

Автоматическая регулировка тока зарядки

Неплохие результаты показывают самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, имеющие функцию автоматической регулировки тока. Несмотря на кажущуюся сложность, эти устройства очень просты.

Правда, потребуются некоторые компоненты. В схеме используются стабилизаторы тока, например LM317, а также его аналоги. Стоит отметить, что этот стабилизатор заслужил доверие у радиолюбителей.

Он безотказный и долговечный, характеристики у него превосходят отечественные аналоги.

Кроме него, также потребуется регулируемый стабилитрон, например TL431. Все микросхемы и стабилизаторы, используемые в конструкции, необходимо монтировать на отдельные радиаторы. Принцип работы LM317 заключается в том, что «лишнее» напряжение преобразуется в тепло.

Следовательно, если у вас с выхода выпрямителя идет не 12 В, а 15 В, то «лишние» 3 В будут уходить в радиатор.

Многие самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов делаются без соблюдения строгих требований к внешней оболочке, но лучше, если они будут заключены в алюминиевый корпус.

Заключение

В завершении статьи хотелось бы отметить, что такое устройство, как автомобильный зарядчик, нуждается в качественном охлаждении. Поэтому следует предусмотреть установку кулеров. Использовать лучше всего те, которые монтируются в компьютерных блоках питания.

Только обратите внимание на то, что им необходимо питание 5 вольт, а не 12. Поэтому придется дополнять схему, внедрять в нее стабилизатор напряжения на 5 вольт. Еще много можно говорить про зарядные устройства.

Схема автозарядчика проста для повторения, а устройство будет полезно в любом гараже.

Источник: https://www.syl.ru/article/201252/new_samodelnyie-zaryadnyie-ustroystva-dlya-avtomobilnyih-akkumulyatorov-prostaya-shema

Бестрансформаторное питание. Принцип работы. Ч.1

   Резистор R1 разряжает конденсатор C1, когда схема отключена от сети. Это нужно для того, чтобы источник питания не ударил тебя током при прикосновении к входным контактам.

   При подключении источника питания к сети, разряженный конденсатор C1 представляет из себя, грубо говоря, проводник и через стабилитрон VD1 кратковременно протекает огромный ток, способный вывести его из строя.

Резистор R2 ограничивает бросок тока в момент включения устройства.

  “Бросок тока” в начальный момент включения схемы. Синим цветом нарисовано сетевое напряжение, красным ток потребляемый источником питания. Для наглядности график тока увеличен в несколько раз.

   Если ты подключишь схему к сети в момент перехода напряжения через ноль, броска тока не будет. Но какова вероятность, что у тебя это получится? 
  Любой конденсатор оказывает сопротивление протеканию переменного тока.

(По постоянному току конденсатор представляет собой обрыв.) Величина этого сопротивления зависит от частоты входного напряжения и емкости конденсатора и может быть вычислена по формуле.

Конденсатор С1 выполняет роль балластного сопротивления, на котором будет падать большая часть входного напряжения сети.

   У тебя может возникнуть резонный вопрос: а почему нельзя поставить вместо C1 обычный резистор? Можно, но на нем будет рассеиваться мощность, в результате чего он будет греться. С конденсатором этого не происходит – активная мощность выделяемая на нем за один период сетевого напряжения равна нулю. В расчетах мы коснемся этого момента.

   Итак, на конденсаторе C1 упадет часть входного напряжения. (Падение напряжения на резисторе R2 можно не учитывать, так как он имеет маленькое сопротивление.) Оставшееся напряжение окажется приложенным к стабилитрону VD1.

В положительный полупериод входное напряжение будет ограничиваться стабилитроном на уровне его номинального напряжения стабилизации.

В отрицательный полупериод входное напряжение будет прикладываться к стабилитрону в прямом направлении и на стабилитроне будет напряжение примерно минус 0.7 Вольт.

   Естественно такое пульсирующее напряжение не годится для запитывания микроконтроллера, поэтому после стабилитрона стоит цепочка из полупроводникового диода VD2 и электролитического конденсатора C2. Когда напряжение на стабилитроне положительное, через диод VD2 протекает ток. В этот момент заряжается конденсатор C2 и запитывается нагрузка. Когда напряжение на стабилитроне падает, диод VD2 запирается и конденсатор C2 отдает запасенную энергию в нагрузку.    Напряжение на конденсаторе C2 будет колебаться (пульсировать). В положительный полупериод сетевого напряжения оно будет расти до значения Uст минус напряжение на VD2, в отрицательный полупериод падать вследствие разряда на нагрузку. Амплитуда колебаний напряжения на C2 будет зависеть от его емкости и тока потребляемого нагрузкой. Чем больше емкость конденсатора C2 и чем меньше ток нагрузки, тем меньшей величины будут эти пульсации.    Если ток нагрузки и пульсации небольшие, то после конденсатора C2 уже можно ставить нагрузку, но для устройств на микроконтроллерах лучше все-таки использовать схему со стабилизатором. Если мы правильно рассчитаем номиналы всех компонентов, то на выходе стабилизатора получим постоянное напряжение.   Схему можно улучшить, добавив в нее диодный мост. Тогда источник питания будет использовать оба полупериода входного напряжения – и положительный, и отрицательный. Это позволит при меньшей емкости конденсатора C2 получить лучшие параметры по пульсациям. Диод между стабилитроном и конденсатором из этой схеме можно исключить.

Продолжение следует…

У вас недостаточно прав для комментирования.

Источник: http://chipenable.ru/index.php/item/145

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

Итак, хочу рассказать о конструкции самого простого и самого надежного зарядного устройства для кислотных аккумуляторов. По сути, данное устройство может использоваться для зарядки буквально любых типов аккумуляторов. Я заряжал даже литий-полимерные и литий-ионные, в этом случае емкость конденсаторов нужна в разы меньше.

Также советуем посмотреть этот вариант зарядного устройства для автомобиля

Содержание :

Представленная схема ЗУ для автомобильного аккумулятора не новая, известна достаточно давно, но мало кому приходило в голову создать на такой основе зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Схема настолько компактная, что ее можно засунуть даже в корпус от китайского ночника. К слову ЗУ было собранно для преподавателя (ему огромное спасибо и низкий поклон, мало сейчас таких людей как он).

Схема не содержит никаких трансформаторов, не боится замыканий (можно замкнуть и оставить часами, ничего не перегорит), компактная и может работать месяцами, при этом не греется ни капли. Думаете сказка? А вот и нет! Зарядное устройство можно реализовать из подручного хлама всего за 10-15 минут.

Основа — бестрансформаторная зарядка, которую можно увидеть в китайских фонариках для зарядки встроенного кислотного аккумулятора (герметичный свинцово-гелиевый аккумулятор).

Благодаря повышенной емкости аккумуляторов удалось на выходе получить ток в 1 Ампер. В моем варианте я использовал 4 конденсатора, все они рассчитаны на напряжение 250 Вольт, хотя желательно подобрать на 400 или 630 Вольт.

Конденсаторы подключены параллельно, суммарная емкость составила порядка 8 мкФ.

Резистор подключенный параллельно конденсаторам нужен для разряжения последних, поскольку после выключения схемы на конденсаторах остается напряжение.

Диодный мост — был взят готовый из компьютерного блока питания, обратное напряжение 600 Вольт, максимально допустимый ток 6 Ампер, в ходе работы остается ледяным.

Светодиодный индикатор сообщает о наличии напряжения в сети.

Сейчас некоторые подумают, что 1Ампер зарядного тока слишком мало для автомобильного аккумулятора, но это не так и аккумулятор заряжается достаточно быстро. Напряжение на выходе такого зарядного устройства составляет 180-200 Вольт. Схема не вредит аккумулятору, такая зарядка даже полезна для него.

Не прикасайтесь выходных проводов включенного ЗУ, в противном случае получите поражение током, хотя и не смертельное.

Вот такое простое зарядное устройство можно использовать для зарядки кислотных аккумуляторов с емкостью от 0,5 до 120 Ампер.

Источник: http://bce-legko.ru/prostoe-samodelnoe-zaryadnoe-ustroj/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector