Регулятор силы тока для зарядного устройства своими руками: Простая схема регулятора тока для зарядного устройства

Содержание

Простая схема регулятора тока для зарядного устройства

Зарядные уст-ва. Зачастую при изготовлении самодельных зарядных устройств для аккумулятора, а также в дешевых покупных зарядных устройствах, разработчики забывают о такой важной функции как регулятор тока. В большинстве случаев он задается автоматически в зависимости от степени просадки аккумулятора и прочих факторов. Регулятор тока в свою очередь позволяет выставить необходимое значение тока без просадки напряжения. Это полезно для аккумулятора и не приведет к критическим режимам зарядки, что естественно увеличит его срок службы и предотвратит от не желательных отказов. Приведенная схема представляет собой источник тока, для установки ее на зарядное устройство, от схемы нужно отсечь трансформатор и выпрямительный мост и установить обвес на выход зарядного устройства.


Поиск данных по Вашему запросу:

Простая схема регулятора тока для зарядного устройства

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Тиристорный регулятор мощности. Делаем своими руками.

Самодельное Зарядное Устройство для авто (ЗУ-2М)


Недавно возникла у меня необходимость собрать по-быстрому зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с зарядным током до порядка х ампер. На всякие премудрости времени, да и желания, особо не было. Поэтому из закромов всплыла старая, но проверенная временем схема стабилизатора зарядного тока. Дискуссию о пользе — вреде заряда аккумулятора стабильным током оставим за пределами этого поста. Скажу только, что схема простая, надёжная, проверенная временем.

А больше от неё ничего и не требуется. Микросхема КУД2 установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена.

В качестве резистора R3 был использован шунт от старого тестера. Можно изготовить его из нихрома, но необходимо помнить, что сечение его должно быть достаточным. Шунт, установленный параллельно амперметру, подбирается исходя из параметров имеющейся измерительной головки. Устанавливается он непосредственно на клеммах головки. В качестве трансформатора подойдёт любой от 85 вт и выше. Вторичная обмотка на напряжение 15 вольт.

Сечение провода диаметр по меди от 1,8 мм. В качестве выпрямительного моста был установлен 26MBA. Он, конечно, мощноват для этой конструкции, но уж больно удобно его монтировать — прикрутил на радиатор, нацепил клеммы и всё. Его спокойно заменяем на любой диодный мост. Главное, чтобы держал необходимый ток про радиатор тоже не забываем.

Для корпуса подвернулся ящик от старой магнитолы. В верхней плоскости его был насверлен ряд отверстий для лучшей вентиляции. Передняя панель — из листа текстолита. На амперметре установлен шунт, который надо отрегулировать опираясь на показания тестового амперметра. Регулятор должен обеспечить плавную регулировку во всём диапазоне зарядного тока. При необходимости — подбираем резистор R1. Не забываем, что при этом ВСЁ падение напряжения приходится на регулировочный транзистор!

Это вызывает его сильный нагрев! Быстро проведя проверку размыкаем перемычку!!! Теперь зарядным устройством можно пользоваться. Оно будет стабильно поддерживать зарядный ток во всём диапазоне зарядки. Так как устройство не имеет автоматического отключения по окончании зарядки, за уровнем напряжения на аккумуляторе следим по показанию вольтметра.

Опубликовал krepsky на Метки: diy , зарядное , электроника. Михаил Еникеев. Греется — да. Если заряжать большим током, кулер не помешает. Для комментария используется ваша учётная запись WordPress. Для комментария используется ваша учётная запись Google. Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Уведомлять меня о новых комментариях по почте.

Уведомлять меня о новых записях по почте. Создайте бесплатный сайт или блог на WordPress. Тема: Choco, автор:. Кожаный Блокнот leather notebook. Схема зарядного устройства следующая для увеличения — клик на картинке : Микросхема КУД2 установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена.

Печатная плата стабилизатора тока зарядного устройства вот такая: В качестве трансформатора подойдёт любой от 85 вт и выше. Транзистор на радиаторе крепится к задней стенке корпуса. Share this: Печать Twitter Facebook. Понравилось это: Нравится Загрузка Михаил Еникеев Айжан Добавить комментарий Отменить ответ Введите свой комментарий Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:. E-mail Адрес никогда не будет опубликован.

Восставший из ада, или возвращение в строй усилителя Амфитон 50УC. Опубликовать в Отмена. Политика конфиденциальности и использования файлов сookie: Этот сайт использует файлы cookie.

Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с их использованием. Дополнительную информацию, в том числе об управлении файлами cookie, можно найти здесь: Политика использования файлов cookie.


Уважаемый Пользователь!

Чтобы собрать даже самый простой стабилизатор напряжения к зарядному устройству необходимо обладать хоть маломальскими знаниями по физике. Иначе сложно будет понять зависимость физических величин, например, то, как по мере заряда сопротивление аккумулятора увеличивается, ток заряда падает и напряжение растет. Существует огромное число готовых схем и конструкций, позволяющих заряжать автомобильный аккумулятор. Эта статья на тему переделки компьютерного блока питания под автоматическое зарядное устройство автомобильного аккумулятора. В ней рассказывается о том, как собрать автоматический стабилизатор тока с возможностью регулировки выходного тока.

Скажу только, что схема простая, надёжная, проверенная временем. Схема зарядного устройства следующая (для увеличения — клик на картинке): Регулятор должен обеспечить плавную регулировку во всём.

Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора — зарядное со стабилизацией тока

Недавно возникла у меня необходимость собрать по-быстрому зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с зарядным током до порядка х ампер. На всякие премудрости времени, да и желания, особо не было. Поэтому из закромов всплыла старая, но проверенная временем схема стабилизатора зарядного тока. Дискуссию о пользе — вреде заряда аккумулятора стабильным током оставим за пределами этого поста. Скажу только, что схема простая, надёжная, проверенная временем. А больше от неё ничего и не требуется. Микросхема КУД2 установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена. В качестве резистора R3 был использован шунт от старого тестера. Можно изготовить его из нихрома, но необходимо помнить, что сечение его должно быть достаточным.

Простой регулятор мощности для зарядного устройства

Сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками возможно, владея начальными приемами электромонтажных работ. Обойдется самодельная автозарядка из купленных вразброс комплектующих дешевле фирменной; случай для современной электроники, надо сказать, нетипичный. Это во-первых. Во-вторых, изготовление автозарядки своими руками — хорошая переходная ступень от элементарных электроцепей типа выключатель — лампочка к серьезной электронике.

В прошлых статьях мы разглядели конструкцию ШИМ регулятора мощности, что рекомендован для регулировки выходного напряжения зарядного устройства либо блока питания.

Аксессуары и комплектующие для электроники — регулятор тока

Иногда собирая самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, мы не задумываемся о такой важной функции, как ограничитель тока. Зачем нужен токовый ограничитель? Это своего рода регулятор, который позволяет уменьшить или увеличить ток заряда аккумулятора, при этом напряжение зарядки остается прежним. Такой функцией снабжены все дорогие зарядные устройства, но на рынке немало зарядников, которые задают ток заряда автоматическим образом, но это не есть хорошо, поскольку человеческие мозги лучше любого контроллера и выставить нужны ток заряда аккумулятора вручную более желательно. Схема довольно проста, силовой частью является транзистор KT, им управляет транзистор средней мощности КТ Максимальный отдаваемый ток такого ограничителя составляет до 2-х Ампер, но разумеется это не предел для схемы.

Регулятор тока зарядного устройства

Схема и описание простого самодельного зарядного устройства на тиристоре для зарядки автомобильных аккумуляторов. Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на основе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах не требует налаживания. Это зарядное устройство на тиристоре позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы. Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, способствует продлению срока службы батареи. Схема устройства показана на рис.

В сети очень много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого на нагрузку. Простой стабилизатор тока на транзисторах, схема.

Богородчаны Вчера Хотите продавать быстрее? Узнать как.

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей. Периодически материал сайта пополняется, поэтому добавьте Komitart в закладки или подпишитесь на новостную рассылку RSS, так будет проще узнавать о публикуемых новинках. Друзья сайта.

Начнем с того, что зарядное на КУ имеет целый ряд преимуществ: — Способность выдерживать ток заряда до 10 ампер — Ток заряда импульсный, что, по мнению многих радиолюбителей, помогает продлить жизнь аккумулятору — Схема собрана с не дефицитных, недорогих деталей, что делает ее очень доступной в ценовой категории — И последний плюс- это легкость в повторении, что даст возможность ее повторить, как новичку в радиотехнике, так и просто владельцу автомобиля, вообще не имеющего знания в радиотехнике, которому нужна качественная и простая зарядка.

Тиристорное зарядное устройство 12 вольт с электронной защитой. Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ. Обычное средство защиты — плавкие предохранители, но для возобновления работоспособности прибора в этом потребуется замена спаленного предохранителя новым, которого как традиционно в нужный момент под рукою нет. Приходится ставить «жучок», чем ещё более снижается защищённость зарядного устройства. Зарядное устройство для аккумуляторов 12 вольт на тиристоре КУЕ.

Компактное зарядное устройство на тиристоре. На рис. Образцовое напряжение на аккумулятора сравнивается при каждом положительном полупериоде пока тиристор закрыт.


до 10 А, своими руками, ЗУ для АКБ из трансформатора


Немного полезной информации

Аккумулятором называется накопитель электрического заряда. Во время подачи на него электрического напряжения, происходит накопление энергии, что объясняется химическими изменениями внутри батареи. При подключении источника потребления можно наблюдать обратный процесс, который обусловлен обратным химическим изменением, создающим напряжение в области клеммов устройства. Через нагрузку происходит прохождение тока. То есть, чтобы получить напряжение от аккумуляторной батареи, следует сначала ее зарядить.

Сам процесс заряда батареи происходит по определенным правилам и зависит от вида аккумулятора. Из-за нарушения данных правил возможно уменьшение срока эксплуатации батареи, а также ее емкости.

Именно поэтому параметры для зарядного устройства к автомобильному аккумулятору должны подбираться строго индивидуально, для определенного носителя энергии.

Это возможно в случае со сложными зарядными устройствами, имеющими регулируемые параметры, а также приобретая отдельное ЗУ специально под определенную батарею. Но есть более универсальный и практичный вариант – сделать зарядное устройство своими руками.

Состав и термины

Автозарядка состоит из первичного источника электропитания для собственно зарядного устройства, которое обеспечивает заданный режим заряда аккумуляторной батареи, и схем защиты ее от разного рода нештатных ситуаций. Схемотехнически эти узлы могут быть в той или иной степени объединены. Далее для краткости употребляются след. сокращения:

  • АКБ – аккумуляторная батарея.
  • ПИ – первичный источник питания.
  • ИП – любой другой источник питания.
  • УЗ – устройство защиты.
  • ТЗ – защита по току.
  • ЗН – защита от перенапряжения.


Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

В процессе заряда батареи происходит восстановление израсходованной в емкости энергии. С этой целью на клеммы аккумуляторной емкости происходит подача напряжения, которая слегка выше, нежели основные рабочие показатели аккумуляторной батареи. В зависимости от вида зарядного устройства, подаваться может:

  1. Постоянный ток. Средняя длительность такого заряда составляет около 10 часов и более, при этом на протяжении всего времени происходит подача фиксированного тока. Напряжение может изменяться в пределах от 13,8 до 14,4 В в самом начале зарядки, а в конце она может снизиться до отметки в 12,8 В. То есть это постепенный метод накопления емкости батареи, который в ходе эксплуатации держится дольше. Но среди минусов можно выделить необходимость в контроле над процессом, так как важно вовремя выключить ЗУ. В случае перезаряда возможно закипание электролита, что снизит функциональность батареи.
  2. Постоянное напряжение. При таком типе заряда устройство все время подает напряжение в 14,4 В, при этом происходит изменение значений от больших в начале зарядки, до меньших – в конце. Поэтому перезаряд невозможен, разве что в случае если вы оставите ЗУ на несколько дней. Достоинством является меньшее время для заряда (7-8 часов), и возможность оставить ЗУ без присмотра. Но при частом использовании данного метода возможно более быстрое выхождение батареи из строя, в процессе эксплуатации она будет быстрее разряжаться.

Поэтому, если нет необходимости в быстром заряде батареи, лучше отдать предпочтение первому варианту – с постоянным током. А в случае, когда нужно быстро восстановить работоспособность АБ подойдет постоянное напряжение, но не для многоразового пользования.

Если же задаетесь вопросом, какое лучше зарядное устройство сделать своими руками, то здесь однозначно стоит выбрать вариант с подачей постоянного тока. По схеме этот прибор достаточно прост, и состоит из доступных элементов.

О тиристорном выпрямлении

Область применения управляемых тиристорных выпрямителей ограничена из-за создаваемых ими больших коммутационных помех на выпрямленном напряжении. Но в ЗУ эти помехи не помеха, АКБ погасит. Зато по прочим свойствам тиристорные выпрямители для заряда АКБ не просто подходят, но подходят идеально.

Дело в том, что после тиристорного выпрямления без сглаживания зарядный ток на АКБ подается короткими импульсами с обрезанным фронтом увеличенной (но не чрезмерно) амплитуды. Как следствие, зарядка для авто аккумулятора с тиристорным выпрямителем дает десульфатирующий эффект без каких-либо дополнительных премудростей. И, что тоже важно, вероятность ухода АКБ в саморазогрев при заряде от тиристорного ЗУ на порядок меньше: ненужная электрохимия успевает рассосаться в промежутках между импульсами. Еще плюс такой же, как у диодов Шоттки: радиатор для пары тиристоров нужен той же площади, что для сборки Шоттки.

Простоты ради тиристорные ЗУ часто строят по схеме однополупериодного выпрямления, см. рис.:


Тиристорные зарядные устройства для автоаккумуляторов с однополупериодным выпрямлением

Нижняя схема самая дешевая, т.к. для управления силовым тиристором вместо маломощного тиристора используется его аналог на транзисторах, он вдвое-втрое дешевле. Схема справа вверху самая дорогая из-за совсем недешевого промышленного тиристора Т122-25, к которому нужен еще и антишумовой фильтр C1T1C2. В остальном эти ЗУ равноценны.

Недостаток у однополупериодных тиристорных ЗУ один, но фатальный – то самое однополупериодное выпрямление. Половина первичных полуволн тока пропадает. Чтобы не затягивать заряд вдвое, приходится соотв. увеличивать амплитуду зарядного импульса. Она выходит за допустимые пределы, и преимущества тиристорного выпрямления сводятся на нет. Наоборот, однополупериодное тиристорное ЗУ опаснее для АКБ, чем диодное.

Схемы ЗУ для автоаккумуляторов с двухполупериодным тиристорным выпрямлением сохраняют все его достоинства и лишены указанного выше недостатка. Но подход к построению тиристорного выпрямителя нужен соответственный. Напр., схема слева на рис. – типично любительская. Выпрямитель сделан аналогично диодному мосту, что вдвое увеличивает падение напряжения на нем и требует пары совсем ненужных довольно дорогих компонент. Коммутационные помехи от такого ЗУ сильные, и нужно мотать нетиповой трансформатор.


Схемы тиристорных зарядных устройств для автоаккумуляторов с двухполупериодным выпрямлением

Близка к оптимальной для тиристорных схема известной автозарядки Amperus, справа на рис. Ее авторы позаботились и о хорошей антишумовой развязке цепей управления, что позволяет использовать Amperus в квартире. Единственный небольшой недостаток – ток и напряжение заряда взаимозависимы, т.к. выставляются совместно резистором на 1 кОм. Поэтому использовать Amperus желательно с УЗ (см. выше).



Как узнать состояние батареи?

Необходимость в зарядке аккумулятора автомобиля зависит от уровня заряда. И метод проверки, именуемый в народе как «крутит/не крутит» является не самым удачным методом. Если же батарея «не крутит», например, перед выездом, то вы вообще не сможете завести машину, состояние «не крутит»– критическое и может предполагать крайне негативные последствия для самого аккумулятора.

Самым эффективным и безопасным методом является измерение напряжение при помощи самого простого тестера. Так, при температуре воздуха приблизительно около 20 градусов, зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключенного от нагрузки аккумулятора такова:

  • 12,6-12,7 – батарея полностью заряжена;
  • 12,3-12,4 – уровень заряда составляет около 75%;
  • 12,0-12,1 – приблизительно 50%;
  • 11,8-11,9 – 25%;
  • 11,6-11,7 – батарея находится в разряженном состоянии;
  • если же показатель находится ниже отметки в 11,6 В, то это означает глубокий разряд.

Все вышеперечисленные показатели измеряются в вольтах.

Показатель в 10,6 Вольт является критическим, и если уровень еще больше снизится, то аккумуляторная батарея, особенно которая давно обслуживалась, просто выйдет из строя.


Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

  1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле?
    – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
  2. Чем протереть клеммы зарядных устройств?
    — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
  3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки?
    — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
  4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи?
    — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
  5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее?
    – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Нужные параметры при зарядке постоянным током

Уже доказано, что производить заряд автомобильных свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (в основном в автомобилях присутствуют именно такие) необходимо при помощи тока, не превышающего показателя в 10% от емкости всей батареи.

Так, в случае емкости АБ в 55 A/ч, максимальная подача тока заряда должна быть 5,5 А. По такому принципу высчитывается максимальный ток для любой батареи. Можно даже немного снизить подачу тока, но в таком случае процесс заряда будет идти немного медленнее. Накопление заряда будет происходить даже в случае, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в таком случае для восстановления емкости необходимо будет очень много времени.

Минимальное время заряда АБ при уровне тока в 10% от заряда составляет 10 часов, но это в случае полного разряда батареи, которого допускать недопустимо. Поэтому на фактическое время до полного заряда влияет глубина разряда.

Чтобы произвести расчет примерного времени до полного заряда, следует выяснить разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и вольтажом на данный момент. Если эту цифру умножить на 10, то можно получить приблизительно время в часах.

Где покупать микросхемы?

Можно, конечно, купить в Чипе-Дипе, но там дорого. Поэтому я всегда беру в одном очень секретном магазине)) Самое главное, правильно выбрать продавца, тогда заказ придет быстро и наверняка.

Для вашего удобства, я собрал самых надежных продавцов в одну таблицу, пользуйтесь на здоровье:

наименованиедаташитцена
LM3175.5 руб/шт.Купить
LM35011 руб/шт.Купить
MAX1555105 руб/шт.Купить
LP29519.5 руб/шт.Купить
MCP738318 руб/шт.Купить
LTC40543 руб/шт.Купить
TP40564 руб/шт.Купить
LTC173442 руб/шт.Купить
TL43185 коп/шт.Купить
MCP7381265 руб/шт.Купить
NCP183583 руб/шт.Купить
*Все микросхемы с бесплатной доставкой

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Обычно с целью пополнения емкости электрического накопителя, необходима бытовая сеть в 220 вольт, преобразовывающаяся в пониженное напряжение с помощью преобразователя. Сделать ЗУ своими руками вполне возможно, скорее, это даже не вызовет никаких проблем. Для этого достаточно будет минимальных знаний в области электротехники и умение пользоваться паяльником, и другими инструментами.

Простые схемы

Самый простой и действенный метод заключается в использовании понижающего трансформатора. С его помощью снижается напряжение в 220 В до необходимых для заряда 13-15 вольт.

Найти трансформаторы такого типа можно в старых ламповых телевизорах или же в блоках питания для компьютера, которые продаются на блошиных рынках. Однако имеется нюанс – на выходе трансформатора переменное напряжение. Поэтому появляется необходимость в его выпрямлении.

Это можно сделать с помощью таких методов:

  • Одного выпрямляющего диода, установленного после трансформатора, при этом на выходе подобного зарядного устройства будет наблюдаться пульсирующий ток с сильными ударами, так как срезана только одна полуволна. Ниже представлена самая простая схема с одним диодом.

  • Второй метод – это использование диодного моста, благодаря которому отрицательная волна будет заворачиваться вверх. Зарядное устройство тоже будет обладать пульсирующим током, но биение уже будут менее выраженными. Чаще всего в домашних условиях реализовывают именно эту схему, хотя она является далеко не самым лучшим вариантом. Диодный мост можно собрать самостоятельно на любых выпрямляющих диодах. Или же можно не заморачиваться, и приобрести уже готовую сборку.

  • Третий вариант – это диодный мост со сглаживающим конденсатором (4000-5000 мкФ, 25 вольт). На выходе данной схемы мы получается постоянный ток, что очень даже подходит для изготовления зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками.

Все вышеперечисленные схемы имеют в своем составе также предохранители типа 1А и приборы для измерения. С их помощью возможно контролировать процесс заряда аккумуляторной батареи. Однако можно исключить их из данных схем, но в таком случае для периодических измерений и контроля над функциональностью прибора необходимо будет использовать мультиметр.

И если в случае с контролем напряжения подобный вариант возможен (просто нужно будет приставлять щупы к клеммам), то вот проконтролировать ток будет достаточно сложно. В таком случае для измерения необходимо будет включать прибор в разрыв цепи. Это означает, что каждый раз для проверки тока потребуется выключать питание, после проводить проверку мультиметром в режиме измерения тока, а потом опять включать питание. Придется разбирать измерительную цепь в обратном направлении. В связи с этим необходимо заранее подумать о применении амперметра хотя бы на 10 А.

Среди недостатков данных схем можно выделить отсутствие возможности регулировки параметров заряда. Поэтому выбирая элементную базу, отдавайте предпочтение таким вариантам, чтобы на выходе сила тока соответствовала тем самым 10% или немного меньше от емкости батареи. Напряжение должно наблюдаться в пределах от 13,2 до 14,4 вольт.

Но что делать в случае, когда ток больше необходимой отметки? Для этого в схему ЗУ следует добавить резистор, который размещают на плюсовом выходе диодного моста непосредственно перед амперметром. По месту необходимо подобрать сопротивление, основной ориентир – ток. При этом мощность резистора должна быть немного больше, так как на него будет рассеиваться лишний заряд, приблизительно 10-20 ВТ.

Еще один нюанс – скорее всего зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками по вышеперечисленным схемам будет сильно нагреваться. Чтобы избежать перегорания, можно в схему добавить куллер, который должен располагаться после диодного моста.

Схемы с регулировкой

Недостатком всех данных схем является отсутствие возможности производить регулировку подачи тока. И единственный вариант изменить это – менять сопротивления. Можно поставить переменный подстроечный резистор, что является наиболее простым и эффективным вариантом. Однако более надежно будет произвести ручную регулировку тока в схеме с использованием двух транзисторов и подстроечным резистором.

Ниже предоставлена схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками, в которой имеется возможность производить ручную регулировку тока заряда.

Изменение тока заряда происходит при помощи переменного резистора, который необходимо разместить после составного транзистора VT1-VT2, поэтому через него проходит небольшой ток. В связи с этим мощность будет в среднем около 0,5-1 Вт.

Трансформатор с мощностью в 250-500 Вт и вторичная обмотка 15-17 В, при которой диодный мост должен быть собран на диодах с рабочим током в 5% и более.

Следует выбирать транзистор VT1 — П210, так как VT2 можно выбрать из нескольких вариантов. Это германиевые П13-П17 или же кремниевые КТ814, КТ 816. Чтобы отводить тепло и не провоцировать перегрев, следует на металлической пластине или же в области радиатора установить отвод не менее 300 см кв.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Схема.

Ну а далее все делается, как описано выше – изготавливается диодный мост, производится соединение всех составных элементов и проверяется работоспособность.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

  1. dc-dc понижающий преобразователь.
  2. Амперметр.
  3. Диодный мост КВРС 5010.
  4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
  5. трансформатор ТС 180-2.
  6. Предохранители.
  7. Вилка для подключения к сети.
  8. «Крокодилы» для подключения клемм.
  9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

  1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
  2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
  3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Регулируемый стабилизатор напряжения для зарядного устройства

Зарядное устройство на тиристорах для аккумулятора обладает рядом преимуществ. Такая схема позволяет безопасно зарядить любую автомобильную батарею на 12 В, без риска закипания.

Дополнительно приборы данного типа подходят для восстановления свинцово-кислотных батарей. Достигается это за счет контроля параметров зарядки, а значит возможности имитировать восстановительные режимы.

Распространенная, простая, но очень эффективная схема тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности уже давно используется для заряда свинцовых аккумуляторов.

Узнай время зарядки своего аккумулятора

Зарядка на КУ202Н позволяет:

  • добиться зарядного тока до 10А;
  • выдавать импульсный ток, благоприятно влияющий на продолжительность жизни АКБ;
  • собрать устройство своими руками из недорогих деталей, доступных в любом магазине радиоэлектроники;
  • повторить принципиальную схему даже новичку, поверхностно знакомому с теорией.

Условно, представленную схему можно разделить на:

  • Понижающее устройство – трансформатор с двумя обмотками, превращающий 220В из сети в 18-22В, необходимых для работы прибора.
  • Выпрямительный блок, преобразующий импульсное напряжение в постоянно собирается из 4-х диодов или реализуется с помощью диодного моста.
  • Фильтры – электролитические конденсаторы, отсекающие переменные составляющие выходного тока.
  • Стабилизация осуществляется за счет стабилитронов.
  • Регулятор тока производится компонентом, строящимся на транзисторах, тиристорах и переменном сопротивлении.
  • Контроль выходных параметров реализуется с помощью амперметра и вольтметра.

Принцип работы

Цепь из транзисторов VT1 и VT2 контролирует электрод тиристора. Ток проходит через VD2, защищающий от возвратных импульсов. Оптимальный ток зарядки контролируется компонентом R5. В нашем случае, он должен быть равен 10% от емкости аккумулятора. Чтобы контролировать регулятор тока, данный параметр перед клеммами подключения необходимо установить амперметр.

Питание данной схемы осуществляется трансформатором с выходным напряжением от 18 до 22 В. Обязательно необходимо расположить диодный мост, а также управляющий тиристор на радиаторах, для отвода избытка тепла. Оптимальный размер радиатора должен превышать 100см2. При использовании диодов Д242-Д245, КД203- в обязательном порядке изолируйте их от корпуса устройства.

Данная схема зарядного устройства на тиристорах обязательно должна комплектоваться предохранителем для выходного напряжения. Его параметры подбираются согласно собственных нужд. Если вы не собираетесь использовать токи более 7 А, то предохранителя на 7.3 А будет вполне достаточно.

Особенности сборки и эксплуатации

Схема проверки теристора

Собранное по представленной схеме зарядное устройство в дальнейшем можно дополнять автоматическими защитными системами (от переполюсовки, короткого замыкания и др). Особенно полезным, в нашем случае будет установка системы отключения подачи тока при заряде батареи, что убережет ее от перезаряда и перегрева.

Другие защитные системы желательно комплектовать светодиодными индикаторами, сигнализирующими о коротких замыканиях и других проблемах.

Внимательно следите за выходным током, так как он может изменяться из-за колебаний в сети.

Как и аналогичные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, собранное по представленной схеме зарядное устройство создает помехи радиоприему, поэтому желательно предусмотреть LC-фильтр для сети.

Тиристор КУ202Н можно заменить аналогичными КУ202В, КУ 202Г или КУ202Е. Также можно использовать и более производительные Т-160 или Т-250.

Тиристорное зарядное устройство своими руками

Для собственноручной сборки представленной схемы понадобится минимум времени и сил, вместе с невысокими затратами на компоненты. Большую часть составляющих можно легко заменить на аналоги. Часть деталей можно позаимствовать у вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием, компоненты следует проверить, благодаря этому собранное даже из б/у деталей зарядное устройство, будет работать сразу после сборки.

В отличие от представленных на рынке моделей, работоспособность собранного своими руками зарядного сохраняется в большем диапазоне. Вы можете зарядить автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Это и возможность регулировать выходной ток, давая батарее большой ампераж, позволяет за короткое время компенсировать батарее заряд, достаточный для поворота стартером мотора.

Тиристорные зарядные устройства имеют место в гаражах автолюбителей, благодаря их возможностям безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема данного прибора позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радио рынка. Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату в разы меньшую, чем стоимость магазинного зарядного устройства, смогут собрать вам аппарат по предоставленной им схеме.

Использование зарядных устройств на тиристорах оправдано — восстановление работоспособности аккумуляторов происходит намного быстрее и «правильнее». Поддерживается оптимальное значение тока зарядки, напряжение, поэтому навредить аккумулятору вряд ли получится. Ведь от перенапряжения может выкипать электролит, разрушаться пластины из свинца. А это все приводит к выходу из строя Но нужно помнить о том, что современные свинцовые АКБ способны выдерживать не более 60 циклов полного разряда и заряда.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора

Довольно большое количество автовладельцев считают зарядку аккумулятора очень простым дело.

Но в этом процессе существует некоторое количество нюансов, от которых зависит продолжительная работа батареи:

Перед тем, как поставить батарею на зарядку, необходимо провести ряд необходимых действий:

  1. Используйте химически стойкие перчатки и очки.
  2. После снятия аккумулятора тщательно осмотрите его на признаки механических повреждений, следов вытекания жидкости.
  3. Выкрутить защитные крышки, для выхода выделяемого водорода, во избежание закипания аккумулятора.
  4. Тщательно присмотритесь к жидкости. Она должна быть прозрачная, без хлопьев. Если цвет жидкости темный и имеются признаки осадка, немедленно обращайтесь за помощью к специалистам.
  5. Проверить уровень жидкости. Исходя из действующих стандартов, на боковой стороне АКБ имеются пометки, «минимум и максимум» и если уровень жидкости ниже требуемого, необходимо его пополнить.
  6. Заливать необходимо только дистиллированную воду.
  7. Не включайте зарядный прибор в сеть, пока не подключены крокодилы к клеммам.
  8. Соблюдайте полярность при подсоединении крокодилов на клеммы.
  9. Если в процессе зарядки будут слышны звуки кипения, то отключите прибор от сети, дайте время остыть АКБ, проверьте уровень жидкости и после этого можно заново подключить зарядное устройство к сети.
  10. Следите чтобы, АКБ не перезаряжался, так как от этого зависит состояние его пластин.
  11. Проводите зарядку АКБ только в хорошо проветриваемых помещениях, так как в процессе заряжания выделяются токсические вещества.
  12. Электрическая сеть должна иметь установленные автоматы, отключающие сеть в случае ее замыкания.

После того, как вы поставите аккумулятор на зарядку, со временем ток будет падать, а напряжение на клеммах будет возрастать. Когда напряжение достигнет 14,5в – зарядку стоит прекратить выключением из сети. При достижении напряжения более 14,5в, аккумулятор начнет кипеть, а пластины освобождаться от жидкости.

Важно. Никогда не перезаряжайте свой аккумулятор, это может привести к потере его емкости и выходу из строя.

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и гелевых аккумуляторов использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Общее описание схемы зарядчика

Изготовить на тиристорах сможет каждый, если имеются познания в электротехнике. Но чтобы сделать правильно все работы, нужно иметь под рукой хотя бы простейший измерительный прибор — мультиметр.

Он позволяет провести замеры напряжения, тока, сопротивления, проверить работоспособность транзисторов. А в имеются такие функциональные блоки:

  1. Понижающее устройство — в самом простом случае это обычный трансформатор.
  2. Блок выпрямителя состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью удается получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
  3. Блок фильтров — это один или несколько электролитических конденсатора. С их помощью отсекается вся переменная составляющая в выходном токе.
  4. Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов — стабилитронов.
  5. Амперметром и вольтметром происходит контроль тока и напряжения соответственно.
  6. Регулировка параметров выходного тока производится устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.

Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора

Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:

    Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода “+” и “-“. Вывода “

” подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.

  • Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.
  • Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:

  • Переменным сопротивлением, включенным между анодом и управляющим электродом. В течении первой половины полуволны напряжение и ток управления растут и при достижении его определенной величины, зависящей от марки элемента. Недостаток этой схемы в ограниченном диапазоне регулировки 110-220В, но этого достаточно для управления трансформатором зарядного устройства.
  • Управление импульсами, которые подает отдельная схема на управляющий электрод в определенный момент полуволны синусоиды. Допустимый ток и напряжение тиристорного регулятора зависят в первую очередь от установленных тиристоров. Самые распространенные – тиристоры серии КУ 202, но в некоторых случаях допускается применение других элементов:
  • КУ 202Н – 400В, 30А. Крепятся на резьбе М6. При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.
  • КУ 201л – 300В, 30А, крепление- резьба М6. Допускается использовать в первичной обмотке.
  • КУ 201а – 25В, 30А, крепление – резьба М6. Можно использовать только с радиаторами при регулировке после трансформатора.
  • КУ 101г – 80В, 1А. Похож на транзистор. В силовых цепях зарядных устройствах не используются, только в схемах управления.
  • КУ 104а – 6В, 3А. Так же в силовых цепях не применяются.

Основной элемент — трансформатор

Без него просто никуда, изготовить зарядное устройство с регулировкой на тиристоре без использования трансформатора не получится. Цель применения трансформатора — снижение напряжения с 220 В до 18-20 В. Именно столько нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:

  1. Магнитопровод из стальных пластин.
  2. Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока 220 В.
  3. Вторичная обмотка соединяется с основной платой зарядного устройства.

В некоторых конструкциях могут применяться две вторичные обмотки, включенные последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, применяется трансформатор, у которого одна первичная и столько же вторичных обмоток.

Зарядка для АКБ из блока питания компьютера

Для зарядки любого аккумулятора хватит 5-6 ампер-часов, это является около 10% от емкости всей батареи. Произвести его, может, любой блок питания емкостью от 150 Вт.

Итак, рассмотрим 2 способа самостоятельного изготовления зарядного устройства из компьютерного блока питания.

Способ первый

Для изготовления нужны следующие детали:

  • блок питания, мощностью от 150 Вт;
  • резистор 27 кОм;
  • регулятор тока R10 или блок резисторов;
  • провода длиной от 1 метра с клеммами;

Ход выполнения работ:

  1. Для начала нам потребуется разобрать блок питания.
  2. Извлекаем неиспользуемые нами провода, а именно -5в, +5в, -12в и +12в.
  3. Совершаем замену резистора R1 на заранее заготовленный резистор 27 кОм.
  4. Удаляем провода 14 и 15, а 16 просто отключаем.
  5. Из блока выводим сетевой шнур и провода к аккумуляторной батарее.
  6. Устанавливаем регулятор тока R10. В отсутствие такого регулятора, можно изготовить самодельный блок резисторов. Состоять будет он из двух резисторов 5 Вт, которые будут соединены параллельно.
  7. Для настройки зарядного устройства, в плату устанавливаем переменный резистор.
  8. К выходам 1,14,15,16 припаиваем провода, а резистором устанавливаем напряжение 13,8-14,5в.
  9. На окончание проводов присоединяем клеммы.
  10. Остальные ненужные дорожки удаляем.

Способ второй

Для изготовления нашего устройства по данному способу, потребуется блок питания немного мощнее, а именно на 350 Вт. Так как он может выдать 12-14 ампер, что удовлетворит наши потребности.

Ход выполнения работ:

  1. В блоках питания от компьютера импульсный трансформатор имеет несколько обмоток, Одна из них на 12в, а вторая на 5в. Для изготовления нашего устройства нужна только обмотка на 12в.
  2. Для запуска нашего блока потребуется найти зеленый провод и замкнуть его с черным проводом. При использовании дешевого китайского блока, возможно, там будет не зеленый, а серый провод.
  3. Если у вас блок питания старого образца с кнопкой включения, вышеуказанная процедура не нужна.
  4. Далее, составляем из желтых и черных проводов 2 толстые шины, а ненужные провода обрезаем. Черная шина будет минусом, желтая соответственно плюсом.
  5. Для повышения надежности нашего устройства можно осуществить замену местами диодов. Дело в том, что на 5в шине стоит более мощный диод, чем на 12в.
  6. Так как в блоке питания стоит встроенный вентилятор, то ему не страшны перегревы.

Способ третий

Для изготовления нам потребуются следующие детали:

  • блок питания, мощностью 230 Вт;
  • плата с микросхемой TL 431;
  • резистор 2,7 кОм;
  • резистор 200 Ом мощностью 2 Вт;
  • резистор 68 Ом мощностью 0,5 Вт;
  • резистор 0,47 Ом мощностью 1 Вт;
  • реле на 4 контакта;
  • 2 диода 1N4007 или подобные диоды;
  • резистор 1кОм;
  • светодиод яркого цвета;
  • длина провода не менее 1 метра и сечением не меньше 2,5 мм 2, с клеммами;

Ход выполнения работ:

  1. Выпаиваем все провода кроме 4 черных и 2 желтых проводов, так как по ним поступает питание.
  2. Замкнуть перемычкой контакты, отвечающие за защиту от перенапряжения, чтобы наш блок питания не выключался от перенапряжения.
  3. Заменяем на плате с микросхемой TL 431 встроенный резистор на резистор 2,7 кОм, для установки выходного напряжения 14,4в.
  4. Добавляем резистор 200 Ом мощностью 2 Вт на выход с канала 12в, для стабилизации напряжения.
  5. Добавляем резистор 68 Ом мощностью 0,5 Вт на выход с канала 5в, для стабилизации напряжения.
  6. Выпаиваем транзистор на плате с микросхемой TL 431, для устранения препятствий при установке напряжения.
  7. Заменяем стандартный резистор, в первичной цепи обмотки трансформатора, на резистор 0,47 Ом мощностью 1 Вт.
  8. Собираем схему защиты от неправильного подключения к аккумулятору.
  9. Выпаиваем из блока питания ненужные части.
  10. Выводим необходимые провода из блока питания.
  11. Припаиваем клеммы к проводам.

Преимуществом такого самодельного устройства является отсутствие возможности перезарядки батареи.

Грубый расчет обмоток трансформатора

Желательно в конструкции зарядного устройства на тиристорах использовать трансформатор с уже имеющейся первичной обмоткой. Но если нет первичной обмотки, нужно вычислить ее. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью свыше 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (кв. см), можно вычислить число витков на каждый 1 В напряжения:

N = 50 / S (кв. см).

Чтобы вычислить количество витков в первичной обмотке, нужно 220 умножить на N. Аналогичным образом считается и вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскакивать вплоть до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.

Недостатки ЗУ на тиристорах

У простой схемы есть существенный минус – отсутствие электронной защиты от переполюсовки, КЗ и перегрузок. Отчасти эту функцию выполняет плавкий предохранитель, что не очень удобно. При желании и достаточном опыте можно собрать дополнительную схему защиты и подключить её отдельно.

Второй недостаток – гальваническая связь настроечного блока с сетью. Его можно устранить, если использовать регулировочное сопротивление с пластиковой осью.

И ещё один минус – необходимость установки охлаждающих радиаторов (лучше использовать ребристые алюминиевые изделия). Частично проблема решается использованием схемы с включением регулирующего модуля в обмотку I питающего трансформатора.

Подводя итог, скажем, что тиристорное зарядное устройство своими руками собрать не так сложно, как может показаться с первого взгляда. Упорство и затраченное время будут вознаграждены недорогим качественным ЗУ с плавной регулировкой силы тока, продлевающей жизнь аккумулятору.

Намотка и сборка трансформатора

Прежде чем начинать намотку, нужно вычислить диаметр провода, который потребуется использовать. Для этого нужно воспользоваться простой формулой:

d = 0,02×√I (обмотки).

Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток обмотки — в миллиамперах. Если нужно производить зарядку током 6 А, то подставляете под корень значение 6000 мА.

Вычислив все параметры трансформатора, начинаете намотку. Укладываете виток к витку равномерно, чтобы в окне поместилась обмотка. Начало и конец фиксируете — желательно припаивать их к свободным контактам (если имеются таковые). Как только будет готова обмотка, можно собирать пластины из трансформаторной стали. Обязательно после завершения намотки покройте провода лаком, это позволит избавиться от гудения при работе. Клеевым раствором можно обработать и пластины сердечника после сборки.

Изготовление печатной платы

Чтобы самостоятельно изготовить печатную плату на тиристоре, вам нужно иметь такие материалы и инструменты:

  1. Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
  2. Припой и олово.
  3. Фольгированный текстолит (гетинакс достать сложнее).
  4. Маленькая дрель и сверла 1-1,5 мм.
  5. Хлорное железо. Использовать этот реактив намного лучше, так как с его помощью излишки меди уходят намного быстрее.
  6. Маркер.
  7. Лазерный принтер.
  8. Утюг.

Прежде чем начинать монтаж, необходимо нарисовать дорожки. Сделать это лучше всего на компьютере, затем распечатать рисунок на принтере (обязательно лазерном).

Распечатку нужно проводить на листе из любого глянцевого журнала. Переводится рисунок очень просто — прогревается лист горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, затем некоторое время остывает. Но можно и от руки маркером нарисовать дорожки, после чего поместить текстолит в раствор на несколько минут.

Назначение элементов ЗУ

Выполняется устройство на основе фазоимпульсного регулятора на тиристоре. В нем нет дефицитных компонентов, поэтому при условии, если будете монтировать исправные детали, вся схема сможет работать без настройки. В конструкции имеются такие элементы:

  1. Диоды VD1-VD4 — это мостовой выпрямитель. Предназначены они для преобразования переменного тока в постоянный.
  2. Управляющий узел собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
  3. Время зарядки конденсатора С2 можно регулировать переменным сопротивлением R1. Если его ротор сместить в крайнее правое положение, то ток зарядки будет наивысшим.
  4. VD5 — это диод, предназначенный для защиты цепи управления тиристора от обратного напряжения, которое возникает при включении.

У такой схемы имеется один большой недостаток — большие колебания тока зарядки, если в сети нестабильное напряжение. Но это не помеха, если в доме используется стабилизатор напряжения. Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах — оно будет более стабильное, но сложнее реализовать эту конструкцию.

Что представляет собой симистор

У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока – он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.

Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.

Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.

Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.

Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.

Монтаж элементов на печатной плате

Диоды и тиристор желательно монтировать на отдельных радиаторах, причем их обязательно изолируйте от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатной плате.

Использовать навесной монтаж нежелательно — слишком это некрасиво смотрится, да и опасно. Чтобы разместить элементы на плате, нужно:

  1. Просверлить тонким сверлом отверстия под ножки.
  2. Залудить все печатные дорожки.
  3. Покрыть дорожки тонким слоем олова, это обеспечит надежность монтажа.
  4. Установить все элементы и пропаять их.

После окончания монтажа можно покрыть дорожки эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, которые идут к аккумулятору.

Окончательная сборка устройства

После окончания монтажа зарядного устройства на тиристоре КУ202Н нужно найти для него подходящий корпус. Если нет ничего подходящего, изготовьте его самостоятельно. Можно воспользоваться тонким металлом или даже фанерой. Расположите в удобном месте трансформатор и радиаторы с диодами, тиристором. Нужно, чтобы они хорошо охлаждались. Для этой цели можете установить кулер в задней стенке.

Можно даже вместо предохранителя установить автоматический выключатель (если позволяют габариты прибора). На передней панели нужно разместить амперметр и переменный резистор. Скомпоновав все элементы, приступаете к испытанию прибора и его эксплуатации.

Компактное зарядное устройство на тиристоре

На рис.1 показана схема простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

Рис.1 При достижении некоторого значения напряжения (задается цепью R2,V1,V2), зарядное уст-во на тринисторе отключает его от аккумулятора. Образцовое напряжение на аккумулятора сравнивается при каждом положительном полупериоде пока тиристор закрыт. Когда аккумулятор разряжен тиристор открывается в моменты каждого положительного полупериода с некоторой задержкой, но только как аккумулятор будет близок к полной зарядке тиристор будет открывать с большей задержкой и при достижении определенного значения когда аккумулятор полностью зарядится, тиристор перестанет открываться. Сравнение напряжений происходит в цепи управляющего электрода тиристора. Напряжение на выходе тиристора зависит от его параметров, поэтому возможно подборка тиристора если напряжение 13,5В окажется немного заниженным. Трансформатор любой на напряжение во вторичной обмотке 20В исходя из значения зарядного тока.

Борноволоков Э.П.,Флоров В.В. Радиолюбительские схемы — 3-е издание, перераб. и доп. — К.:Технiка, 1985

Автоматическое зарядное уст-во

На рисунке 2, показана схема автоматического зарядного уст-ва, которое позволяет заряжать автомобильный аккумулятор при разряде и прекращать зарядку при полном заряде аккумулятора. Такое уст-во желательно использовать для аккумуляторов которые находятся при длительном хранении.

Рис.2

Переключение в режим заряда производится путем измерения напряжения на клеммах аккумулятора. Заряд начинается когда напряжение на клеммах аккумулятора становится ниже 11,5 В и прекращается при достижении 14 В.

ОУ в схеме служит как прецизионный компаратор напряжения, который контролирует уровень напряжения батареи. Его инвертирующий вход получает опорное напряжение 1,8 В, а на неинвертирующий вход через делитель подается напряжение аккумулятора около 2В (при полном заряде аккумулятора). В этом случае реле отключено, так как выход ОУ имеет высокий уровень напряжения. При падении напряжения на клеммах аккумулятора, напряжение на неинвертирующем входе ОУ становится 1,8 В, компаратор переключается, это приводит к включению реле, аккумулятор начинает заряжаться.

После сборки зарядного уст-ва его необходимо отрегулировать:

1. Разрядите аккумулятор до напряжения 11,5 В 2. Подключите зарядное уст-во к аккумулятору 3. Отрегулируйте R6 до срабатывания реле 4. При заряде аккумулятора проведите замеры напряжения на его клеммах, при достижении 14 В отрегулируйте потенциометр R5 до отключения реле При необходимости повторите процесс настройки

Зарядное устройство на LM317

Рис.3

На основе стабилизатора LM317 можно сделать простое и эффективное зарядное уст-во. Предложенное уст-во предназначено для зарядки аккумуляторов 12 В. Максимальный ток зарядки 1,5А. Ток зарядки можно регулировать при помощи потенциометра R5. По мере зарядки аккумулятора зарядное уст-во снижает ток зарядки. Стабилизатор LM317 должен быть установлен на радиатор.

Узел индикации тока заряда

Если зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов не имеет амперметра, трудно гарантировать их надежную зарядку. Возможно ухудшение (пропадание) контакта на батареи, обнаружить которое достаточно трудно. Вместо амперметра на рис.4 предлагается простой индикатор. Он включается в разрыв «плюсового» провода от зарядного устройства к АКБ.


Рис.4

Схема представляет собой транзисторный ключ VT1, включающий светодиод HL1, когда через R1 протекает зарядный ток. В этом случае падение напряжения на резисторе R1 (более 0,6В) достаточно для открывания транзистора VT1 для зажигания HL1. Для конкретного аккумулятора номинал R1 подбирается так, чтобы светодиод зажигался при требуемом зарядном токе. По яркости его свечения можно приблизительно оценить зарядный ток. Резистор R1 — проволочный, изготавливается из 6…12 витков обмоточного провода диаметром 1мм. Можно использовать проволоку с высоким удельным сопротивлением (нихром) или резистор промышленного изготовления, например, ПЭВР-10.

Зарядное устройство с автомобильным регулятором напряжения

Простое зарядное устройство, показанное на рис.5, послужит для зарядки аккумулятора, и его долгосрочным хранением в рабочем состоянии.

Рис.5

Со вторичной обмотки трансформатора Т1, ток в которой ограничен включением последовательно с первичной обмоткой балластного конденсатора (С1 или С1+С2), ток подается на диодно — тиристорный мост, нагрузкой которого является аккумуляторная батарея (GB 1). В качестве регулирующего элемента применен автомобильный регулятор напряжения генератора (РНГ) на 14 В любого типа, предназначенный для генераторов с заземленной щеткой. Таким образом на аккумуляторной батарее поддерживается напряжение 14 В при зарядном токе, определяемом емкостью конденсатора С2, которая ориентировочно рассчитывается по формуле:

3200 . I з . U 2

С (мкФ) = ————— ——— ,

U 1 2

где I з — зарядный ток (А), U 2 — напряжение вторичной обмотки при «нормальном»включении трансформатора (В), U 1 — напряжение сети.

Настройки устройство практически не требует. Возможно, придется уточнить емкость конденсатора, контролируя ток амперметром. При этом необходимо замкнуть накоротко выводы 15 и 67 (Б, В и Ш).

Из ж.(РЛ 5-99)

Реверсирующая приставка к зарядному устройству

Эта приставка, схема которого показана на рис.6, выполнена на мощном составном транзисторе и предназначена для зарядки автомобильной аккумуляторной батареи напряжением 12В переменным асимметричным током. При этом обеспечивается автоматическая тренировка батареи, что уменьшает склонность ее к сульфатации и продляет срок службы. Приставка может работать совместно практически с любым двуполупериодным импульсным зарядным устройством, обеспечивающим необходимый ток зарядки.

Рис.6

При соединении выхода приставки с батареей (зарядное устройство не подключено), когда конденсатор С1 еще разряжен, начинает течь начальный зарядный ток конденсатора через резистор R 1, эмиттерный переход транзистора VT 1 и резистор R 2. Транзистор VT 1 открывается, и через него протекает значительный разрядный ток батареи, быстро заряжающий конденсатор С1.С увеличением напряжения на конденсаторе ток разрядки батареи уменьшается практически до нуля.

После подключения зарядного устройства к входу приставки появляется зарядный ток батареи, а также небольшой ток через резистор R 1 и диод VD 1. При этом транзистор VT 1 закрыт, поскольку падения напряжения на открытом диоде VD 1 недостаточно для открывания транзистора. Диод VD 3 также закрыт, так как к нему через диод VD 2 приложено обратное напряжение заряжаемого конденсатора С1.

В начале полупериода выходное напряжение зарядного устройства складывается с напряжением на конденсаторе, и зарядка батареи происходит через диод VD 2, что приводит к возврату энергии, накопленной конденсатором, в батарею. Далее конденсатор полностью разряжается и открывается диод VD 3, через который теперь продолжается зарядка батареи. Снижение выходного напряжения зарядного устройства в конце полупериода до уровня ЭДС батареи и ниже приводит к смене полярности напряжения на диоде VD 3, его закрыванию и прекращению зарядного тока.

При этом вновь открывается транзистор VT 1 и происходит новый импульс разрядки батареи и зарядки конденсатора. С началом нового полупериода выходного напряжения зарядного устройства начинается очередной цикл зарядки батареи.

Амплитуда и длительность разрядного импульса батареи зависят от номиналов резистора R 2 и конденсатора С1. Они выбраны в соответствии с рекомендациями.

Транзистор и диоды размещают на отдельных теплоотводах площадью не менее 120 см 2 каждый.

Кроме указанного на схеме транзистора КТ827А, можно использовать КТ827Б, КТ827В. В приставке могут быть применены транзисторы КТ825Г — КТ825Е и диоды КД206А, но при этом полярность включения диодов, конденсатора, а также входных и выходных зажимов приставки нужно изменить на противоположную.

Фомин.В

г. Нижний Новгород

Простое автоматическое зарядное устройство

Обычное зарядное устройство для зарядки стартерных батарей состоит из трансформатора, обмотка которого имеет отводы, диодного однополупериодного выпрямителя и амперметра, измеряющего зарядный ток. Такое зарядное устройство не может контролировать процесс зарядки и не умеет восстанавливать засульфатированные аккумуляторы.

Рис.7

Если на выходе такого зарядного устройства включить узел, схема которого показана на рис.7, то устройство станет автоматическим и научится восстанавливать аккумуляторы тренировочным током.

При подключении аккумулятора тиристор открывается только на положительных полупериодах пульсирующего напряжения. На отрицательных (когда выпрямительный диод ЗУ закрыт) тиристор закрыт и происходит тренировочная разрядка аккумулятора через резистор R 3.

В начале каждого полупериода, еще до открывания тиристора, происходит измерение напряжения на аккумуляторе. Если это напряжение полностью заряженного аккумулятора (13,5 В), то стабилитрон открывается и не дает открываться тиристору.

По мере заряда батареи открывание тиристора происходит ближе к вершине пульсирующего напряжения. Закрывание тиристора происходит на спаде полуволны пульсирующего напряжения, когда это напряжение становится ниже напряжения на аккумуляторе.

Каравкин В.

Литература:

Васильев В.

«Зарядное устройство»

ж. Радио №3 1976 г.

Устройство дозарядки аккумулятора автомобиля

В том случае, если автомобиль длительное время простаивает без движения, происходит постепенный разряд его аккумулятора. Особенно это ощущается при хранении автомобиля в неотапливаемых гаражах в зимнее время — при отрицательных температурах. Запуск двигателя сопряжен с поисками пускового устройства у знакомых автолюбителей или попыткой получить от них заряженный аккумулятор во временное пользование. Избежать эту проблему помогает устройство дозарядки аккумулятора автомобиля. Простота схемы и отсутствие дефицитных радиокомпонентов делают ее доступной для повторения.

Общеизвестно, что все химические источники тока подвержены саморазряду. Степень саморазряда зависит от ряда причин. Причины обусловленные конструктивными особенностями аккумуляторов, в данной статье не рассматриваются — автомобилистам приходится эксплуатировать те аккумуляторы, которые имеются на их транспортных средствах. Технологическая (для автомобилей) причина разряда аккумулятора обусловлена условиями хранения аккумулятора. От этого будет зависеть как срок службы аккумулятора, так и степень его готовности к работе в электрооборудовании автомобиля.

Ток саморазряда автомобильных аккумуляторов во многом зависит от «возраста» аккумулятора. Приблизительно можно считать, что ток саморазряда аккумулятора при хранении в неотапливаемом помещении или на открытом воздухе составляет до 180 мА. Приблизительно такой ток подзаряда аккумулятора обеспечит его постоянную готовность к работе.

В схеме (рис.8) маломощный трансформатор TR 1 понижает напряжение 220 В примерно до 12 В.

Рис.8

Переменное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем D 1 и через резистор R 3 подается на выход « OUT ». Возможно использовать автомобильный штекер XR 1, который можно вставить в гнездо прикуривателя автомобиля. При подаче питания на схему зажигается зеленый (GREEN ) светодиод D 2.

При протекании тока подзаряда аккумулятора автомобиля на резисторе R 3 создается падение напряжения. Будучи приложенным к базе транзистора Т1 через резистор R 4 это напряжение вызывает насыщение транзистора и зажигание светодиода D 3 (RED ).

Яковлев Е.Л.

г. Ужгород

(«Радиоаматор» №12, 2009)

Зарядное устройство для АКБ

При отсутствии полноценного зарядного устройства довольно простой выпрямитель можно изготовить по простой схеме на рис.9.

Рис.9

Заменить полноценное зарядное устройство он не может, так как сила зарядного тока составляет всего 0,4 … 0,5 А, но вполне пригоден для того, чтобы, например, за 2…3 суток довести аккумуляторную батарею до того работоспособного состояния, которое было утрачено за месяцы зимнего бездействия. Выпрямитель собран на четырех кремниевых диодах. Последовательно с ними включена лампа на 220В мощностью 70…100 Вт, ограничивающая зарядный ток. В схеме могут быть использованы диоды, имеющие максимально допустимое обратное напряжение не менее 400 В и средний выпрямительный ток не менее 0,4 А. Подходят диоды Д7Ж, Д226, Д226Д, Д237Б, Д231, Д231Б, Д232 или другие с аналогичными характеристиками.

При работе с выпрямителем следует соблюдать осторожность, так как все его детали через лампу соединены непосредственно с электросетью и поэтому прикосновение к ним опасно. Если выпрямитель подключен к сети, то не следует прикасаться даже к корпусу аккумуляторной батареи, так как он может быть покрыт тончайшей пленкой электролита — проводника электрического тока. При необходимости измерить напряжение или плотность электролита в аккумуляторной батарее выпрямитель обязательно следует отключить от сети.

Горнушкин Ю.

«Практические советы владельцу автомобиля»

Простое подзарядное устройство

Схема представляет собой простой безтрансформаторный источник питания, выдающий постоянное напряжение 14,4 В, при токе до 0,4 А. (рис.10)

Рис.10

Конструкция простая и используется для подзарядки аккумуляторной батареи, которая хранилась длительное время.

Как показывает практика для восстановления требуется небольшой ток, около 0,1- 0,3 А (для 6СТ-55). Если хранящийся аккумулятор, периодически, примерно раз в месяц, ставить на такую подзарядку на 2-3 дня, то можно быть уверенным в том, что в любой момент будет готов к эксплуатации, даже через несколько лет такого хранения (проверенно практически).

Источник построен по схеме параметрического стабилизатора с емкостным балластным сопротивлением. Напряжение от электросети поступает на мостовой выпрямитель VD 1… VD 4 через конденсатор C 1. На выходе выпрямителя включен стабилитрон VD 5 на 14,4 В. Конденсатор C 1 гасит избыток напряжения и ограничивает ток до величины не более 0,4 А. Конденсатор C 2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Аккумуляторная батарея подключается параллельно VD 5 .

Устройство работает следующим образом. При саморазрядке батареи до напряжения ниже 14,4 В начинается её «мягкая» зарядка слабым током, причем величина этого тока находиться в обратной зависимости от напряжения на аккумуляторе. Но в любом случае (даже, при коротком замыкании) не привышает 0,4 А. При зарядке батареи до напряжения 14,4 В зарядный ток прекращается вовсе.

В устройстве использованы: конденсатор C 1 — бумажный БМТ или любой неполярный на 3…5 мкф и напряжение не ниже 300 В, С2 — К50-3 или любой электролитический на 100…500 мкф, на напряжение не ниже 25 В; диоды выпрямителя VD 1… VD 4 — Д226, КД105, КД208, КД209 и т.п.; стабитрон Д815Е или другие на напряжение 14 -14,5 В при токе не ниже 0,7 А. Смонтировать стабилитрон желательно на теплоотводящей пластине.

При эксплуатации устройств подобного типа необходимо соблюдать правила безопасности при работе с электроустановками.

Тиристорный регулятор в зарядном устройстве.

cxema.org — Три схемы простых регуляторов тока

В сети очень много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, а вот с регуляторами тока дела обстоят иначе. И я хочу немного восполнить этот пробел, и представить вам три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так, как они универсальны и могут быть использованы во многих самодельных конструкциях.

Регуляторы тока по идее не многим отличается от регуляторов напряжения. Прошу не путать регуляторы тока со стабилизаторами тока, в отличии от первых они поддерживают стабильный выходной ток не зависимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.

Стабилизатор тока — неотемлимая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого на нагрузку. В этой статье мы рассмотрим пару стабилизаторов и один регулятор общего применения.

Во всех трех вариантах в качестве датчика тока использованы шунты, по сути низкоомные резисторы.


Для увеличения выходного тока любой из перечисленных схем нужно будет снизить сопротивление шунта. Нужное значение тока выставляют вручную, как правило вращением переменного резистора. Все три схемы работают в линейном режиме, а значит силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться.

Первая схема отличается максимальной простотой и доступностью компонентов. Всего два транзистора, один из них управляющий, второй является силовым, по которому и протекает основной ток.

Датчик тока представляет из себя низкоомный проволочный резистор. При подключении выходной нагрузки на этом резисторе образуется некоторое падение напряжения, чем мощнее нагрузка, тем больше падение. Такого падения напряжения достаточно для срабатывания управляющего транзистора, чем больше падение, тем больше приоткрыт транзистор. Резистор R1, задает напряжение смещения для силового транзистора, именно благодаря ему основной транзистор находится в открытом состоянии. Ограничение тока происходит за счет того, что напряжение на базе силового транзистора, которое было образовано резистором R1 грубо говоря затухаеться или замыкается на массу питания через открытый переход маломощного транзистора, этим силовой транзистор будет закрываться, следовательно, ток протекающий по нему уменьшается вплоть до полного нуля.

Резистор R1 по сути обычный делитель напряжения, которым мы можем задать как бы степень приоткрытия управляющего транзистора, а следовательно, управлять и силовым транзистором ограничивая ток протекающий по нему.

Вторая схема построена на базе операционного усилителя. Ее неоднократно использовал в зарядных устройствах для автомобильного аккумулятора. В отличии от первого варианта — эта схема является стабилизатором тока.

Как и в первой схеме тут также имеется датчик тока (шунт), операционный усилитель фиксирует падение напряжения на этом шунте, все по уже знакомой нам схеме. Операционный усилитель сравнивает напряжение на шунте с опорным, которое задается стабилитроном. Переменным резистором мы искусственно меняем опорное напряжение. Операционный усилитель в свою очередь постарается сбалансировать напряжение на входах путем изменения выходного напряжения.

Выход операционного усилителя управляет мощным полевым транзистором. То есть принцип работы мало чем отличается от первой схемы, за исключением того, что тут имеется источник опорного напряжения выполненный на стабилитроне.

Эта схема также работает в линейном режиме и силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться.

Последняя схема построена на базе популярной интегральной микросхеме стабилизатора LM317. Это линейный стабилизатор напряжения, но имеется возможность использовать микросхему в качестве стабилизатора тока.

Нужный ток задается переменным резистором. Недостатком схемы является то, что основной ток протекает именно по ранее указанному резистору и естественно тот нужен мощный, очень желательно использование проволочных резисторов.

Максимально допустимый ток для микросхемы LM317 1,5 ампера, увеличить его можно дополнительным силовым транзистором. В этом случае микросхема уже будет в качестве управляющей, поэтому нагреваться не будет, взамен будет нагреваться транзистор и от этого никуда не денешься.

Небольшое видео

Печатные платы

запчасти для бытовой техники, техники для кухни и дома на OLX.ua Украина

100 грн.

Договорная

Одесса, Малиновский Сегодня 21:10

TDA8177F

Электроника » Аксессуары и комплектующие

Кривой Рог, Саксаганский Сегодня 21:03

100 грн.

Договорная

Львов, Галицкий Сегодня 21:01

23 484 грн.

Договорная

Запорожье, Александровский Сегодня 20:57

Стабилизатор тока для блока питания

Друзья, сегодня хочу рассказать вам о своей новой самоделке, это блок питания с регулировкой напряжения и тока о котором мечтают все без исключения начинающие и опытные радиолюбители. Устройство можно использовать, как в качестве лабораторного блока для питания различных самоделок, так и в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Блок питания имеет стабилизированный регулятор напряжения и систему ограничения силы тока, защиту от переполюсовки клейм аккумулятора со световой индикацией, а также автоматический регулятор скорости вентилятора, изменяющий обороты в зависимости от нагрева радиатора. На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитанная на ток до 10А. К этой схеме можно подключать любой трансформатор или импульсный источник питания от 12 до 30В. Для тех кто любит по мощнее, в этой статье вы также найдете схему рассчитанную на ток до 25А. Не буду торопить события. Внимательно читайте статью до конца.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 позволяет плавно регулировать напряжение в диапазоне от 1.2 до 30В. Регулировка напряжения выполняется переменным резистором Р1. Транзистор Т1 MJE13009 выполняет роль ключа пропускающего через себя большой ток.

Система ограничения силы тока выполнена на полевом транзисторе Т2 IRFP260, позволяет ограничивать ток от 0 до 10А, управление током осуществляется переменным резистором Р2, что позволяет использовать данный блок питания в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Мощный резистор R6 с сопротивлением 0.1 Ом 20 Вт выполняет роль шунта. Купить его не проблема в Китае на Али Экспресс. Если не хочется долго ждать можно соединить несколько резисторов параллельно тогда получится один мощный резистор. Обратите внимание на то, что при параллельном соединении резисторов применяется специальная формула.

Общее сопротивление резисторов делится на количество резисторов. Как определить общее сопротивление, одинаковых резисторов? Надо просто взять сопротивление одного резистора и разделить на количество резисторов. Например, у меня есть 4 резистора, сопротивление каждого резистора 1 Ом и рассеиваемая мощность 10 Вт, следовательно общее сопротивление всех резисторов 1 Ом, если их соединить параллельно, то получится общее сопротивление четырех резисторов 0.25 Ом 40 Вт. Мощность всех резисторов суммируется. Таким образом можно сделать резистор любой мощности. На фотографиях и в видеоролике в моем блоке питания вы увидите сборку из 4 резисторов по 1 Ом 10 Вт с общим сопротивлением 0.25 Ом и мощностью 40 Вт. Сделал я так потому, что в тот момент у меня не было под рукой, да и в магазине тоже мощного резистора на 0.1 Ом 20 Вт. Но вот чудо, оказалось, что регулировка тока в данной схеме отлично работает даже с сопротивлением в 0.25 Ом. Мне стало интересно и я решил провести серию экспериментов с резисторами пришедшими через пару недель из Китая, с сопротивлением в 0.1 Ом, 0.25 Ом, 0.5 Ом, и пришел к выводу, что с любым из этих сопротивлений регулировка тока работает отлично. То есть, в данную схему можно поставить резисторы с любым сопротивлением в диапазоне от 0.1 Ом до 0.5 Ом, что делает эту схему доступной для сборки начинающим радиолюбителям. Ведь не всегда можно найти в магазине резисторы с нужным сопротивлением и мощностью. Ещё я пробовал заменить резистор куском нихромовой спирали от электроплитки, все тоже самое на работу регулировки тока это никак не повлияло, единственный минус в том, что спираль сильно нагревалась и её пришлось залить в бетон.

В схеме имеется встроенная защита от переполюсовки. При правильном подключении блока питания к аккумулятору загорается зеленый светодиод Led1. В случае не правильного подключения загорается красный светодиод Led2, сигнализирующий о ошибке подключения. Система корректно работает только при выключенном питании блока питания. То есть сначала подключаем аккумулятор, когда загорится зеленый светодиод включаем блок питания в сеть.

Автоматический регулятор оборотов вентилятора предназначен для уменьшения уровня шума возникающего в процессе работы блока питания. Стабилизатор напряжения L7812CV поддерживает постоянное напряжение 12В поступающее на делитель состоящий из терморезистора R8 установленного на радиаторе и подстроечного резистора Р3. Напряжение с делителя поступает на базу транзистора Т3. В процессе работы блока питания от большой нагрузки радиатор нагревается, сопротивление терморезистора R8 установленного в радиаторе становится меньше сопротивления подстроечного резистора Р3, напряжение на базе транзистора увеличивается и транзистор приоткрывается, тем самым увеличивая скорость вращения вентилятора. Настройка чувствительности регулятора осуществляется подстроечным резистором Р3.

В данной схеме регулируемого блока питания имеется возможность подключения разных моделей вольтметров и амперметров, стрелочных и электронных. С аналоговой классикой обозначенной на схеме буквами V вольтметр и A амперметр все понятно подключаем согласно схеме. Амперметр лучше покупать со встроенным шунтом, так гораздо компактней и дешевле. Класс точности вольтметра и амперметра с Али Экспресс должен быть 2.5 эти приборы работают нормально. А вот с китайскими электронными придется повозиться. На данный момент существует две модели китайских универсальных измерительных приборов (КУИП). Первая модель с синим проводом со встроенным шунтом более точная менее глючная, в последнее время её трудно найти на Али Экспресс. Вторая модель с желтым проводом и встроенным шунтом не точная и очень глючная с прыгающими показаниями амперметра от 0 до 0.25А на холостом ходу без нагрузки. Не понятно зачем её вообще продают? Если вы будете ставить электронный КУИП, тогда надо разорвать участок электрической цепи отмеченный на схеме красным крестиком. По другому в данной схеме электронный КУИП работать правильно не будет .

А эта схема для тех, кто любит мощные блоки питания. Как и обещал до 25А.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

В схему добавлен дополнительный мощный транзистор Т2 TIP35C способный выдерживать ток до 25А и резистор R3 200 Ом. Диодный мост заменен на более мощный. Транзистор IRFP250 выдерживает 30А, а транзистор IRFP260 49А.

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

Стабилизатор напряжения LM317, транзисторы TIP35C, IRFP250, 260 устанавливаем на радиатор через изолирующие термопрокладки и термошайбы. Транзистор MJE13009 устанавливаем на радиатор без изоляции, иначе от сильного нагрева и плохого отвода тепла через термопрокладку будет перегреваться и выходить из строя. Стабилизатор напряжения L7812CV и транзистор BD139 устанавливаем на разные радиаторы. Терморезистор вставляем в просверленное в радиаторе отверстие и закрепляем с помощью Поксипола или Эпоксидной смолы. В процессе установки терморезистора проверяйте мультиметром отсутствие электрического контакта, между терморезистором и радиатором. Переменные резисторы, а также светодиоды при необходимости можно соединить проводами и вынести за пределы платы.

Готовый блок питания начинает работать сразу после подачи питания на плату. Единственное что надо настроить, так это скорость вращения вентилятора. Для этого надо при холодном радиаторе с помощью подстроечного резистора Р3 выставить напряжение на вентиляторе примерно 1 вольт. Вентилятор начнет вращаться при температуре радиатора примерно 45 градусов, обороты будут подниматься прямо пропорционально температуре радиатора. При охлаждении радиатора обороты вентилятора будут снижаться. Так работает автоматический регулятор оборотов вентилятора.

Как же пользоваться блоком питания?
Очень просто. Включаем питание и выставляем регулируемым резистором Р1 нужное вам напряжение. Ручку регулируемого резистора Р2 ставим в крайнее правое положение соответствующее максимальной силе тока. Подключаем нагрузку к блоку питания, при необходимости добавляем напряжение. Если надо резистором Р2 можно ограничить ток.

Как заряжать аккумулятор?
Легко! При подключении аккумулятора блок питания должен быть выключен из сети. Ставим ручки резисторов Р1 и Р2 в крайнее левое положение, минимальное напряжение и минимальный ток. Подключаем аккумулятор к блоку питания. Должен загореться зеленый светодиод, это означает что аккумулятор подключен правильно. В случае ошибки подключения загорится красный светодиод. После того, как вы убедились в правильности подключения аккумулятора, включите блок питания в сеть. Переменным резистором Р1 установите напряжение 14.5В. Далее резистором Р2 установите силу тока равную 10% от емкости аккумулятора, то есть для 60А/ч батареи начальный ток должен быть не более 6А.

После установки силы тока произойдет падение напряжения примерно до 13В. По мере заряда аккумулятора напряжение будет постепенно подниматься до 14.5В, а сила тока будет снижаться до 0.1А это будет означать, что батарея полностью заряжена.

Что будет с блоком питания в случае короткого замыкания?
Ничего страшного не произойдет. В случае короткого замыкания сработает защита ограничения тока. Согласно закону Ома: чем больше сопротивление цепи, тем меньше сила тока будет в нем. Следовательно при коротком замыкании будет максимально возможный ток. Напряжение упадет, а сила тока будет той, которую вы ограничили резистором Р2.

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 IRFP250, IRFP260, T3 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2 200R 0.25W, R3 1K 5W, R4 100R 0.25W, R5 47R 0.25W, R6 0.1R 20W, R7 3K 0.25W
  • Терморезистор R8 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 TIP35C, T3 IRFP250, IRFP260, T4 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2, R3 200R 0.25W, R4 1K 5W, R5 100R 0.25W, R6 47R 0.25W, R7 0.1R 20W, R8 3K 0.25W
  • Терморезистор R9 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой напряжения и тока

Друзья, сегодня хочу рассказать вам о своей новой самоделке, это блок питания с регулировкой напряжения и тока о котором мечтают все без исключения начинающие и опытные радиолюбители. Устройство можно использовать, как в качестве лабораторного блока для питания различных самоделок, так и в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Блок питания имеет стабилизированный регулятор напряжения и систему ограничения силы тока, защиту от переполюсовки клейм аккумулятора со световой индикацией, а также автоматический регулятор скорости вентилятора, изменяющий обороты в зависимости от нагрева радиатора. На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитанная на ток до 10А. К этой схеме можно подключать любой трансформатор или импульсный источник питания от 12 до 30В. Для тех кто любит по мощнее, в этой статье вы также найдете схему рассчитанную на ток до 25А. Не буду торопить события. Внимательно читайте статью до конца.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 позволяет плавно регулировать напряжение в диапазоне от 1.2 до 30В. Регулировка напряжения выполняется переменным резистором Р1. Транзистор Т1 MJE13009 выполняет роль ключа пропускающего через себя большой ток.

Система ограничения силы тока выполнена на полевом транзисторе Т2 IRFP260, позволяет ограничивать ток от 0 до 10А, управление током осуществляется переменным резистором Р2, что позволяет использовать данный блок питания в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Мощный резистор R6 с сопротивлением 0.1 Ом 20 Вт выполняет роль шунта. Купить его не проблема в Китае на Али Экспресс. Если не хочется долго ждать можно соединить несколько резисторов параллельно тогда получится один мощный резистор. Обратите внимание на то, что при параллельном соединении резисторов применяется специальная формула.

Общее сопротивление резисторов делится на количество резисторов. Как определить общее сопротивление, одинаковых резисторов? Надо просто взять сопротивление одного резистора и разделить на количество резисторов. Например, у меня есть 4 резистора, сопротивление каждого резистора 1 Ом и рассеиваемая мощность 10 Вт, следовательно общее сопротивление всех резисторов 1 Ом, если их соединить параллельно, то получится общее сопротивление четырех резисторов 0.25 Ом 40 Вт. Мощность всех резисторов суммируется. Таким образом можно сделать резистор любой мощности. На фотографиях и в видеоролике в моем блоке питания вы увидите сборку из 4 резисторов по 1 Ом 10 Вт с общим сопротивлением 0.25 Ом и мощностью 40 Вт. Сделал я так потому, что в тот момент у меня не было под рукой, да и в магазине тоже мощного резистора на 0.1 Ом 20 Вт. Но вот чудо, оказалось, что регулировка тока в данной схеме отлично работает даже с сопротивлением в 0.25 Ом. Мне стало интересно и я решил провести серию экспериментов с резисторами пришедшими через пару недель из Китая, с сопротивлением в 0.1 Ом, 0.25 Ом, 0.5 Ом, и пришел к выводу, что с любым из этих сопротивлений регулировка тока работает отлично. То есть, в данную схему можно поставить резисторы с любым сопротивлением в диапазоне от 0.1 Ом до 0.5 Ом, что делает эту схему доступной для сборки начинающим радиолюбителям. Ведь не всегда можно найти в магазине резисторы с нужным сопротивлением и мощностью. Ещё я пробовал заменить резистор куском нихромовой спирали от электроплитки, все тоже самое на работу регулировки тока это никак не повлияло, единственный минус в том, что спираль сильно нагревалась и её пришлось залить в бетон.

В схеме имеется встроенная защита от переполюсовки. При правильном подключении блока питания к аккумулятору загорается зеленый светодиод Led1. В случае не правильного подключения загорается красный светодиод Led2, сигнализирующий о ошибке подключения. Система корректно работает только при выключенном питании блока питания. То есть сначала подключаем аккумулятор, когда загорится зеленый светодиод включаем блок питания в сеть.

Автоматический регулятор оборотов вентилятора предназначен для уменьшения уровня шума возникающего в процессе работы блока питания. Стабилизатор напряжения L7812CV поддерживает постоянное напряжение 12В поступающее на делитель состоящий из терморезистора R8 установленного на радиаторе и подстроечного резистора Р3. Напряжение с делителя поступает на базу транзистора Т3. В процессе работы блока питания от большой нагрузки радиатор нагревается, сопротивление терморезистора R8 установленного в радиаторе становится меньше сопротивления подстроечного резистора Р3, напряжение на базе транзистора увеличивается и транзистор приоткрывается, тем самым увеличивая скорость вращения вентилятора. Настройка чувствительности регулятора осуществляется подстроечным резистором Р3.

В данной схеме регулируемого блока питания имеется возможность подключения разных моделей вольтметров и амперметров, стрелочных и электронных. С аналоговой классикой обозначенной на схеме буквами V вольтметр и A амперметр все понятно подключаем согласно схеме. Амперметр лучше покупать со встроенным шунтом, так гораздо компактней и дешевле. Класс точности вольтметра и амперметра с Али Экспресс должен быть 2.5 эти приборы работают нормально. А вот с китайскими электронными придется повозиться. На данный момент существует две модели китайских универсальных измерительных приборов (КУИП). Первая модель с синим проводом со встроенным шунтом более точная менее глючная, в последнее время её трудно найти на Али Экспресс. Вторая модель с желтым проводом и встроенным шунтом не точная и очень глючная с прыгающими показаниями амперметра от 0 до 0.25А на холостом ходу без нагрузки. Не понятно зачем её вообще продают? Если вы будете ставить электронный КУИП, тогда надо разорвать участок электрической цепи отмеченный на схеме красным крестиком. По другому в данной схеме электронный КУИП работать правильно не будет .

А эта схема для тех, кто любит мощные блоки питания. Как и обещал до 25А.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

В схему добавлен дополнительный мощный транзистор Т2 TIP35C способный выдерживать ток до 25А и резистор R3 200 Ом. Диодный мост заменен на более мощный. Транзистор IRFP250 выдерживает 30А, а транзистор IRFP260 49А.

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

Стабилизатор напряжения LM317, транзисторы TIP35C, IRFP250, 260 устанавливаем на радиатор через изолирующие термопрокладки и термошайбы. Транзистор MJE13009 устанавливаем на радиатор без изоляции, иначе от сильного нагрева и плохого отвода тепла через термопрокладку будет перегреваться и выходить из строя. Стабилизатор напряжения L7812CV и транзистор BD139 устанавливаем на разные радиаторы. Терморезистор вставляем в просверленное в радиаторе отверстие и закрепляем с помощью Поксипола или Эпоксидной смолы. В процессе установки терморезистора проверяйте мультиметром отсутствие электрического контакта, между терморезистором и радиатором. Переменные резисторы, а также светодиоды при необходимости можно соединить проводами и вынести за пределы платы.

Готовый блок питания начинает работать сразу после подачи питания на плату. Единственное что надо настроить, так это скорость вращения вентилятора. Для этого надо при холодном радиаторе с помощью подстроечного резистора Р3 выставить напряжение на вентиляторе примерно 1 вольт. Вентилятор начнет вращаться при температуре радиатора примерно 45 градусов, обороты будут подниматься прямо пропорционально температуре радиатора. При охлаждении радиатора обороты вентилятора будут снижаться. Так работает автоматический регулятор оборотов вентилятора.

Как же пользоваться блоком питания?
Очень просто. Включаем питание и выставляем регулируемым резистором Р1 нужное вам напряжение. Ручку регулируемого резистора Р2 ставим в крайнее правое положение соответствующее максимальной силе тока. Подключаем нагрузку к блоку питания, при необходимости добавляем напряжение. Если надо резистором Р2 можно ограничить ток.

Как заряжать аккумулятор?
Легко! При подключении аккумулятора блок питания должен быть выключен из сети. Ставим ручки резисторов Р1 и Р2 в крайнее левое положение, минимальное напряжение и минимальный ток. Подключаем аккумулятор к блоку питания. Должен загореться зеленый светодиод, это означает что аккумулятор подключен правильно. В случае ошибки подключения загорится красный светодиод. После того, как вы убедились в правильности подключения аккумулятора, включите блок питания в сеть. Переменным резистором Р1 установите напряжение 14.5В. Далее резистором Р2 установите силу тока равную 10% от емкости аккумулятора, то есть для 60А/ч батареи начальный ток должен быть не более 6А.

После установки силы тока произойдет падение напряжения примерно до 13В. По мере заряда аккумулятора напряжение будет постепенно подниматься до 14.5В, а сила тока будет снижаться до 0.1А это будет означать, что батарея полностью заряжена.

Что будет с блоком питания в случае короткого замыкания?
Ничего страшного не произойдет. В случае короткого замыкания сработает защита ограничения тока. Согласно закону Ома: чем больше сопротивление цепи, тем меньше сила тока будет в нем. Следовательно при коротком замыкании будет максимально возможный ток. Напряжение упадет, а сила тока будет той, которую вы ограничили резистором Р2.

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 IRFP250, IRFP260, T3 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2 200R 0.25W, R3 1K 5W, R4 100R 0.25W, R5 47R 0.25W, R6 0.1R 20W, R7 3K 0.25W
  • Терморезистор R8 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 TIP35C, T3 IRFP250, IRFP260, T4 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2, R3 200R 0.25W, R4 1K 5W, R5 100R 0.25W, R6 47R 0.25W, R7 0.1R 20W, R8 3K 0.25W
  • Терморезистор R9 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой напряжения и тока

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы h5 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

  • Стабилизатор напряжения LM317
  • Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
  • Переменный резистор Р1 5К
  • Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

   Регулировка оборотов электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением питающего напряжения, как это делалось раньше, а подачей на электромотор импульсов тока, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными — ШИМ (широтно-импульсно модулируемые) регуляторы. Схема универсальная — она же и регулятор оборотов мотора, и яркости ламп, и силы тока в зарядном устройстве.

Схема ШИМ регулятора

   Указанная схема отлично работает, печатная плата прилагается. 

   Без переделки схемы напряжение можно поднимать до 16 вольт. Транзистор ставить в зависимости от мощности нагрузки. 

   Можно собрать ШИМ регулятор и по такой электрической схеме, с обычным биполярным транзистором:

   А при необходимости, вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 — 47к. Полевик без радиатора, при нагрузке до 7 ампер, не греется. 

Работа ШИМ регулятора

   Таймер на микросхеме NE555 следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR. Как только оно достигнет максимума — открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю — система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь. 

   Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда вращаем переменный резистор R1, у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1. Меняя отношение сопротивлений заряда/разряда — меняем скважность. Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень. 

Рекомендации по сборке и настройке

   Диоды можно ставить любые, конденсаторы примерно такого номинала, как на схеме. Отклонения в пределах одного порядка не влияют существенно на работу устройства. На 4.7 нанофарадах, поставленных в С1, например, частота снижается до 18кГц, но ее почти не слышно. 

   Если после сборки схемы греется ключевой управляющий транзистор, то скорее всего он полностью не открывается. То есть на транзисторе большое падение напряжения (он частично открыт) и через него течет ток. В результате рассеивается большая мощность, на нагрев. Желательно схему параллелить по выходу конденсаторами большой емкости, иначе будет петь и плохо регулировать. Чтобы не свистел — подбирайте С1, свист часто идет от него. В общем область применения очень широкая, особенно перспективным будет её использование в качестве регулятора яркости мощных светодиодных ламп, LED лент и прожекторов, но про это в следующий раз. Статья написана при поддержке ear, ur5rnp, stalker68.

   Форум по широтно-импульсным регуляторам

   Форум по обсуждению материала СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА



MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.





Зарядное устройство для четырёхколёсного коня из ATX

Задача изготовить регулируемое зарядное устройство с током в 5 ампер. Такой ток тянут даже самые старенькие блоки 200 серии.

На самом деле в блоке питания от ПК уже есть почти всё что нам потребуется. Понадобится небольшая манипуляция с регулятором напряжения и амперметром. Да и узел защиты от смены полярности добавить.

Если у вас есть готовый амперметр со встроенным шунтом, то понадобится минимум работы. Не нужно выпаивать ни какие дросселя и конденсаторы во вторичной цепи!

Этим вы нарушите работу защиты и при первом же коротком замыкании угробите блок. Напряжения родных конденсаторов вполне достаточно для наших целей.

Это подтверждено многолетней эксплуатацией таких зарядных устройств.

Для регулировки напряжения на блоке ATX необходимо внести потенциометр в цепь контроля напряжения. Затем подстроить цепи контроля от повышенного напряжения. Иначе нам не удастся поднять напряжение выше 13 вольт (сработает защита)

Обычно блоки строят на микросхемах серии KA7500 или TL494, так же могут быть их аналоги. Смотрим документацию на свою микросхему.

Резистор регулировки придётся подобрать что бы перекрыть нужный диапазон напряжения примерно от 9 до 16 вольт. На выходе зажимов «крокодил» нам нужно максимальное напряжение 14.5 вольта, но часть напряжения потеряется в проводах и часть в самой схеме.

Поэтому на выходе блока понадобится поднять предел до 16 вольт.

С защитой от перенапряжения будет немного посложнее, так как каждый производитель в этом месте меняет схему по своему. В схемах на TL494 защита приходит на 4 ногу микросхемы. Логика проста, если поднять напряжение на 4 ноге выше 3.5 вольта то произойдёт отключение ШИМ и блок уйдет в защиту. В данной схеме защита собрана на элементах Q6;Q7.

Контролируются три напряжения +5, -12, — 5 вольт. Элемент ZD3 задаёт напряжение включения схемы.

В данном случае номинал ZD3 равен 2,1 вольта. Если мы заменим этот стабилитрон номиналом 5.1 вольта то напряжение защиты подымится до 16 вольт.

Для манипуляций с системой защиты желательно иметь под руками схему своего блока ATX.

Дальше необходимо добавить цепи развязки и защиты от обратной полярности, это защитит схему блока от неправильной эксплуатации зарядного. Схема защиты состоит из силового диода на 10 ампер и обычного реле на 12 вольт.

Если в схеме используется микроамперметр в качестве амперметра, то необходимо добавить в схему шунт который можно изготовить из обычного болта диаметром 3.5 — 4 мм и длинной приблизительно 5 см.

Дизайн лицевой панели:

В качестве накладки на лицевую панель использован пластик от наклейки на холодильник. Вольтметром служит цифровой прибор на МК Атмега — 8.
Он же замеряет ток при переключении с кнопки. Любой вольтметр можно использовать в качестве амперметра, используя усилитель напряжения выхода шунта. Я для этой цели применил операционный усилитель LM385.

Схему индикации не прилагаю так как их достаточно в сети. Внизу фото второго блока с другим дизайном органов управления.

Тут был взят готовый светодиодный вольтметр, к которому добавлен каскад усиления токового шунта. Хорошо видно, что микросхема LM358 на плате прикручена сверху радиатора блока ATX.

На лицевой панели выключатель сети, регулятор напряжения, предохранитель, переключатель индикации «ток — напряжение». Светодиодный вольтметр как раз поместился в родном гнезде сетевого шнура.

Как вам статья?

Мне нравится2Не нравится

Павел

Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы

Руководство покупателя — нужен ли мне контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ или MPPT?

 

Зачем нужен контроллер заряда солнечной батареи?

 

Контроллер заряда солнечной батареи (часто называемый регулятором) аналогичен обычному зарядному устройству для аккумуляторов, т. е. он регулирует ток, протекающий от солнечной панели к блоку аккумуляторов, чтобы избежать перезарядки аккумуляторов. (Если вам не нужно понимать почему, прокрутите до конца простую блок-схему). Как и в обычном качественном зарядном устройстве, в нем могут быть установлены различные типы батарей, можно выбрать напряжение поглощения, плавающее напряжение, а иногда также можно выбрать периоды времени и / или остаточный ток.Они особенно подходят для литий-железо-фосфатных батарей, так как после полной зарядки контроллер остается на установленном плавающем или удерживающем напряжении около 13,6 В (3,4 В на элемент) до конца дня.

Наиболее распространенный профиль заряда — это та же базовая последовательность, что и в качественном сетевом зарядном устройстве, т. е. режим объемного заряда > режим абсорбции > плавающий режим. Вход в режим массовой зарядки происходит по адресу:

  • рассвет утром
  • , если напряжение батареи падает ниже определенного значения в течение более установленного периода времени, например.грамм. 5 секунд (повторный вход)

Этот повторный вход в объемный режим хорошо работает со свинцово-кислотными батареями, так как падение напряжения хуже, чем для литиевых батарей, которые поддерживают более высокое и стабильное напряжение на протяжении большей части цикла разрядки.

 

Литиевые батареи

Литиевые батареи

(LiFePO4) не получают выгоды от повторного входа в объемный режим в течение дня, поскольку внутреннее сопротивление литиевых батарей увеличивается при высоком (и низком) состоянии заряда, как показано оранжевыми вертикальными линиями на диаграмме ниже и необходимо только время от времени балансировать ячейки, что можно сделать только вокруг напряжения поглощения.Связанная с этим причина заключается в том, чтобы избежать быстрых и значительных изменений напряжения, которые будут происходить в этих областях при включении и выключении больших нагрузок.

Литиевые батареи не имеют определенного «плавающего напряжения», поэтому «плавающее напряжение» контроллера должно быть установлено на уровне или чуть ниже «напряжения колена заряда» (как указано в таблице ниже) заряда LiFePO4. профиля, т.е. 3,4 В на элемент или 13,6 В для 12-вольтовой батареи. Контроллер должен удерживать это напряжение до конца дня после полной зарядки аккумулятора.

 

 

Разница между PWM и MPPT солнечными контроллерами заряда

Суть разницы:

  • При использовании ШИМ-контроллера ток отбирается от панели чуть выше напряжения батареи, тогда как
  • С ]]>Контроллер заряда солнечной батареи MPPT ток вытягивается из панели при «максимальном напряжении питания» панели (думайте о контроллере MPPT как об «умном преобразователе постоянного тока в постоянный»)

Часто можно встретить такие лозунги, как «Вы получите 20% или более энергии, потребляемой контроллером MPPT».Эта дополнительная на самом деле значительно варьируется, и ниже приведено сравнение, предполагающее, что панель находится на полном солнце, а контроллер находится в режиме массовой зарядки. Игнорирование перепадов напряжения и использование простой панели и простой математики в качестве примера:

 

     Максимальный ток питания панели (имп)  = 5,0 А

     Максимальное напряжение питания панели (Вмп)  = 18 В

 

Напряжение батареи = 13 В (напряжение батареи может варьироваться от 10,8 В в полностью разряженном состоянии до 14,4 В в режиме абсорбционного заряда).При 13 В усилители панели будут немного выше, чем максимальные усилители мощности, скажем, 5,2 А

.

С ШИМ-контроллером мощность, потребляемая панелью, составляет 5,2 А * 13 В = 67,6 Вт. Это количество энергии будет потребляться независимо от температуры панели, при условии, что напряжение панели остается выше напряжения батареи.

С контроллером MPPT мощность от панели 5,0А * 18В = 90 Вт, т.е. на 25% выше. Однако это слишком оптимистично, поскольку напряжение падает при повышении температуры; таким образом, предположим, что температура панели поднимается, скажем, на 30°C выше температуры стандартных условий испытаний (STC) 25°C, а напряжение падает на 4% на каждые 10°C, т.е.е. всего 12%, тогда мощность, потребляемая MPPT, составит 5 А * 15,84 В = 79,2 Вт, т.е. на 17,2% больше мощности, чем у ШИМ-контроллера.

Подводя итог, можно сказать, что потребление энергии контроллерами MPPT увеличивается, но процентное увеличение сбора значительно меняется в течение дня.

 

Различия в работе PWM и MPPT:

 

ШИМ:

ШИМ-контроллер (широтно-импульсная модуляция) можно рассматривать как (электронный) переключатель между солнечными панелями и аккумулятором:

  • Переключатель включен, когда зарядное устройство находится в режиме объемной зарядки
  • Переключатель включается и выключается по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне напряжения поглощения
  • Выключатель выключен в конце абсорбции, когда напряжение батареи падает до напряжения холостого хода
  • Переключатель снова «щелкает» ВКЛ и ВЫКЛ по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне плавающего напряжения

Обратите внимание, что, когда переключатель находится в положении OFF, напряжение на панели будет равно напряжению холостого хода (Voc), а когда переключатель в положении ON, напряжение на панели будет равно напряжению батареи + падению напряжения между панелью и контроллером.

Лучшее сочетание панели с ШИМ-контроллером:

Наилучшей панелью, подходящей для ШИМ-контроллера, является панель с напряжением, которое чуть выше необходимого для зарядки аккумулятора и с учетом температуры, как правило, панель с Vmp (максимальное напряжение питания) около 18 В для зарядки батарея 12В. Их часто называют панелями на 12 В, хотя их Vmp составляет около 18 В.

 

MPPT:

Контроллер MPPT можно рассматривать как «интеллектуальный преобразователь постоянного тока в постоянный», т.е.е. он снижает напряжение панели (поэтому можно использовать «домашние панели») до напряжения, необходимого для зарядки аккумулятора. Ток увеличивается в той же пропорции, в которой падает напряжение (без учета тепловых потерь в электронике), как в обычном понижающем DC-DC преобразователе.

«Умный» элемент в преобразователе постоянного тока — это контроль точки максимальной мощности панели, которая будет меняться в течение дня в зависимости от силы и угла солнца, температуры панели, затенения и состояния панели (панелей).Затем «умники» регулируют входное напряжение DC-DC преобразователя — на «инженерном языке» он обеспечивает согласованную нагрузку на панель.

Лучшее соответствие панели для контроллера MPPT:

Для согласования панели с контроллером MPPT рекомендуется проверить следующее:

  1. Напряжение холостого хода панели (Voc) должно быть ниже допустимого напряжения.
  2. VOC должен быть выше «пускового напряжения», чтобы контроллер «запустился»
  3. Максимальный ток короткого замыкания панели (Isc) должен находиться в пределах указанного диапазона
  4. Максимальная мощность массива — некоторые контроллеры допускают ее превышение, например.g к Redarc Manager 30 разрешено подключать до 520 Вт

 

Правильный выбор солнечного контроллера/регулятора

ШИМ — хороший недорогой вариант:

• для небольших систем

• где эффективность системы не критична, например, подзарядка.

• для солнечных панелей с максимальным напряжением питания (Vmp) до 18В для зарядки аккумулятора 12В (36В для аккумулятора 24В и т.д.).

 

Контроллер MPPT лучше всего:

 

• Для более крупных систем, где дополнительные 20 %* или более сбора энергии имеют смысл

• Когда напряжение солнечной батареи значительно превышает напряжение батареи e.грамм. с использованием домовых панелей, для зарядки аккумуляторов 12 В

 

* Контроллер MPPT будет давать более высокую отдачу по сравнению с контроллером PWM при увеличении напряжения на панели. т.е. панель eArche мощностью 160 Вт, использующая 36 обычных монокристаллических элементов с максимальным усилителем мощности 8,4 А, обеспечит около 8,6 А при 12 В; в то время как панель мощностью 180 Вт, имеющая еще 4 элемента, будет обеспечивать ту же силу тока, но 4 дополнительных элемента увеличивают напряжение панели на 2 В. Контроллер PWM не будет собирать дополнительную энергию, но контроллер MPPT соберет дополнительные 11.1 % (4/36) от панели 180 Вт.

 

По тому же принципу все панели, использующие элементы SunPower с более чем 32 элементами, требуют контроллера заряда MPPT, в противном случае контроллер PWM будет собирать ту же энергию с панелей с 36, 40, 44 элементами, что и с панелей с 32 элементами.

 

Функции и опции контроллера заряда солнечной батареи

 
Контроллеры

Victron SmartSolar имеют встроенный Bluetooth для удаленного мониторинга вашего MPPT путем сопряжения его со смартфоном или другим устройством через приложение Victron.

 

Контроллеры Boost MPPT

 

Контроллеры заряда

Genasun «Boost» MPPT позволяют заряжать аккумуляторы с более высоким напряжением, чем панель.

 

                         

 

Комбинированное зарядное устройство MPPT и DC-DC

Функция MPPT является естественным дополнением к функции зарядного устройства постоянного тока, и есть несколько качественных брендов, которые предоставляют эту функцию в стадии разработки.
Один блок можно использовать отдельно, так как он автоматически переключается между зарядкой от генератора и солнечной батареей.Для более крупных систем мы предпочитаем использовать отдельный контроллер MPPT для стационарных панелей, установленных на крыше, и использовать комбинированный контроллер MPPT/DC-DC с переносными панелями. В этом случае разъем Андерсона размещается снаружи дома на колесах, который затем подключается к солнечному входу блока MPPT/DC-DC.

Обратите внимание, что емкость аккумулятора должна быть достаточной, чтобы суммарный зарядный ток от одновременной зарядки от генератора переменного тока и солнечных панелей на крыше не превышал рекомендованный производителем максимальный зарядный ток.

 

 

Более дешевые варианты

Дешевые контроллеры могут быть помечены как MPPT, но тестирование показало, что некоторые из них на самом деле являются контроллерами PWM.
Дешевые контроллеры могут не иметь защиты батареи от перенапряжения, что может привести к перезарядке батареи и потенциальному повреждению батареи, поэтому покупатель должен быть осторожен.

 

 

 

 

Несколько солнечных зарядных устройств

При правильном подключении можно добавить несколько солнечных зарядных устройств (любая комбинация типа и номинала) для зарядки аккумулятора.Правильная проводка означает, что каждое солнечное зарядное устройство в идеале подключается отдельно и непосредственно к клеммам аккумулятора. Этот идеальный случай означает, что каждый контроллер «видит» напряжение батареи и не зависит от тока, поступающего от других контроллеров заряда. Контроллеры явно не будут иметь одинаковых зарядных характеристик и могут иметь разные настройки, и заряжать они будут по запрограммированным характеристикам. Эта ситуация ничем не отличается от зарядки аккумулятора от сети/генератора одновременно с зарядкой от солнечной батареи.В современных контроллерах ток не будет течь обратно от батареи к контроллеру (за исключением очень небольшого тока покоя).

 

Простая блок-схема

Мне нужен контроллер заряда солнечной батареи

Vmp солнечной панели больше, чем:
— 19В для батареи 12В
— 34В для батареи 24В
— 49В для батареи 36В
— 64В для батареи 48В

Vmp солнечной панели находится в пределах:
— 17-19В для батареи 12В
— 30-34В для батареи 24В
— 43-49В для батареи 36В
— 56-64В для батареи 48В

Vmp солнечной панели меньше:
— 13В для батареи 12В
— 26В для батареи 24В
— 41В для батареи 36В
— 43В для батареи 48В

Создайте собственное USB-зарядное устройство Altoids

Это просто! Просто добавьте электронику в банку Altoids

План USB

Многие электронные устройства питаются от USB-кабеля, поэтому я решил, что USB-порт с питанием будет наиболее полезным источником питания.Я использовал вольтметр для измерения напряжения на каждом из контактов адаптера переменного тока для iPod и получил +5,16 В на контакте V+, +2,06 В на контакте D- и +2,76 В на контакте D+. Я использую регулятор напряжения 7805, чтобы получить + 5 В для V +, и использую два резистора для каждого контакта данных. Я рассчитал значения резисторов, чтобы свести к минимуму потери тока (поскольку на каждый вывод данных не требуется много тока).

Вот схема:

Рис. 1. Схема зарядного устройства USB.

Зарядное устройство USB

Детали, которые вам понадобятся


Рис. 2.Все детали, которые вам понадобятся для сборки зарядного устройства USB.

Проектная сборка электроники USB

Для простоты я решил просто скрутить выводы вместе, так как схема довольно проста. Вы можете припаять их к макетной плате для долговечности; см. инструкции ниже.

Чтобы скрутить провода вместе, вам нужно будет припаять провода к выключателю, регулятору и разъему USB. Затем скрутите красный провод от аккумулятора с одним из проводов на переключателе, а другой провод с переключателя накрутите на левый провод (металлической частью регулятора вниз) на регуляторе напряжения.

Затем скрутите крайний правый провод регулятора с резисторами 22кОм и 39кОм и выводом от контакта 1 разъема USB. После этого скрутите провод от контакта 2 разъема USB с другим концом резистора 39 кОм и одним концом одного из резисторов 27 кОм. Затем скрутите один конец второго резистора 27 кОм с проводом от контакта 3 USB-разъема и другой конец резистора 22 кОм. Наконец, скрутите провод от контакта 4 USB-разъема с оставшимися концами батареи, регулятором и двумя резисторами 27 кОм.

В этом месте у вас должен получиться беспорядок из скрученных проводов, поэтому проверьте цепь, подключив устройство или используя мультиметр. Если это не работает, проверьте выключатель и проводку.

Рис. 3. Схема контактов USB, вид на разъем.
После того, как все заработает, обмотайте каждый виток изолентой. Затем вырежьте отверстие размером с USB в банке Altoids ножницами по металлу. Вам нужно всего лишь два раза срезать металл, а затем несколько раз согнуть металл, пока он не сломается.Я бы предложил покрыть края изолентой; он может быть острым! Затем поместите аккумулятор в банку и вставьте USB-разъем в отверстие. Затем вставьте оставшуюся часть схемы в оставшееся пространство; он должен подойти довольно легко.

Выглядело довольно грязно, поэтому я заклеил внутренности устройства изолентой. Вуаля! У вас есть рабочее зарядное устройство!

Рис. 4. Банка Altoids после резки. Рис. 5. Готовое изделие! Рис. 6. Готовый продукт в открытом виде.
Идем дальше

При желании можно поместить схему на макетную плату; Он будет меньше и будет выглядеть проще, но сделать его будет немного сложнее. Это не должно быть слишком большой проблемой; нужно вставить всего четыре резистора и переключатель. Выводы разъема USB находятся на расстоянии 0,1 дюйма друг от друга и подходят прямо к макетной плате.

iPod является товарным знаком Apple Inc. Altoids и логотип Altoids являются товарными знаками Callard & Bowser Inc.


Фил Танг — студент инженерного факультета Университета Тафтса и летняя стажировка в Jameco, работающая над новыми носителями и целостностью данных. Он любит узнавать понемногу обо всем и много интересного. Он опытный робототехник и разносторонний компьютерщик, наслаждающийся всевозможными электронными чудесами. С ним можно связаться по адресу [email protected].

5 распространенных признаков неисправности регулятора напряжения (с исправлениями)

Симптомы неисправного регулятора напряжения легко обнаружить если вы знаете, что искать.

Но почему твой регулятор напряжения выходит из строя?
И что делать, если вы заметили симптомы неисправности регулятора напряжения?

В этой статье мы сначала рассмотрим пять симптомов, обычно связанных с неисправными регуляторами напряжения. Затем мы расскажем вам, как решить эти проблемы.

Наконец, мы дадим вам более четкое представление об этом компоненте в нашем разделе часто задаваемых вопросов регулятора напряжения .

Эта статья содержит:

Давайте сразу приступим.

5 признаков неисправности регулятора напряжения, на которые следует обратить внимание

Если в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения, вы столкнетесь с одним или несколькими из следующих пяти симптомов :

Признак A: разрядилась батарея

Неисправный регулятор напряжения может серьезно повредить автомобильный аккумулятор, в результате чего он перестанет работать.

Но почему?
Регулятор напряжения обеспечивает постоянную подачу зарядного напряжения и мощности на аккумулятор автомобиля и другие электронные компоненты.

Если у вас сгорел регулятор напряжения, ваша батарея может:

  • Недостаточная зарядка
  • Перезарядка
  • Подвергаться чрезмерному зарядному напряжению

Если батарея не получает достаточного заряда, зарядная мощность вашей батареи расходуется на работу электрических систем автомобиля. В конечном итоге, когда весь заряд разрядится, аккумулятор вашего автомобиля разрядится, и вы больше не сможете завести свой автомобиль.

С другой стороны, если аккумулятор перезаряжается или подвергается воздействию высокого зарядного напряжения, аккумулятор может разрядиться, или электролиты внутри могут начать кипеть, что приведет к протечке и вздутию автомобильного аккумулятора .

Помимо неисправного регулятора напряжения, аккумулятор вашего автомобиля также может разрядиться, если:

В любом случае можно быстро зарядить севший аккумулятор (или разряженный аккумулятор ) с помощью соединительных кабелей и другого автомобиля с заряженным аккумулятором.Однако это лишь временное решение, потому что любая мощность, передаваемая по кабелям, быстро истощается, когда ваш автомобиль начинает работать.

В результате ездить с разряженной или разряженной батареей — плохая идея, так как ваш автомобиль может заглохнуть в любой момент.

Вот почему, когда у вас плохой аккумулятор или разряженный аккумулятор, обратитесь к механику как можно скорее . Пусть они диагностируют, неисправен ли ваш регулятор напряжения или какой-то другой электрический компонент.Кроме того, механик сообщит вам, нужна ли вам новая батарея.

Признак B: неустойчивая работа двигателя

Неустойчивая работа двигателя является распространенным симптомом, указывающим на неисправность регулятора напряжения.

Но что означает неустойчивая работа двигателя?
Здесь вы можете заметить, что двигатель:

  1. Брызгает — кажется, что двигатель борется (как будто он задыхается)
  2. Глохнет — двигатель может резко остановиться на короткое время
  3. Периодически ускоряется

Другими словами, ваш двигатель будет демонстрировать непредсказуемые или непостоянные характеристики и в целом неприятные ощущения от вождения.Неустойчивая работа двигателя обычно происходит, когда у вас есть неисправный регулятор, который не может контролировать уровень выходного напряжения, генерируемого генератором .

Если вы заметили, что работа вашего двигателя странная или непредсказуемая, скорее всего, у вас неисправный регулятор. В этом случае лучше всего поручить электрические системы вашего автомобиля проверить профессиональному механику .

Симптом C: мерцание или приглушение света

Вероятно, наиболее частым признаком неисправности регулятора является мерцание, затемнение или пульсация света.

Чтобы быть более конкретным, вы можете заметить, что транспортное средство:

  • Свет фар колеблется между ярким и тусклым без каких-либо действий
  • Дальний свет не работает должным образом
  • Освещение салона начинает мерцать

Эти признаки обычно указывают на неисправный регулятор напряжения, который не может регулировать выходное напряжение. И если вы столкнетесь с этими признаками, , проверьте свой автомобиль у профессионального механика в ближайшее время, чтобы решить проблему с регулятором напряжения, прежде чем ситуация ухудшится.

Симптом D: активация индикатора аккумулятора или индикатора проверки двигателя

Иногда, когда ваш регулятор напряжения не работает должным образом, может активироваться индикатор двигателя или аккумулятора на приборной панели.

Но почему горят эти индикаторы приборной панели?
Индикатор батареи загорается , потому что ваша электрическая система может выйти из строя из-за неисправного регулятора. В качестве альтернативы, индикатор батареи может активироваться из-за неисправного диода генератора (или негерметичного диода) или проблем со статором генератора.

С другой стороны, загорание индикатора проверки двигателя может быть следствием непредсказуемой работы двигателя. Кроме того, это может быть связано с проблемами, связанными с вашей системой трансмиссии, выхлопным оборудованием, системой зажигания и многим другим.

Определить, вызывает ли регулятор напряжения загорание индикатора аккумулятора или индикатора проверки двигателя, непросто. В игре может быть масса других причин. Вот почему вам следует проверить свой автомобиль у сертифицированного автомобильного техника , который может поставить вам точный диагноз.

Симптом E: Неисправность комбинации приборов

Другим легко заметным признаком неисправного регулятора является неисправность комбинации приборов в вашем автомобиле.

Что такое комбинация приборов?
Комбинация приборов состоит из различных датчиков и сигнальных ламп на приборной панели.

Ваша комбинация приборов включает:

  • Спидометр
  • Тахометр
  • Указатель уровня топлива
  • Указатели указателей поворота
  • Предупреждающие лампы, такие как стояночный тормоз свет, индикатор проверки двигателя и т. д.

Для точной работы комбинации приборов на приборной панели требуется определенное количество входного напряжения. А когда регулятор напряжения поврежден, комбинация приборов может не получать нужное количество входного напряжения.

В результате вы можете заметить мерцание датчиков на комбинации приборов или, что еще хуже, она может полностью перестать работать.

Кроме того, комбинация приборов может работать хаотично, если регулятор напряжения прибора также неисправен.

В любом случае, хотя мигающие датчики на комбинации приборов не обязательно мешают вам управлять автомобилем, вам не следует садиться за руль, когда комбинация приборов не работает. Поскольку датчики на комбинации приборов позволяют следить за состоянием автомобиля, вождение с мерцающими датчиками рискованно.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные симптомы неисправного регулятора напряжения, давайте рассмотрим, что вы можете сделать для устранения этих симптомов:

Как устранить симптомы неисправности регулятора напряжения?

Хотя заманчиво протестировать регулятор напряжения и попытаться заменить его самостоятельно, мы не рекомендуем этого делать.

Почему?
Регулятор напряжения может влиять на работу двигателя, комбинацию приборов и многое другое. И если замена регулятора напряжения генератора произведена неправильно, вы можете столкнуться с потенциальной угрозой безопасности.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , обратитесь к профессиональному механику.

Просто убедитесь, что механик, которого вы нанимаете:

  • Является ли сертифицированным ASE
  • Предлагает вам гарантийное обслуживание
  • Используются только высококачественные запасные части

Это приводит нас к вопросу: где вы находите такую ​​механику?

Просто обратитесь по телефону RepairSmith — удобное, простое и надежное решение для мобильного авторемонта !

Вот лишь некоторые из фантастических преимуществ RepairSmith :

  • Забронируйте все ремонтные работы в режиме онлайн по конкурентоспособным ценам
  • Наши специалисты, сертифицированные ASE, приедут к вам на подъезд для ремонта и технического обслуживания
  • Все ремонтные работы сопровождаются пробегом в 12 000 миль | Гарантия 12 месяцев
  • Для обслуживания вашего автомобиля используется только высококачественное оборудование и запасные части
  • Ремонтные услуги доступны семь дней в неделю

Далее мы рассмотрим некоторые часто задаваемые вопросы, связанные с регулятором напряжения:

6 Часто задаваемые вопросы о регуляторе напряжения

Вот шесть вопросов, которые владельцы автомобилей обычно задают о регуляторе напряжения:

1.Какую роль играет регулятор напряжения?

Основная цель регулятора напряжения (также известного как регулятор напряжения генератора) — обеспечить стабильное и надежное напряжение аккумулятора вашего автомобиля и других электрических компонентов.

Но как регулятор напряжения обеспечивает стабильность подаваемого напряжения?
Когда автомобиль работает, генератор переменного тока преобразует механическую энергию, вырабатываемую двигателем, в электрическую энергию. И чем быстрее вращается генератор вашего автомобиля, тем выше вырабатываемая электрическая мощность.

Однако, если источник электропитания или генерируемое напряжение становятся чрезмерными, это может привести к повреждению автомобильного аккумулятора и других компонентов электрической системы.

Вот тут-то и пригодится регулятор напряжения генератора.

Когда генерируемое напряжение или мощность являются чрезмерными, регулятор напряжения дает сигнал генератору прекратить вращение, а затем отводит выходное избыточное напряжение (или избыточную мощность) на заземляющий провод.

Таким образом, регулятор напряжения генератора защищает соединение автомобильного аккумулятора и другие электрические компоненты от повреждения из-за чрезмерного выходного напряжения.

Примечание: В мотоцикле вы можете не встретить автономный регулятор напряжения генератора. Вместо этого у вас, вероятно, будет выпрямитель-регулятор (например, выпрямитель-регулятор напряжения Harley).

Выпрямитель регулятора служит здесь двум целям:

  1. Регулирует уровень выходного напряжения.
  2. Он преобразует напряжение переменного тока (AC), создаваемое статором генератора, в напряжение постоянного тока (DC).

2. Где находится регулятор напряжения?

Расположение регулятора напряжения может различаться в зависимости от модели и марки вашего автомобиля.

В более старых моделях используется внешний регулятор напряжения, который можно найти в моторном отсеке рядом с корпусом генератора. Напротив, в некоторых более новых моделях регулятор напряжения встроен в ECM автомобиля (электронный модуль управления).

3. Что вызывает отказ регулятора напряжения?

Может быть много разных причин, по которым ваш регулятор напряжения начинает барахлить или выходит из строя.

Вот несколько распространенных причин отказа регулятора напряжения:

  • Поврежденный заземляющий провод
  • Корродированная или изношенная клемма аккумулятора
  • Плохое соединение аккумулятора
  • Перегрев некоторых электрических компонентов

4. Как долго служит регулятор напряжения?

Трудно предсказать точный срок службы регулятора напряжения генератора.

Однако при разумных условиях окружающей среды ваш регулятор напряжения потенциально может пережить срок службы вашего автомобиля.Чтобы быть более точным, многие механики согласятся, что регулятор напряжения вашего автомобиля может прослужить вам до 100 000 миль .

Но если ваш автомобиль постоянно подвергается воздействию экстремальных зимних или жарких климатических условий, этот показатель может снизиться.

5. Сколько стоит замена регулятора напряжения генератора?

Стоимость замены регулятора напряжения генератора может сильно различаться в зависимости от:

  • Марка и модель вашего автомобиля
  • Кто изготовил регулятор напряжения
  • Ваше местонахождение

В среднем замена регулятора напряжения генератора может стоить вам от до 330 и 450 долларов .

6. Как проверить регулятор напряжения?

Когда симптомы неисправного регулятора напряжения становятся очевидными, некоторые владельцы автомобилей могут попытаться самостоятельно проверить свои регуляторы напряжения с помощью вольтметра или мультиметра.

Но настоятельно рекомендуется, , поручить испытательную часть профессиональному механику. И это потому, что механик будет иметь надлежащую подготовку и опыт, чтобы точно диагностировать, что не так с вашим автомобилем.

Механик:

1.Убедитесь, что стартер вашего автомобиля или замок зажигания не активированы, а двигатель выключен.

2. С помощью мультиметра или вольтметра измерьте уровень напряжения на положительной и отрицательной клеммах аккумуляторной батареи автомобиля.

3. Убедитесь, что напряжение аккумуляторной батареи, измеренное вольтметром или мультиметром, немного превышает 12 вольт.

4. Запустите двигатель с помощью замка зажигания автомобиля (или кнопки зажигания).

5. Снова измерьте напряжение аккумуляторной батареи с помощью мультиметра или вольтметра, когда двигатель работает на холостом ходу.Измеренное напряжение батареи должно быть около 14 вольт.

6. Увеличьте обороты двигателя и проверьте показания выходного напряжения на вольтметре или мультиметре. Выход зарядки обычно остается ниже 14,2 вольт.

Если показания выходного напряжения на вольтметре или мультиметре выходят за пределы ожидаемых диапазонов, в вашем автомобиле может быть проблема с регулятором напряжения.

Кроме того, механик может выполнить испытание на падение напряжения. Здесь механик подключал отрицательный щуп (подключенный к черному проводу) мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора, а положительный щуп (подключенный к красному проводу) к чередующемуся кронштейну.

Если показания мультиметра превышают 0,1 В, возможно, у вас проблема с генератором или регулятором напряжения.

Заключительные мысли

Плохой регулятор может вывести вас из равновесия: вы можете заметить мерцание манометров на комбинации приборов, один или два электрических компонента могут выйти из строя и многое другое.

Если вы заметили какой-либо из симптомов неисправного регулятора напряжения , которые мы рассмотрели, обратитесь к механику как можно скорее. Помните, что вождение автомобиля с неисправностью регулятора напряжения может поставить под угрозу вашу безопасность на дороге.
Если вам нужны беспроблемные и удобные услуги по ремонту автомобилей, просто свяжитесь с RepairSmith . Наши профессиональные механики приедут к вам и позаботятся о проверке, техническом обслуживании и ремонте вашего автомобиля прямо на подъездной дорожке!

LM2596 Понижающий модуль постоянного тока и постоянного напряжения (CC CV) зарядки / регулятора напряжения и тока – Служба поддержки Envistia Mall

Понижающий (понижающий) регулятор постоянного тока и постоянного напряжения (CC CV) Envistia Mall LM2596 может обеспечить выход постоянного напряжения (CV) или постоянного тока (CC).Благодаря регулируемому диапазону выходного напряжения от 1,25 В до 30 В и регулируемому выходному току от 0 А до 3 А он идеально подходит для использования в качестве источника/драйвера тока для светодиодов или лазерных диодов, зарядного устройства, лабораторного источника тока/напряжения или для регулирования выход солнечных батарей или ветряных турбин для зарядки аккумуляторов энергии.

  Заявки:

  • Мощный (до 3 А) драйвер постоянного тока (СС) для светодиодов или лазерных диодов
  • Зарядное устройство для литиевых батарей
  • Зарядное устройство для никель-кадмиевых или никель-металлгидридных батарей 4 В, 6 В, 12 В, 14 В или 24 В
  • Регулируемое лабораторное напряжение источник или источник тока
  • Диммирующие устройства
  • Регулирование мощности солнечных батарей и ветряных турбин для зарядки аккумуляторных батарей

Характеристики/характеристики:

  • Неизолированный понижающий модуль постоянного тока и постоянного напряжения (зарядный модуль CC CV)
  • Входное напряжение: от 7 до 35 В.Для наилучшей эффективности выходное напряжение должно составлять около 80 % от входного напряжения.
  • Выходное напряжение: Плавная регулировка от 1,25 В до 30 В
  • Минимальная разность напряжений (входное напряжение – выходное напряжение): ~2 В
  • Максимальный выходной ток: 3 А (выходная мощность более 15 Вт, установите радиатор)
  • Диапазон постоянного тока: от 0 до 3 А (регулируемый)
  • Выходная мощность: 15 Вт с естественным охлаждением, 25 Вт с радиатором
  • Эффективность преобразования: до 92% (более высокая эффективность при более высокое выходное напряжение)
  • Повышение температуры при полной нагрузке: 45 °C
  • Ток холостого хода: типичный 10 мА (переключение 12 В на 4.2 В)
  • Регулировка нагрузки: ± 1 %
  • Регулировка напряжения: ± 0,5 %
  • Скорость динамического отклика: 5 % 200 мкс
  • Направление регулировки потенциометра: по часовой стрелке (увеличение), против часовой стрелки (уменьшение)
  • Высокая эффективность преобразования при использовании с Вход автомобильного аккумулятора 12 В
  • Индикаторы:
    • CC/CV Красный светодиод: Зарядка в режиме постоянного тока
    • CH Синий светодиод: Полностью заряжен
    • OK Красный светодиод: Зарядка в режиме постоянного напряжения
  • Защита от короткого замыкания на выходе: Да , постоянный ток (постоянное текущее значение настроек тока)
  • Защита от обратной полярности на входе: Нет, соблюдайте требования к входному напряжению или подключите диод для защиты от обратной полярности на входе последовательно.
  • Тип подключения: пайка
  • Рабочая температура: Промышленный класс (от -40°C до +85°C) (если температура окружающей среды превышает 40°C, уменьшите мощность или установите радиатор)
  • Размер: 47 мм (Д) * 23 мм (Ш) * 14 мм ( H) мм (включая потенциометры)

  Для использования модуля регулятора LM2596 в качестве зарядного устройства:

1) Убедитесь в зарядном напряжении и токе аккумулятора, который необходимо зарядить.

2) Когда к выходу модуля не подключена нагрузка (разомкнутая цепь), отрегулируйте потенциометр постоянного напряжения CV/OK, чтобы установить выходное напряжение равным напряжению заряда батареи

3) Замкните накоротко выход модуля и используйте мультиметр со шкалой тока 10 А для измерения выходного тока короткого замыкания и отрегулируйте потенциометр тока CC, чтобы установить выходной ток на ожидаемое значение зарядного тока.

4) Значение тока лампы переноса заряда (CH) по умолчанию составляет 0,1 раза от тока зарядки (значение постоянного тока).

5) Подключить выводы модуля к аккумулятору и попробовать зарядить.

Для использования модуля регулятора LM2596 в качестве драйвера постоянного тока для светодиодов:

1) Убедитесь в рабочем токе и максимальном рабочем напряжении светодиода, которым вы будете управлять.

2) При отсутствии нагрузки, подключенной к выходу модуля (разомкнутая цепь), отрегулируйте потенциометр постоянного напряжения CV, чтобы установить выходное напряжение на максимальное рабочее напряжение светодиода.

3) Замкните накоротко выход модуля и используйте мультиметр со шкалой тока 10 А для измерения выходного тока короткого замыкания и отрегулируйте потенциометр тока CC, чтобы установить выходной ток в соответствии с требуемым рабочим током светодиода.

4) Подключите светодиод к модулю и проверьте.

  Примечание:  Радиатор не входит в комплект. Если вы собираетесь использовать модуль с выходной мощностью более 15 Вт или при повышенных температурах окружающей среды, вам потребуется отдельно поставить радиатор.

  Ресурсы:

Учебное пособие по модулю

LM2596 CC/CV на Youtube: https://envistia.info/lm2596-cc-cv-tutorial-youtube

Copyright © 2016-2021 Envistia Mall
www.envistiamall.com

ЭМ-СИЛА-0002

Как проверить вашу солнечную панель и регулятор/контроллер

Иногда вам нужно проверить, правильно ли работает ваша солнечная система, или вы можете просто узнать, какой выход дает ваша панель.В этом разделе мы расскажем, как это сделать с помощью мультиметра для измерения силы тока (ампер) и напряжения.

Если вы приехали сюда в поисках , чтобы купить регулятор солнечной панели , то вам следует посетить раздел

, посвященный контроллерам/регуляторам солнечной батареи.

Вы можете скачать и распечатать PDF-версию книги «Как проверить вашу солнечную панель и регулятор».

Перед началом:
  • Найдите номинальное напряжение (В) и силу тока (А) вашей панели (обычно они указаны на задней панели панели).
  • Убедитесь, что условия солнечного света подходят для получения показаний вашей системы. Чтобы получить номинальную мощность вашей панели, вам понадобится полный яркий солнечный свет, падающий прямо на панель. Помните, без солнца нет энергии.
  • Убедитесь, что вы понимаете, как пользоваться мультиметром, и что вы используете соответствующие настройки для мощности, которую вы собираетесь измерять.
  • Если вы тестируете контроллер заряда, вам необходимо убедиться, что батарея НЕ заряжена полностью, иначе она не сможет принимать ток.
  • Первые два измерения используют солнечную панель отдельно. При отсоединении солнечной панели, регулятора и аккумулятора сначала отсоедините панель от регулятора, а затем отсоедините регулятор от аккумулятора. При повторном подключении сначала подключите регулятор к аккумулятору, а затем к солнечной панели. Это позволит избежать повреждения регулятора.

Внимание:

  • Соблюдайте полярность при подключении солнечных панелей и аккумуляторов.
  • Фотогальванические панели вырабатывают электричество при воздействии света, поэтому рекомендуется накрывать переднюю часть солнечной панели, если она находится на открытом воздухе, чтобы избежать ударов током. Это особенно важно для панелей высокого напряжения.
  • Не замыкайте накоротко ни панель, ни аккумулятор.

Для измерения напряжения холостого хода, Вольт (В

oc ):
  • Полностью отсоедините солнечную панель от аккумулятора и регулятора
  • .
  • Направьте солнечную панель к солнцу
  • Убедитесь, что мультиметр настроен на измерение вольт
  • .
  • Измерьте напряжение между клеммами +ve и -ve, соединив отрицательный контакт вольтметра с отрицательным на панели, а положительный контакт вольтметра с положительным на панели.

Для измерения тока короткого замыкания, Ампер (I

sc ):
  • Полностью отсоедините солнечную панель от аккумулятора и регулятора
  • .
  • Наклоните солнечную панель к солнцу.
  • Убедитесь, что мультиметр настроен на 10 А, по крайней мере, для начала. При необходимости вы можете изменить настройку позже.
  • Измерьте силу тока, подключив положительный вывод вольтметра к положительному выводу на панели и отрицательный вывод вольтметра к отрицательному выводу на панели
  • .

Для измерения рабочего тока, Ампер (I

L ):
  • Подключите панель к регулятору и аккумулятору.
  • Убедитесь, что мультиметр настроен на 10 А, по крайней мере, для начала. При необходимости вы можете изменить настройку позже.
  • Отсоедините плюсовой провод между аккумулятором и регулятором
  • .
  • Измерьте рабочий ток, подключив +ve от мультиметра к положительному кабелю от регулятора, а -ve от мультиметра к положительной клемме аккумулятора.
  • Он измеряет ток, который панель (и контроллер заряда) передает на аккумулятор.Если вы подключите счетчик неправильно, вы получите отрицательное значение тока.
  • Помните, что если батарея полностью заряжена, она может не принимать ток, что приводит к низким показаниям.

Для проверки регулятора: 

  • Измерьте рабочий ток, как описано выше.
  • Повторно подключите солнечную панель напрямую к аккумулятору без регулятора.
  • Отсоедините положительный кабель между аккумулятором и панелью.
  • Измерьте рабочий ток, подключив +ve от мультиметра к плюсовому кабелю от панели, а -ve от мультиметра к плюсовой клемме аккумулятора.
  • Если измерять ток без регулятора, а не с регулятором, то регулятор может быть неисправен.
  • Помните, что если батарея полностью заряжена, она может не принимать ток, что приводит к низким показаниям.

Некоторые финальные проверки:

  • Проверьте состояние любых предохранителей, которые могут быть на пути питания.
  • Убедитесь, что проводка системы исправна и не повреждена.
  • Проверьте все соединения и клеммы на наличие хорошего электрического контакта.
  • Если ваша система по какой-либо причине не дает ожидаемых результатов, свяжитесь с нами для получения дополнительной консультации.

Линейные и импульсные регуляторы напряжения

Изучите основы как простых линейных регуляторов, так и более сложных импульсных регуляторов.

Опубликовано

Регуляторы напряжения являются неотъемлемой частью большинства электронных устройств. Функция регулятора напряжения заключается в обеспечении стабильного напряжения на выходе регулятора, в то время как входное напряжение может изменяться.

Регуляторы

(а также зарядные устройства для аккумуляторов) можно разделить на линейные или импульсные. Поскольку линейные регуляторы гораздо проще понять, начнем с них, а затем перейдем к более сложным импульсным регуляторам.

Линейные регуляторы

Линейные регуляторы можно рассматривать как устройства с переменным сопротивлением, в которых внутреннее сопротивление изменяется для поддержания постоянного выходного напряжения. В действительности переменное сопротивление обеспечивается с помощью транзистора, управляемого контуром обратной связи усилителя.

Линейные регуляторы

обычно состоят как минимум из трех контактов — входного входа, выходного контакта и контакта заземления.

Внешние конденсаторы размещаются на входных и выходных клеммах для обеспечения фильтрации и улучшения переходных характеристик при внезапных изменениях нагрузки.Выходной конденсатор также необходим для стабильности цепи обратной связи регулятора напряжения.

Количество тока, протекающего через регулятор, и количество энергии, рассеиваемой в устройстве, будут влиять на выбор корпуса устройства и требования к радиатору.

Линейные регуляторы намного менее эффективны, чем импульсные регуляторы, и поэтому расходуют больше энергии, которая рассеивается в виде тепла.

Если устройство будет рассеивать более 100 мВт, рекомендуется провести более тщательный тепловой анализ с учетом максимальной рабочей температуры и теплового сопротивления корпуса ИС (известного как Theta-JA).

Если регулятор указывает тета-JA 50°C/Вт, то это означает, что температура самой микросхемы (называемая температурой перехода) будет повышаться на 50°C на каждый ватт рассеиваемой мощности.

Большинство интегральных схем рассчитаны на температуру перехода до 125°C. Так, например, если регулятор с тета-JA 50°C/Вт рассеивает 1 Вт, то максимальная температура окружающей среды, в которой он может использоваться, будет 125°C – 50°C = 75°C.

Линейные регуляторы требуют, чтобы входное напряжение было выше, чем выходное.Минимальная разница уровней напряжения между входом и выходом называется падением напряжения. Для обычного линейного регулятора напряжения падение напряжения составляет около 2 вольт.

Регуляторы

с малым падением напряжения (LDO) могут регулировать до уровня менее 100 мВ. Однако их способность подавлять шумы и пульсации на входе будет значительно снижена ниже примерно 500 мВ.

Для большинства приложений линейный стабилизатор или, точнее, регулятор LDO, имеет больше смысла, если входное напряжение не более чем на пару вольт выше выходного напряжения.

В противном случае регулятор будет тратить слишком много энергии, и лучше использовать более эффективный импульсный стабилизатор.

Линейные регуляторы

имеют три основных преимущества. Они просты, дешевы и обеспечивают исключительно «чистое» выходное напряжение.

Импульсные регуляторы

Импульсные стабилизаторы преобразуют одно напряжение в другое, временно накапливая энергию, а затем высвобождая эту накопленную энергию на выходе с другим напряжением.

Термины «преобразователь постоянного тока в постоянный», «импульсный источник питания» (SMPS), «импульсный регулятор» и «импульсный преобразователь» относятся к одному и тому же.Они работают, управляя твердотельным устройством, таким как транзистор или диод, которое действует как переключатель.

Переключатель прерывает подачу тока к компоненту накопления энергии, такому как конденсатор или катушка индуктивности, для преобразования одного напряжения в другое.

Существует много типов топологий импульсных регуляторов, включая три наиболее распространенных:

Понижающие импульсные регуляторы

Понижающий преобразователь может понижать более высокое напряжение на входе до более низкого напряжения на выходе.Это похоже на линейный регулятор, за исключением того, что понижающий регулятор потребляет гораздо меньше энергии.

Если входное напряжение намного выше желаемого выходного напряжения, понижающий стабилизатор обычно предпочтительнее линейного регулятора.

Повышающие импульсные регуляторы

Повышающий преобразователь способен развивать более высокое напряжение на выходе, чем на входе. Например, повышающий преобразователь можно использовать для получения 5 В постоянного тока или 12 В постоянного тока из одного 3.Литий-ионный аккумулятор 7В постоянного тока.

Импульсные регуляторы Buck/Boost (понижающие/повышающие)

Понижающий/повышающий преобразователь, как вы могли догадаться, способен выдавать фиксированное выходное напряжение из входного напряжения, которое может изменяться выше и ниже выходного напряжения.

Этот тип регулятора напряжения очень удобен в оборудовании с батарейным питанием, где входное напряжение со временем падает.

Самая простая топология — это просто описанная выше схема понижающего преобразователя, за которой следует схема повышающего преобразователя.Две катушки индуктивности соединены последовательно, поэтому их можно объединить в одну катушку индуктивности.

В этом уроке я разрабатываю печатную плату с использованием простого линейного стабилизатора, а в этом более углубленном курсе я разрабатываю пользовательскую плату с использованием более сложного импульсного регулятора.

Сводка общих спецификаций для регуляторов напряжения

Независимо от того, является ли стабилизатор напряжения линейным или импульсным, разработчикам необходимо иметь общее представление о параметрах, характеризующих работу регулятора.

Выходное напряжение: Выходное напряжение может быть фиксированным или регулируемым. Если фиксировано, напряжение устанавливается внутри устройства, и вы покупаете конкретный номер детали для желаемого выходного напряжения.

Если регулятор регулируемого типа, напряжение обычно устанавливается делителем напряжения, состоящим из двух резисторов. Это обеспечивает некоторую гибкость, но за счет дополнительных компонентов.

Входное напряжение: Необходимо строго соблюдать указанные минимальное и максимальное входное напряжение.Они просто не будут работать ниже минимального напряжения и будут повреждены при работе выше максимального напряжения.

Токовый выход: Максимальный ток, который может обеспечить регулятор напряжения, ограничен и обычно определяется допустимой нагрузкой по току внутреннего силового транзистора. Все решения для регуляторов IC включают встроенную схему ограничения тока для предотвращения повреждений.

Пульсации на выходе или Коэффициент ослабления источника питания (PSRR): Пульсации на выходе относятся к небольшим колебаниям выходного напряжения.Величину пульсаций выходного напряжения очень важно учитывать, поскольку многие типы схем будут чувствительны к любому шуму на их входном питании.

Линейные регуляторы

подавляют пульсации на входе, не добавляя дополнительных пульсаций. Их способность подавлять пульсации определяется коэффициентом подавления источника питания (PSRR). Чем выше PSRR, тем лучше линейный регулятор подавляет любые пульсации входного напряжения.

Импульсные регуляторы, с другой стороны, создают пульсации на выходе из-за своей природы переключения.Величину пульсаций импульсного преобразователя можно уменьшить путем фильтрации и тщательного выбора компонентов.

Обычный метод проектирования заключается в использовании импульсного регулятора для понижения напряжения питания с минимальным рассеиванием мощности, а затем линейного регулятора для устранения любых пульсаций.

Многие малошумящие линейные стабилизаторы с высоким PSRR имеют дополнительный вывод, обычно называемый выводом NR или выводом для подавления шума. Размещение конденсатора емкостью около 10 нФ на этом выводе для заземления помогает отфильтровать шум и пульсации внутреннего источника опорного напряжения и, следовательно, выходного напряжения.

Шум: Многие электронные компоненты, такие как резисторы и транзисторы, также производят основной физический шум, который обычно путают с пульсациями. Шум будет отображаться как случайные колебания выходного напряжения по сравнению с пульсациями, которые будут проявляться в виде небольшого периодического сигнала.

Несмотря на то, что они не связаны с пульсациями, те же методы, которые уменьшают пульсации на выходе, также обычно уменьшают шум – в основном, это использование шумоподавляющего конденсатора.

Регулирование нагрузки: Регулирование нагрузки относится к способности регулятора поддерживать стабильное выходное напряжение при изменении тока нагрузки.Эта спецификация часто указывается в описании устройства в виде графика зависимости выходного напряжения от тока нагрузки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно загрузите бесплатное руководство в формате PDF 15 шагов по разработке нового электронного оборудования .

Load Transient: Это показатель того, как выходное напряжение реагирует на резкое скачкообразное изменение тока нагрузки. Обычно имеет место небольшое превышение или понижение выходного напряжения, когда схема стабилизатора пытается восстановиться и обеспечить стабильное выходное напряжение.

Регулирование линии: Колебания входного напряжения регулятора могут вызвать колебания выходного напряжения, а регулирование линии является мерой этих изменений.

Line Transient: Это мера реакции выходного напряжения на резкое скачкообразное изменение входного напряжения. Как и при переходных процессах нагрузки, выходное напряжение будет иметь небольшой выброс или понижение, поскольку петля обратной связи регулятора реагирует на внезапное изменение. Регуляторы с высокой спецификацией PSRR (т.е. низкая выходная пульсация) обычно имеют наилучшие переходные характеристики.

Падение напряжения: Падение напряжения для классических линейных стабилизаторов, таких как серии LM317 или LM78xx, составляет около 2 вольт. Это означает, что входное напряжение должно быть как минимум на 2 вольта выше, чем выходное напряжение для работы регулятора.

Регуляторы

с малым падением напряжения (LDO) могут работать с гораздо меньшей разницей входного и выходного напряжения. Например, семейство стабилизаторов с малым падением напряжения TPS732 имеет диапазон входного напряжения 1.от 7 до 5,5 вольт и падение напряжения 40 мВ при 250 мА.

Эффективность: Эффективность — это мера того, сколько энергии тратится регулятором впустую. Как упоминалось ранее, линейный регулятор расходует гораздо больше энергии, чем импульсный регулятор. Это означает, что линейный регулятор имеет гораздо более низкий КПД. КПД можно рассчитать, разделив выходную мощность на входную мощность.

Таким образом, если выходная мощность такая же, как и входная мощность, тогда КПД составляет 100%, и регулятор не тратит энергию впустую.Это идеальный, но недостижимый сценарий. Большинство импульсных стабилизаторов имеют КПД 80-90%.

Эффективность линейного регулятора зависит от отношения входного напряжения к выходному напряжению. Это связано с тем, что для линейного регулятора входной ток всегда практически идентичен выходному току.

Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, токи в уравнении КПД компенсируются, оставляя только напряжения. Это означает, что чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем хуже эффективность линейного регулятора.

Так, например, для линейного регулятора с входным напряжением 5 В постоянного тока и выходным напряжением 3,3 В постоянного тока эффективность составляет:

КПД = 3,3 В постоянного тока / 5 В постоянного тока = 66 %

Но если входное напряжение увеличить до 12 В постоянного тока, КПД падает до

.

Эффективность = 3,3 В постоянного тока / 12 В постоянного тока = 27,5 %

, что означает, что 72,5% мощности тратится линейным регулятором впустую!

Основное преимущество регуляторов с малым падением напряжения заключается в том, что они обеспечивают выходное напряжение, очень близкое к входному напряжению, что означает, что эффективность регулятора намного выше.

Например, при генерировании выходного напряжения 3,3 В постоянного тока от литий-ионной батареи 3,7 В постоянного тока требуется LDO с падением напряжения менее 400 мВ. При этих напряжениях КПД составляет 3,3 В постоянного тока / 3,7 В постоянного тока = 89%, что сравнимо с высокоэффективным понижающим стабилизатором.

В отличие от линейного стабилизатора, идеальный импульсный стабилизатор будет иметь эффективность 100%, что означает, что входная мощность равна выходной мощности. Это означает, что входной ток никогда не будет таким же, как выходной ток.

Фактически входной ток всегда будет меньше выходного тока для понижающего регулятора и всегда будет выше выходного тока для повышающего регулятора.

Выходной конденсатор: Размер выходного конденсатора имеет решающее значение как для линейных, так и для импульсных стабилизаторов, поэтому обязательно следуйте рекомендациям, приведенным в техническом описании. В большинстве случаев керамический конденсатор (с тепловым классом X7R или X5R) является лучшим выбором.

Керамические конденсаторы

имеют очень низкое паразитное сопротивление (так называемое эквивалентное последовательное сопротивление или ESR), которое обычно улучшает переходную характеристику регулятора.Будьте осторожны, потому что некоторые регуляторы требуют использования танталовых конденсаторов с более высоким ESR, чтобы стабилизировать контур управления обратной связью.

Электромагнитные помехи (EMI)

Одной из проблем при проектировании импульсных источников питания является возможность возникновения электромагнитных помех (ЭМП).

Переключение активного устройства, которое может происходить на частотах от сотен килогерц до нескольких мегагерц, может генерировать широкий спектр излучений.Эти излучения могут передаваться и излучаться на расположенное рядом оборудование, вызывая вредные помехи или даже собственные помехи.

Имейте в виду, что разводка печатной платы для импульсного стабилизатора очень критична, гораздо важнее, чем для линейного регулятора. Поэтому обязательно внимательно следуйте рекомендациям по компоновке в таблице данных.

Если в техническом описании выбранного вами импульсного стабилизатора нет указаний по компоновке, я настоятельно рекомендую выбрать другой стабилизатор.

Заключение

Когда энергоэффективность не имеет значения или когда входное напряжение лишь немного превышает выходное, лучшим выбором обычно является линейный стабилизатор.Линейные регуляторы обычно дешевле, менее сложны и требуют меньше компонентов.

Если требуется действительно чистое выходное напряжение без пульсаций, линейный стабилизатор также является лучшим выбором.

С другой стороны, если энергоэффективность является ключевой проблемой или входное напряжение намного выше, чем желаемое выходное напряжение, то лучшим выбором будет импульсный преобразователь.

Если требуется выходное напряжение выше, чем входное, то выбор прост — только повышающий стабилизатор может выполнить этот трюк.

Как и во всех аспектах проектирования, между различными решениями всегда есть компромиссы. Во многих случаях лучшим решением является импульсный регулятор, за которым следует линейный регулятор. Таким образом, вы получаете лучшее из обоих миров: эффективность и сверхчистое выходное напряжение.

Наконец, не забудьте загрузить бесплатное руководство в формате PDF : Ultimate Guide to Develop and Sell Your New Electronic Hardware Product . Вы также будете получать наш еженедельный информационный бюллетень, в котором мы делимся премиальным контентом, недоступным в нашем блоге.

Другой контент, который может вам понравиться:

Как регулятор генератора переменного тока Wakespeed WS500 решает сложные проблемы зарядки, теперь с NMEA 2000 UPDATE

Трудно представить себе, что вас может волновать такое обыденное устройство, как регулятор генератора переменного тока, но устройство Wakespeed WS500 может понравиться многим. Для меня основная причина в том, что этот регулятор решил грубую проблему зарядки на Bliss , нашем 40-футовом траулере с рулевой рубкой. Это может помочь с вашим. Позвольте мне объяснить…

Несколько лет назад, решив, наконец, что-то сделать с неудобными проходами по качке на нашем полноводном траулере с круглым дном, мы заменили наш 5-киловаттный генератор переменного тока на гиростабилизатор SeaKeeper 5.Генератор пришлось убрать, чтобы создать достаточно места для нового стабилизатора. Это привело к интересной дилемме, поскольку для работы гироскопа требуется 2000 Вт переменного тока, но единственным бортовым устройством, способным генерировать такую ​​мощность, был генератор. И это пришлось убрать, чтобы освободить место для стабилизатора. Чтобы удовлетворить текущие требования гироскопа, нам пришлось модернизировать систему генерации постоянного тока, добавив два высокопроизводительных генератора переменного тока MGDC на 250 ампер к нашему единственному дизельному двигателю Yanmar мощностью 100 л.с. Установка стабилизатора очень хорошо описана Беном Эллисоном в предыдущем посте Panbo.

Проблемы с зарядкой Bliss

Здесь начинаются проблемы. Изначально мы установили многоступенчатые регуляторы Balmar. Чего мы не понимали, так это того, что почти все такие передовые (или «умные») регуляторы используют напряжение батареи и процентный ток возбуждения для определения состояния заряда батареи, и хотя этот метод десятилетиями хорошо работал на многих лодках, он может вызывать проблемы. на судах типа Bliss со значительными колебаниями потребления электроэнергии.


В отличие от традиционных регуляторов генератора переменного тока, которые ограничивают выход генератора постоянным напряжением (обычно между 13,5–14,5 В), «интеллектуальные» регуляторы были разработаны для минимизации времени зарядки за счет использования многоступенчатого подхода для реализации конкретных режимов зарядки, рекомендованных аккумулятором. производитель. Например, на следующем графике показана рекомендуемая оптимизированная последовательность зарядки для моих новых гелевых аккумуляторов Victron.

Последовательность зарядки гелевых аккумуляторов Victron (напряжение и сила тока в зависимости от силы тока).Время)

«Умные» многоступенчатые зарядные устройства реализуют эти последовательности путем изменения тока возбуждения при попытке контролировать состояние заряда батареи. Традиционно эти регуляторы используют выходное напряжение и процентное поле для определения состояния заряда аккумуляторной батареи. Хотя подробное описание технологии «умного» регулятора выходит за рамки этой статьи, на сайте Balmar очень хорошо описана их технология последовательности заряда.

Посмотрите, как популярный Balmar MC-614 раньше работал на Bliss в конфигурации с нашими гелевыми батареями.Он генерировал приемное напряжение (также называемое напряжением поглощения) 14,2 В с триггером поля 65% от максимальной амплитуды поля. При прохождении цикла зарядки регулятор запускается в «массовом» режиме, когда генератору предписывается выдавать столько тока, сколько он может, пока он не достигнет приемного напряжения 14,2 В. В режиме «приемки» ток возбуждения медленно снижается до тех пор, пока выходной сигнал не достигнет 65% от его максимального значения. Отметка 65% запускает линейное снижение до плавающего напряжения 13,8 В, где все остается до остановки двигателя.Если регулятор, находясь в «плавающем» режиме, должен увеличить выход возбуждения до более чем 65 % для поддержания напряжения, регулятор повторно входит в фазу накопления (или приема), перезапуская цикл заряда.

Проблема с этой установкой на лодке, которая постоянно работает с большими нагрузками (как у меня), заключается в том, что батарея может быть заряжена до полной емкости, но требования к электричеству в доме очень высоки (например, для работы гироскопа, который требует 2000 Вт). что триггерная точка 65% никогда не достигается. Регулятор никогда не переходит в «плавающее» состояние, и батареи сильно перезаряжены.Нам потребовалось несколько недель, чтобы выяснить, что с нами происходит, что привело к разрушению нашей герметичной аккумуляторной батареи на 1800 ампер/ч. Дорогостоящий урок, если не сказать больше…


Когда мы стояли на якоре, без гироскопа или других тяжелых грузов дома, мы обнаружили, что у нас все еще были проблемы с зарядкой. На Bliss у нас есть солнечные панели мощностью 1000 Вт, позволяющие заряжать до 80 ампер в часы пик. В этих пиковых условиях регулятор преждевременно достигает порога поля 65%, в результате чего система переходит в «плавающий» режим до того, как аккумуляторная батарея будет полностью заряжена.Грррр….

Наконец, проблема с RPM. Величина тока, создаваемого генераторами переменного тока, зависит от поля, обеспечиваемого регулятором, и оборотов двигателя. Если двигатель работает на низких оборотах холостого хода, необходимо увеличить поле привода генератора, чтобы обеспечить больший зарядный ток. С большими блоками батарей это может вызвать проблемы, если вы (как и я) начинаете цикл зарядки на якоре на высоких оборотах холостого хода, а затем медленно снижаете обороты (для экономии топлива и загрузки двигателя), пока текущие требования снижаются.Это приводит к тому, что регуляторы, возможно, перезаряжают ваши батареи, потому что, опять же, с большим банком батарей порог поля 65% не достигается, и переход в «плавающее» состояние никогда не происходит.

Солнечные панели, большие нагрузки, переменные обороты и т. д. сбивают с толку большинство регуляторов, вызывая недозарядку или перезарядку батарей, что приводит к сокращению ожидаемого срока службы и снижению производительности.

Промежуточным решением было перепрограммировать регулятор на более низкое приемное напряжение и пороговое значение поля 75%.Это позволило нам преодолевать большие расстояния, не поджаривая аккумуляторы, и, таким образом, сохраняя оставшуюся емкость до тех пор, пока мы не заменим банк. Однако, стоя на якоре, мы не могли эффективно заряжать наши аккумуляторы, потому что система всплывала слишком рано. Очень расстраивает.



Блаженство обнаруживает WS500 (момент Ага) Универсальный аккумуляторный шунт 500 А/50 мВ

Когда я обнаружил, что Wakespeed WS500 использует амперный шунт для измерения фактического тока, подаваемого на аккумуляторы, вместо использования пороговых значений поля в процентах для управления алгоритмами зарядки, я был немедленно убежден.Я купил сразу две штуки.

Способность измерять ток, поступающий в аккумуляторную батарею, отличает этот регулятор от остальных. Это не означает, что нет других функций, которые делают этот регулятор весьма желательным, но мы вернемся к этому позже.

С WS500 вам не нужно беспокоиться о большой нагрузке на дом, мощности солнечной панели и оборотах, влияющих на цикл зарядки. Регулятор всегда поступает правильно. Для моего нового банка Victron Gel 1855 Amp/Hr это означает, что когда ток, поступающий в батареи, достигает 4% емкости банка (то есть 1855 Amp/Hr * 0.04 или 74,2 ампер) система мгновенно переходит в плавающее состояние. В «плавающем» режиме, если батарея потребляет 20 ампер/часов — например, когда включена действительно большая нагрузка дома, которую генераторы переменного тока не могут поддерживать без помощи банка батарей — система перезапускает цикл зарядки. Без суеты, без беспорядка… регулятор всегда поступает правильно.

Мне нравятся следующие изображения. Они показывают, как Bliss теперь проходит этапы зарядки, пока она счастливо не едет, генерируя 160 ампер тока для работы дома и гироскопа, в то время как батареи находятся в плавающем режиме, поглощая 47 ампер.Аккумуляторная батарея продолжала бы плавать при 47 амперах, даже если бы я включил микроволновую печь, стиральную машину с сушкой и/или другую тяжелую нагрузку. Это прекрасно видеть в действии! (Подробнее о мониторинге мощности Simarine здесь.)



  • Массовая зарядка
  • Режим принятия
  • Плавающее состояние

Установка и базовая конфигурация WS500

Установка WS500 так же проста (или сложна), как и любой другой регулятор, с добавлением 2 проводов, которые идут к токовому шунту на отрицательном возврате к блоку батарей.Определение напряжения батареи, мощность регулятора, зажигание, поле и т. д. такие же, как и в большинстве других интеллектуальных регуляторов. Ниже приведена схема подключения регулятора.

WS500 Жгут проводов и проводка Описание

Жгут проводов, который поставляется с регулятором, включает в себя датчик температуры для генератора переменного тока, но не для аккумуляторной батареи. Пользователям нужно будет предоставить это, если они хотят, чтобы регулятор регулировал зарядное напряжение и ток в зависимости от температуры батареи (что вам рекомендуется делать).Следует позаботиться о правильной полярности датчика тока. При обратном подключении регулятор работать не будет, хотя есть способ изменить полярность программно с помощью расширенного режима настройки (подробнее об этом ниже).

Важно отметить, что при подсоединении жгута проводов к регулятору предохранители как сенсорного, так и силового положительных выводов удаляются. В большинстве случаев ничего серьезного не произойдет, если вы забудете, но можно повредить регулятор, если положительные выводы установят соединение раньше, чем выводы заземления.

WS500 может обеспечить до 30 А выходного тока возбуждения по сравнению с другими, которые поддерживают только 15 А. 30 А позволяют одному регулятору управлять несколькими генераторами переменного тока или специализированными генераторами переменного тока, требующими очень сильных полей. На Bliss каждому генератору MGDC требуется 8 ампер для максимальной выходной мощности. Таким образом, хотя раньше я снижал максимальное поле до 90%, чтобы поддерживать ограничение в 15 ампер, и избегал перегорания предохранителя внутреннего регулятора, теперь я могу получить полную мощность от обоих генераторов одновременно.Я до сих пор нахожу это замечательным. Это 6 киловатт постоянного тока из моего маленького 100-сильного Yanmar во время движения. Больше, чем мы когда-либо получали от нашей генераторной установки Kohler мощностью 5 кВт.


Хотя WS500 имеет обширный набор настраиваемых функций, доступных через интерфейс программирования (подробнее об этом ниже), большинство пользователей обнаружат, что настройка устройства с помощью 8 двухпозиционных переключателей сделает работу. Ввод типа батареи и емкости батареи — это все, что требуется. Обратите внимание, что регулятор ожидает, что стандартный аккумуляторный шунт 500Amp/50mV будет работать правильно.Но нет проблем с использованием той, которая у вас уже может быть для системы мониторинга домашней батареи (хотя, если ваш шунт отличается от 500/50 или полярность обратная, то для изменения настройки потребуется расширенная конфигурация) . Ниже приводится описание настроек DIP-переключателя из руководства.

Настройки микропереключателя WS500

Особо следует отметить переключатель 8, который ограничивает выходной ток до 70% и предназначен для защиты небольших двигателей от перегрузок большими генераторами переменного тока.Его также можно использовать на начальном этапе, чтобы убедиться, что все работает должным образом, прежде чем включать полный кран. И все настройки коммутатора могут быть перезаписаны в режиме расширенной настройки, который будет обсуждаться позже.

Один светодиод на передней панели устройства выдает коды состояния в виде шаблонов мигания. Ниже перечислены различные коды ошибок и состояния регулятора.

Коды светодиодов WS500

Для большинства пользователей это почти все. Подсоедините провода зажигания, питания генератора, датчика напряжения и тока аккумулятора.Подсоедините датчики температуры генератора и аккумулятора. Наконец, настройте переключатели для химического состава батареи и емкости в ампер/час, и вы отправитесь в беззаботную нирвану зарядки батареи.



Список желаемых конфигураций

Уже взорвав большой банк аккумуляторов, мы хотели лучше контролировать последовательность зарядки. Так что использования настроек переключателя было недостаточно. Кроме того, теперь у нас была проблема, заключающаяся в том, что при движении на низких оборотах с разряженными батареями генераторы переменного тока потребляли большую часть доступной мощности двигателей, что делало двигатель вялым.В частности, мы хотели изменить настройки регулятора на:

.
  • Принудительный поплавок с помощью переключателя на приборной панели для предотвращения перезарядки аккумуляторной батареи в случае неправильной работы регулятора. Как оказалось, это было ненужным беспокойством, но приятным для нас, параноиков.
  • Установите выходную мощность генератора переменного тока на 30 % от максимальной с помощью переключателя при движении на низких оборотах, чтобы большая часть мощности двигателя направлялась на движение.
  • Выполнение конкретных рекомендаций по зарядке гелевых аккумуляторов Victron, включая режим обслуживания «постфлоутинг» при выполнении многодневных переходов.
  • Указание точного размера аккумуляторной батареи, максимального тока, допустимого для батареи, и силы тока срабатывания для входа и выхода из плавающего состояния и состояния «после плавающего состояния».

К счастью, с дополнительной проводкой и расширенным программированием WS500 может удовлетворить все эти требования.

Расширенная проводка WS500

Сначала займемся проводкой. Вот изображение аппаратных переключателей и светодиодов, установленных на нашей приборной панели для поддержки дополнительных функций.

Переключатели управления генератором на панели управления двигателем Bliss руля

Уменьшение мощности генератора по запросу может быть принудительно выполнено путем короткого замыкания датчика температуры генератора, в нашем случае путем прокладки двух проводов — по одному от каждого вывода датчика температуры генератора — к включить приборную панель рубки. По умолчанию это снижает мощность генератора на 50%. Однако для нас снижения мощности на 50% было недостаточно.

Кривая мощности нашего 100-сильного двигателя Yanmar 4jh3 не показывает доступных л.с. при 600 об/мин, но это немного.Между тем, на каждые 100 ампер выходного тока генератора требуется 4 л.с., а наша система с передаточным числом шкивов 3:1 способна производить 300 ампер при 600 об/мин. Другими словами, при полной мощности генератора на холостом ходу генераторы требуют от двигателя 12 л.с., что почти ничего не оставляет для движения.

Таким образом, в то время как для Bliss было недостаточно снижения выходной мощности на 50 % до 150 ампер (6 л. 100 ампер или 4 л.с. при 600 об/мин.

Обратите внимание, что WS500 имеет функцию обратного хода (PBF), разработанную специально для решения проблемы больших генераторов переменного тока, перегружающих небольшие двигатели на низких оборотах. PBF использует вход статора регулятора для измерения оборотов двигателя. PBF можно отрегулировать для уменьшения выходной мощности в зависимости от числа оборотов в минуту на оборотах, близких к холостым. Мы решили не использовать эту функцию, потому что, хотя она и полезна в автомобильных ситуациях, мы хотели, чтобы вся доступная мощность двигателя шла на подзарядку при стоянке на якоре. Так что для нас переключатель имеет больше смысла.

Я слышал о других системах, использующих управление переключением передач для активации реле, которое затем включает вход статора генератора в регулятор.Это позволило бы переключаться между пониженной и полной мощностью на холостом ходу в зависимости от того, вращается ли карданный вал. Хотя мы можем поэкспериментировать с этим позже, сейчас мы довольны нашим руководством по переключению режима якорь/в движении. Переключатель статора на приборной панели позволяет вводить обороты в регулятор, если он когда-либо захочет использовать PBF.

Точно так же было легко настроить функцию принудительного плавания, поскольку WS500 имеет линию Function IN, которую можно запрограммировать для ее поддержки. Прокладка одного плюсового провода от приборной панели к входу регулятора Function IN делает это очень хорошо.Хотя нам еще никогда не приходилось использовать эту функцию, приятно иметь ее.

Выключатель ALT изначально предназначался для включения провода зажигания на регуляторе, что позволяло нам полностью отключить зарядку, сохраняя при этом приборную панель. На данный момент у нас есть зажигание, подключенное к ключу на приборной панели, поэтому запуск двигателя включает регулятор. Я не вижу необходимости реализовывать переключатель включения/выключения ALT. Тем не менее, приятно иметь его, если в будущем мы захотим (по какой-то причине) отключить генератор во время движения.

Наконец, лампы приборной панели подключены к регулятору, чтобы можно было легко обнаружить проблемы и коды ошибок.

Расширенная конфигурация и программирование WS500

Если для завершения установки WS500 требуется пользовательское программирование, поначалу это может показаться пугающим, но на самом деле это не так уж и плохо. Чтобы запрограммировать устройство, вы должны сначала снять крышку, чтобы получить доступ к порту USB, что также необходимо для доступа к двухпозиционным переключателям конфигурации, расположенным рядом с портом USB. (Это переключатели, рассмотренные выше для базовой конфигурации без программирования.)

Системная плата WS500

USB-порт подключается либо к ПК с Windows, если пользователи хотят использовать инструменты программирования, предоставляемые Wakespeed, либо к OPE Tether, устройству точки доступа Wi-Fi, которое подробно обсуждается ниже.

Прежде чем углубиться в механику программирования, позвольте мне сначала поделиться следующим, что представляет собой программу WS500, используемую для настройки регулятора Bliss :

#Программа для целевой версии WS500 = 222
$SCN:0,Master,[email protected]
$SCA:0,120,0.90,0.70,0.30,0,0,0,10000,0,0,15,[электронная почта защищена]
$SCT:3,3,-1,[электронная почта защищена]
$CCN:1,1,70,1 ,1,1,0,0,0,0,0,[электронная почта защищена]
$CPA:8 14.1,360,20,[электронная почта защищена]
$CPO:8 0,0,0,[электронная почта защищена]
$CPF:8 13.6,-1,1140,0,-24,12.6,[электронная почта защищена]
$CPP:8 10000,0,-20,[электронная почта защищена]
$CPE:8 0,0,0,[ электронная почта защищена]
$CPB:8 0.024,-9,-20,45,0,-99,-99,0,[электронная почта защищена]
$SCO:8,3.7,1,[электронная почта защищена]
$RBT: @

В основном греческий! Описание того, что все это означает, можно найти в руководстве по программированию WS500, которое можно найти на wakespeed.ком. Поле 0,30 в строке $SCA:0, например, означает снижение выходной мощности до 30% при коротком замыкании датчика температуры генератора.

Wakefield предоставляет драйверы для Windows и инструменты командной строки в стиле DOS для передачи программ, подобных приведенной выше, регулятору. Они также предлагают руководство по настройке с подробными инструкциями по программированию блоков и несколько шаблонов для предопределенных конфигураций. Последовательность программирования следующая:

  • Загрузите руководство по настройке и драйверы с веб-сайта www.wakespeed.com
  • Подключите кабель USB (не входит в комплект) к компьютеру с Windows
  • Установите драйверы USB
  • Используйте Блокнот (или любой другой текстовый редактор), чтобы создать или изменить программу WS500, подобную той, что указана выше. Затем сохраните текстовый файл в каталоге, где были установлены инструменты Wakespeed.
  • Запустите редактор командной строки Windows (cmd.exe) и перейдите (cd) в папку программы Wakespeed.
  • Запустите консольную утилиту передачи файлов Wakespeed.
  • Проверьте наличие ошибок и при необходимости повторите шаги 4–7.

Этот процесс не слишком сложен, если вы технически грамотны и привыкли программировать и использовать инструменты командной строки.

Представляем аксессуар OPE-Tether WS500

OPE-Tether с разъемом CAN-шины

К счастью, существует гораздо более простой и лучший способ программирования этих регуляторов с помощью OPE-Tether , небольшой дополнительной точки доступа Wi-Fi WS500, продаваемой Ocean Planet Energy и обеспечивая следующие функции:

  • Мобильный веб-доступ к WS500 через WiFi.Драйверы устройств не требуются. Работает со всеми веб-совместимыми мобильными устройствами. Совместимость с IOS, Android, Windows, Mac и Linux.
  • Подключение к регулятору через USB или внешний разъем CAN-шины RJ45 регулятора.
  • Простые обновления прошивки для регуляторов WS500.
  • Простое веб-программирование регуляторов WS500 на основе форм.
  • Мониторинг в реальном времени.
  • Запись всех параметров регулятора на внутреннюю SD-карту.
  • Подключение к судовой сети через Ethernet или WiFi.
  • Модем через мобильный телефон для удаленной поддержки WS500 от OPE.
  • Питание от 9-35 В постоянного тока. Адаптер переменного/постоянного тока входит в комплект.

Важно отметить, что это устройство не требует специальных знаний в области программирования, редакторов командной строки или редактирования текста для доступа ко всему набору функций WS500. Все, что вам нужно, это компьютер или устройство с поддержкой WiFi и веб-браузер.

Время для отказа от ответственности. Я создатель Tether. После покупки двух WS500 для Bliss я подумал, что этот продукт заслуживает лучшего доступа сообщества ко всем его функциям.

Полный обзор Tether выходит за рамки этой статьи, поэтому я сосредоточусь на программировании двух функций, чтобы дать вам представление об этом инструменте. Во-первых, мы изменим конфигурацию, чтобы дать регулятору имя и указать размер банка батарей, чтобы точно определить «плавающее» состояние и включить поплавковый переключатель приборной панели. После этого запрограммируем настройки состояния поплавка и «постпоплавка» и активируем программу на регуляторе.

Прежде чем перейти к механике программирования, давайте обсудим функцию «Удаленная поддержка», одну из самых мощных функций Tether.Это позволяет пользователю привязать свой регулятор(ы) WS500 через свой мобильный телефон (в режиме точки доступа) к техническим специалистам OPE, которые затем имеют полный доступ к устройству. Поэтому, если вы столкнетесь с проблемами, эксперт может диагностировать и исправить вашу установку. Краткое руководство пользователя Tether содержит подробную информацию о процессе привязки.

Программирование WS500 с помощью OPE-Tether

После включения Tether и его подключения к регулятору вы подключаетесь к системе через WiFi, входите в систему, а затем переходите на вкладку «Настройки регулятора», чтобы начать процесс программирования.Затем вы вводите нужные параметры и сохраняете их. Размер батареи, напряжение системы, имя регулятора, включение строки «Function In» определяются на этом первом экране.

Затем, все еще находясь в разделе «Настройки регулятора», вы переходите на вкладки CPF (параметры плавающего состояния) и CPP (параметры после плавающего состояния), чтобы ввести нужные значения. Здесь задаются поддерживающее напряжение батареи для данного состояния, продолжительность времени и условия выхода.Особо следует отметить параметры выхода из состояния. Мы определяем, что мы должны выйти из «плавающего» состояния после того, как будет использовано 5% ампер/ч емкости аккумуляторной батареи или 4% для пост-плавающего состояния. Затем настройки сохраняются для передачи в регулятор позже.

Чтобы передать новые настройки регулятору, мы переходим на вкладку «Инструменты» и нажимаем кнопку программы. Затем мы (если хотим) проверяем, что сгенерированная программа нам нравится, и, если все в порядке, нажимаем кнопку «Зафиксировать», чтобы передать ее регулятору.Затем мы ждем подтверждения того, что программа принята. Регулятор перезапустится автоматически, и новые настройки вступят в силу.

Просто как 1.. 2.. 3..

Пользовательский интерфейс Tether в значительной степени самодокументируется, так что вам просто нужно потратить время и поэкспериментировать с настройками, чтобы усовершенствовать настройку вашего регулятора. Когда закончите, вы можете использовать вкладку профилей, чтобы сохранить эти настройки с определенным именем и комментарием. Tether может хранить множество профилей, что делает его удобным для установщиков, перемещающихся между лодками клиентов.Пользователи также могут загружать настройки на свои компьютеры, делиться ими с другими, отправляя их по электронной почте в виде вложений, а затем загружать их в другой Tether. Эту функцию можно использовать, например, для заключения контракта с OPE или другим поставщиком на создание и отправку вам по электронной почте пользовательской конфигурации для загрузки на ваш WS500.

Мы могли бы обсудить многое, многое другое, но я полагаю, что это даст вам хорошее представление о том, что требуется для настройки регулятора.

Дополнительные функции WS500

Прежде чем мы начнем, я хочу упомянуть несколько дополнительных функций WS500, которые здесь подробно не обсуждаются.

WS500 поддерживает подключение нескольких регуляторов через шину RJ45/CAN снаружи блоков с использованием стандартного кабеля Ethernet. В этой конфигурации один из регуляторов автоматически становится ведущим и управляет другими регуляторами как ведомыми. Это позволяет использовать несколько установок регулятора/генератора переменного тока для зарядки одного большого блока батарей унифицированным способом, что может быть удобно на многомоторных судах. Двигатели/регуляторы можно включать и выключать по желанию, а система динамически перестраивается, чтобы поступать правильно.

Для пользователей с большими генераторами переменного тока и небольшими двигателями версия WS500 от American Power Systems, Inc (называемая AP500) имеет «режим пробелов», который увеличивает ранее описанный коэффициент обратного хода, позволяя вам указать выходную мощность генератора для 8 диапазонов оборотов. Функция позволяет, например, реализовать такую ​​таблицу, как:

Наконец, для тех, кто хочет видеть состояние батареи и информацию о зарядке на ваших дисплеях NMEA 2000, у OPE-Tether скоро будет опция, которая передает информацию WS500 в сеть приборов N2K судна.Я добавлю больше информации об этом в разделе комментариев ниже, когда эта функция станет доступной.

Подведение итогов

Регулятор Bliss WS500

Трудно поверить, что что-то столь неинтересное выглядит, как это может быть так важно. Но это. Надеюсь, теперь вы понимаете, почему это волнение.

Удачи и счастливой зарядки — Луис Солтеро, MV Bliss , Сейчас в Чесапике

Обновление WS500 для NMEA 2000

01.08.2020 — Я рад сообщить, что WS500, установленный на Bliss , теперь отправляет ценные данные в мою сеть NMEA 2000.Вот история:

Сеть шины CAN, используемая WS500, поддерживает следующие протоколы уровня данных:

  • J1939 — используется для информации о двигателе, включая число оборотов в минуту, и распространен в легковых и грузовых автомобилях, а также в более новых дизельных двигателях.
  • RV-C — используется в основном производителями систем питания постоянного и переменного тока, таких как системы управления батареями (BMS), предназначенные для взаимодействия с другой электроникой.
  • NMEA 2000 

Учитывая, что NMEA 2000 и RV-C основаны на протоколе J1939, нет никаких электрических препятствий для подключения WS500 напрямую к сети вашего судна, и это может быть выполнено с помощью специального кабеля с RJ45 к соединителям DeviceNet или путем приобретения жгута проводов WS500 от Ocean Planet Energy, который поставляется с соединителем CAN-шины DeviceNet.

Внимание : WS500 не сертифицирован NMEA для использования в сетях N2K и может никогда не быть сертифицирован. NMEA указывает, что интерфейсы шины CAN, подключенные к сетям N2K, должны быть оптически изолированы, а WS500 — нет. Кроме того, NMEA указывает, что в сети должны использоваться только действительные кадры данных N2K, в то время как WS500 использует кадры, отличные от N2K, для связи с другими WS500, а также с BMS и другими устройствами, отличными от N2K. Как и N2K, RV-C также использует PGN для своих предложений. Существует некоторое совпадение между диапазоном PGN конкретного поставщика N2K (130816 … 131071) и некоторыми PGN RV-C, что может вызвать конфликты, если судовые приборы используют некоторые из них.

Итак, хотя маловероятно, что подключение WS500 напрямую к сети N2K вызовет проблемы, имейте в виду, что это не одобрено и не санкционировано ни NMEA, ни Wakespeed. Смельчаки могут попробовать, и если это сработает, отлично. Но есть несколько способов передать более качественные, чистые и безопасные данные WS500 в сеть N2K вашего судна.

Прежде всего, с этой задачей справится мост N2K-to-N2K, такой как Yacht Devices YDNB-07 или Maretron NBE100. Эти устройства автоматически предотвращают распространение трафика, отличного от N2K, на стороне WS500 на стороне сети N2K судна, а также электрически изолируют шину CAN (а мост Maretron сертифицирован NMEA).Другие модели мостов N2K могут делать то же самое, но перед покупкой обязательно ознакомьтесь с документацией, чтобы убедиться, что они поддерживают фильтрацию.

Мосты

N2K в конфигурации по умолчанию не будут разрешать конфликты RV-C PGN с проприетарными N2K PGN, если таковые существуют в сети. Однако оба моста, перечисленных выше, поддерживают пользовательскую фильтрацию. Для NBE100 вы используете шлюз Maretron USB100 и их программу Maretron N2KAnalyzer для блокировки всего трафика, кроме обязательных предложений из белого списка (см. список PGN ниже).Создание фильтров на мосту Yacht Devices включает в себя создание текстового файла с операторами программы, хранящимися на SD-карте, а затем вставку его в устройство, как описано в руководстве YDNB-07 в формате PDF. Техническая поддержка Yacht Devices любезно предоставила сценарий конфигурации YDNB-07, который должен работать с WS500 (после того, как вы измените имя файла на «YDNB.CFG»), хотя ни у Wakespeed, ни у меня не было возможности протестировать его.

В качестве альтернативы, OPE-Tether, описанный в предыдущих разделах выше, можно приобрести с переходным кабелем Ethernet-N2K, который подключается к порту LAN Tether, обеспечивая бесконфликтное сетевое мостовое соединение N2K по принципу plug-n-play.(Напоминаем, что я создатель OPE-Tether.) Подобно мостам YD и Maretron выше, Tether изолирует сети и пропускает только добросовестный трафик N2K. Tether передает только предложения N2K, полученные от WS500, и никакие другие, избегая сетевых конфликтов. Кроме того, Tether обеспечивает подключение WiFi к программированию WS500 и мониторинг в реальном времени более 100 параметров (т. е. гораздо больше, чем доступно через N2K).

Вот серия снимков экрана, показывающих, как мой Simrad NSS16 evo2 MFD может отображать список устройств N2K, которые он видит в сети, а также данные, которые он может интерпретировать.

  • Список устройств N2K, видимых NSS evo2 на Bliss
  • Подробная информация об OPE-Tether, передающей информацию WS500
  • Конкретные данные WS500, видимые в сети

Нижний экран данных не показывает конкретные вовлеченные PGN, но показывает данные поля, которые NSS понимает из них, а также то, что известно как «экземпляры» устройств и данных в скобках. Экземпляр данных (и устройства) N2K по умолчанию равен 0, а PGN, которые используют экземпляр данных, обычно включают оборудование лодки, которое часто бывает более одного, например, батареи и двигатели.Таким образом, ток батареи [Battery Instance 0] выше, показывающий значение тока 32,8 А, представляет собой силу тока, поступающую в основной аккумулятор Bliss. История аналогична RPM [0], и если бы Bliss был двухвинтовым, могла бы быть линия данных RPM [1] (с обычным экземпляром N2K: 0 = левый двигатель, 1 = правый борт).

Если вы углубитесь в терминологию NMEA 2000, то увидите, что несколько PGN с батареей в названии могут фактически ссылаться на другие источники постоянного тока и получать типы постоянного тока, такие как генератор переменного тока или солнечная батарея, и вы можете видеть это в действии выше.WS500 дает генератору экземпляр данных (называемый Аккумулятором или экземпляром постоянного тока) из 49, и, таким образом, все поля, отмеченные 49, относятся к генератору Bliss. Другими словами, температура батареи [49], равная 89,60F, — это температура моего корпуса генератора, который только что прогрелся в уже жаркий день в Чесапикском заливе. Он может быть намного выше, и поэтому я хотел бы внимательно за ним следить.

Большинство многофункциональных дисплеев N2K и дисплеев приборов позволяют пользователям выбирать среди источников данных для информации о датчиках, если в сети есть выбор, по крайней мере, в некоторой степени.Например, мой Simrad NSS16 Evo2 выше показывает BATT V, AMPS, BATTMP и RPM, полученные от WS500 через Tether. Поэтому мне приходится выбирать между экземпляром батареи 0 и 49 (напряжение генератора, ток, температура), потому что МФД не может отображать данные одного и того же общего типа из двух источников одновременно.

К счастью, у меня есть два дисплея NSS, которые позволяют мне настроить один для батареи, а другой для информации о генераторе. Но имейте в виду, как я показал, что даже если вы видите данные на диагностическом экране дисплея N2K, вы не сможете показать их там, где хотите.(Также обратите внимание, что VSUPPLY — это напряжение, фактически наблюдаемое NSS, которое сильно отличается от напряжения зарядки аккумулятора.)

Насколько я понимаю, NSS evo3 решает эту проблему отображения данных, а также предлагает пользовательскую маркировку полей данных, чтобы BATTMP [49] можно было увидеть на экране как что-то вроде ALT TMP. Я также знаю, что у Бена Эллисона теперь есть множество аналогичных PGN постоянного тока, созданных Victron, — батареи, инверторы и солнечные зарядные устройства — в сети Gizmo, и читатели Panbo в конечном итоге узнают о том, как они отображаются на Furuno TZT2, Simrad GO5 и Maretron. экраны.

Вот изображения моего дисплея Raymarine i70, показывающие обороты двигателя и состояние батареи, полученные от WS500/Tether.

WS500 поддерживает следующие N2K PGN:

  • 127488 — число оборотов двигателя
  • 127506 — подробное состояние постоянного тока, включая состояние заряда, состояние работоспособности, оставшееся время и напряжение пульсаций , Оставшееся время выравнивания
  • 127508 – Состояние батареи, включая напряжение батареи, ток батареи, температуру корпуса батареи , состояние перегрузки, состояние низкого напряжения постоянного тока и состояние пульсации.

Веб-сайт NMEA предлагает некоторую информацию о NMEA 2000, включая этот несколько устаревший PDF-файл с описанием большинства современных PGN. Кроме того, некоторые производители, такие как Maretron и Victron, включают технические детали N2K и PGN в свои соответствующие руководства.

После того, как вы подключили WS500 к сети N2K, необходимо настроить многофункциональные дисплеи или дисплеи приборов для отображения данных. Как уже было сказано, возможность отображения конкретных PGNS, особенно с несколькими экземплярами устройств или данных, по-видимому, сильно различается.

Мой Raymarine i70, например, может отображать некоторые поля данных из PGN 127488 и 127508, в то время как NSS16 evo2 поддерживает 127488, 128508 и 127507. заряжать. 508 содержит данные о напряжении батареи, амперах и температуре, а 488 — об оборотах в минуту… ничего необычного, но, несомненно, полезного.

На этих снимках экрана показано, как можно запрограммировать приборную панель NSS16 с нужными приборами, в данном случае с помощью меню «Источники данных» для выбора между отображением напряжения генератора с экземпляром данных 49 или напряжением основной аккумуляторной батареи с помощью экземпляр 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.