เครื่องชาร์จที่ใช้ไทริสเตอร์อันทรงพลัง เครื่องชาร์จไทริสเตอร์อย่างง่าย

มากกว่า การออกแบบที่ทันสมัยค่อนข้างง่ายกว่าในการผลิตและกำหนดค่าและมีหม้อแปลงไฟฟ้าที่สามารถเข้าถึงได้ซึ่งมีขดลวดทุติยภูมิหนึ่งเส้น และคุณลักษณะการควบคุมจะสูงกว่าวงจรก่อนหน้า

อุปกรณ์ที่นำเสนอมีการปรับค่าประสิทธิผลของกระแสไฟขาออกที่เสถียรและราบรื่นภายในช่วง 0.1 ... 6A ซึ่งช่วยให้คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ไม่ใช่แค่รถยนต์ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่พลังงานต่ำแนะนำให้รวมตัวต้านทานบัลลาสต์ที่มีความต้านทานหลายโอห์มหรือโช้คเป็นอนุกรมในวงจรเพราะ ค่าสูงสุดของกระแสไฟชาร์จอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่เนื่องจากลักษณะการทำงานของตัวควบคุมไทริสเตอร์ เพื่อลดค่าสูงสุดของกระแสชาร์จ วงจรดังกล่าวมักจะใช้หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังที่มีกำลังจำกัดไม่เกิน 80 - 100 วัตต์ และมีลักษณะโหลดแบบอ่อนซึ่งทำให้สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีความต้านทานบัลลาสต์หรือตัวเหนี่ยวนำเพิ่มเติม คุณสมบัติของโครงการที่นำเสนอคือ การใช้งานที่ผิดปกติชิป TL494 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย (KIA494, K1114UE4) ออสซิลเลเตอร์หลักของไมโครวงจรทำงานที่ความถี่ต่ำและซิงโครไนซ์กับครึ่งคลื่นของแรงดันไฟหลักโดยใช้ยูนิตบนออปโตคัปเปลอร์ U1 และทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งทำให้สามารถใช้ไมโครวงจร TL494 สำหรับการควบคุมเฟสของกระแสไฟขาออก ชิปประกอบด้วยตัวเปรียบเทียบสองตัว ตัวหนึ่งใช้เพื่อควบคุมกระแสไฟขาออก และตัวที่สองใช้เพื่อจำกัดแรงดันไฟขาออกซึ่งช่วยให้คุณสามารถปิดได้ กำลังชาร์จปัจจุบันเมื่อแรงดันแบตเตอรี่ถึงประจุเต็ม (สำหรับ แบตเตอรี่รถยนต์สูงสุด = 14.8 V) ชุดเครื่องขยายแรงดันแรงดันแบ่งถูกประกอบบน op-amp DA2 เพื่อให้สามารถควบคุมกระแสไฟชาร์จได้ เมื่อใช้ shunt R14 กับความต้านทานอื่น คุณจะต้องเลือกตัวต้านทาน R15 ความต้านทานควรเป็นเช่นนั้นที่กระแสเอาต์พุตสูงสุด ระยะเอาต์พุตของ op-amp จะไม่อิ่มตัว ยังไง ความต้านทานมากขึ้น R15 ยิ่งกระแสเอาต์พุตขั้นต่ำต่ำลง แต่ก็ลดลงเช่นกัน กระแสสูงสุดเนื่องจากความอิ่มตัวของออปแอมป์ ตัวต้านทาน R10 จำกัดขีดจำกัดบนของกระแสไฟขาออก ส่วนหลักของวงจรประกอบอยู่ แผงวงจรพิมพ์ขนาด 85 x 30 มม. (ดูรูป)

ตัวเก็บประจุ C7 ถูกบัดกรีโดยตรงบนตัวนำที่พิมพ์ การวาด PCB เข้าไป ขนาดชีวิต.

ไมโครแอมมิเตอร์ที่มีสเกลแบบโฮมเมดใช้เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดซึ่งการอ่านค่าจะถูกปรับเทียบโดยใช้ตัวต้านทาน R16 และ R19 คุณสามารถใช้มิเตอร์วัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าแบบดิจิทัลได้ ดังที่แสดงในวงจรเครื่องชาร์จพร้อมการอ่านข้อมูลแบบดิจิทัล โปรดทราบว่าการวัดกระแสไฟขาออกด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวนั้นดำเนินการโดยมีข้อผิดพลาดมากเนื่องจากลักษณะของพัลส์ แต่ในกรณีส่วนใหญ่สิ่งนี้ไม่สำคัญ วงจรนี้สามารถใช้ออปโตคัปเปลอร์ของทรานซิสเตอร์ที่มีอยู่ได้ เช่น AOT127, AOT128 แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน DA2 สามารถแทนที่ได้ด้วยออปแอมป์ที่มีอยู่เกือบทุกตัว และตัวเก็บประจุ C6 ก็สามารถกำจัดออกได้หากออปแอมป์มีการปรับความถี่ภายในให้เท่ากัน สามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ VT1 ด้วย KT315 หรือพลังงานต่ำได้ ทรานซิสเตอร์ KT814 V, G สามารถใช้เป็น VT2; KT817V, G และอื่นๆ เนื่องจากไทริสเตอร์ VS1 มีอันใดอันหนึ่งที่เหมาะสม ลักษณะทางเทคนิคเช่น KU202 ในประเทศ, นำเข้า 2N6504 ... 09, C122(A1) และอื่นๆ สามารถประกอบไดโอดบริดจ์ VD7 ได้จากพาวเวอร์ไดโอดที่มีอยู่ซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะสม

รูปภาพที่สองแสดงแผนภาพ การเชื่อมต่อภายนอกแผงวงจรพิมพ์ การตั้งค่าอุปกรณ์ลงมาเพื่อเลือกความต้านทาน R15 สำหรับการแบ่งเฉพาะซึ่งสามารถใช้เป็นตัวต้านทานแบบลวดใดก็ได้ที่มีความต้านทาน 0.02 ... 0.2 โอห์มซึ่งมีกำลังเพียงพอสำหรับการไหลของกระแสในระยะยาวสูงถึง 6 A. หลังจากตั้งค่าวงจรแล้ว ให้เลือก R16, R19 เพื่อความเฉพาะเจาะจง เมตรและขนาด

เป็นที่ทราบกันดีว่าในระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่เพลตของพวกมันอาจกลายเป็นซัลเฟตซึ่งทำให้แบตเตอรี่เสียหาย หากคุณชาร์จด้วยกระแสไม่สมมาตรแบบพัลส์ก็เป็นไปได้ที่จะคืนค่าแบตเตอรี่ดังกล่าวและยืดอายุการใช้งานในขณะที่ควรตั้งค่ากระแสประจุและคายประจุเป็น 10: 1 ทำเอง ที่ชาร์จซึ่งสามารถทำงานได้ 2 โหมด โหมดแรกให้การชาร์จแบตเตอรี่ตามปกติด้วยกระแสตรงสูงถึง 10 A ปริมาณกระแสไฟชาร์จถูกกำหนดโดยตัวควบคุมไทริสเตอร์ โหมดที่สอง (ปิด Vk 1, เปิด Vk 2) กระแสแรงกระตุ้นชาร์จ 5A และปล่อยกระแส 0.5A

พิจารณาการทำงานของวงจร (รูปที่ 1) ในโหมดแรก แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 V จ่ายให้กับหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ Tr1 ในการพันขดลวดทุติยภูมิ จะมีการสร้างแรงดันไฟฟ้า 24 V สองตัวสัมพันธ์กับจุดกึ่งกลาง เราจัดการเพื่อค้นหาหม้อแปลงที่มีจุดกึ่งกลางในขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งทำให้สามารถลดจำนวนไดโอดในวงจรเรียงกระแส สร้างพลังงานสำรอง และลดระบบการระบายความร้อนได้ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงจะถูกส่งไปยังวงจรเรียงกระแสโดยใช้ไดโอด D6, D7 เครื่องหมายบวกจากจุดกึ่งกลางของหม้อแปลงไปที่ตัวต้านทาน R8 ซึ่งจำกัดกระแสของซีเนอร์ไดโอด D1 ซีเนอร์ไดโอด D1 กำหนดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของวงจร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควบคุมไทริสเตอร์ประกอบอยู่บนทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 ตัวเก็บประจุ C1 ติดอยู่ในวงจร: แหล่งจ่ายไฟบวก, ตัวต้านทานตัวแปร R3, R1, C1, ลบ อัตราการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 ถูกควบคุมโดยตัวต้านทานผันแปร R3 ตัวเก็บประจุ C1 ถูกปล่อยออกมาตามวงจร: ตัวปล่อย - ตัวสะสม T1, ฐาน - ตัวปล่อย T2, เหมืองตัวเก็บประจุ R4 ทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 เปิดขึ้นและพัลส์บวกจากตัวปล่อย T2 ผ่านตัวต้านทานจำกัด R7 และไดโอดแยกส่วน D4 - D5 มาถึงขั้วไฟฟ้าควบคุมของไทริสเตอร์ ในกรณีนี้สวิตช์ Vk 1 เปิดอยู่ Vk 2 ปิดอยู่ ไทริสเตอร์ขึ้นอยู่กับเฟสลบ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเปิดทีละอันและลบของแต่ละครึ่งรอบจะไปที่ลบของแบตเตอรี่ บวกจากจุดกึ่งกลางของหม้อแปลงผ่านแอมมิเตอร์ไปจนถึงขั้วบวกของแบตเตอรี่ ตัวต้านทาน R5 และ R6 กำหนดโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ T1-2 R4 คือโหลดของตัวส่งสัญญาณ T2 ซึ่งปล่อยพัลส์ควบคุมเชิงบวก R2 - เพื่อมากกว่านั้น การดำเนินงานที่มั่นคงวงจร (ในบางกรณีสามารถละเลยได้)

การทำงานของวงจรหน่วยความจำในโหมดที่สอง (Vk1 – ปิด; Vk2 – เปิด) เมื่อปิด Vk1 วงจรควบคุมของไทริสเตอร์ D3 จะถูกขัดจังหวะ ในขณะที่ยังคงปิดอย่างถาวร ไทริสเตอร์ D2 หนึ่งตัวยังคงทำงานอยู่ ซึ่งจะแก้ไขเพียงครึ่งรอบเดียวเท่านั้น และสร้างพัลส์ประจุในระหว่างครึ่งรอบหนึ่งรอบ ในระหว่างครึ่งรอบที่สองที่ไม่ได้ใช้งาน แบตเตอรี่จะคายประจุผ่านสวิตช์ Vk2 ที่เปิดอยู่ โหลดเป็นหลอดไส้ 24V x 24 W หรือ 26V x 24W (เมื่อแรงดันไฟเป็น 12V จะใช้กระแสไฟ 0.5 A) วางหลอดไฟไว้ด้านนอกตัวเครื่องเพื่อไม่ให้โครงสร้างร้อน ค่ากระแสไฟชาร์จถูกกำหนดโดยตัวควบคุม R3 โดยใช้แอมป์มิเตอร์ เมื่อพิจารณาว่าเมื่อชาร์จแบตเตอรี่กระแสส่วนหนึ่งจะไหลผ่านโหลด L1 (10%) จากนั้นการอ่านค่าแอมป์มิเตอร์ควรสอดคล้องกับ 1.8A (สำหรับกระแสการชาร์จแบบพัลส์ที่ 5A) เนื่องจากแอมมิเตอร์มีความเฉื่อยและแสดงค่าเฉลี่ยของกระแสไฟฟ้าในช่วงระยะเวลาหนึ่ง และมีการประจุไฟฟ้าในช่วงครึ่งหนึ่งของช่วงระยะเวลาหนึ่ง

รายละเอียดและการออกแบบเครื่องชาร์จ หม้อแปลงไฟฟ้าใด ๆ ที่มีกำลังอย่างน้อย 150 W และแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ 22 - 25 V นั้นเหมาะสม หากคุณใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่มีจุดกึ่งกลางในขดลวดทุติยภูมิจะต้องแยกองค์ประกอบทั้งหมดของครึ่งรอบที่สองออก จากวงจร (Bk1, D5, D3) วงจรจะทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในทั้งสองโหมด เฉพาะในโหมดแรกเท่านั้นที่จะทำงานในครึ่งรอบเดียว ไทริสเตอร์สามารถใช้ KU202 สำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 60V สามารถติดตั้งบนหม้อน้ำได้โดยไม่ต้องแยกจากกัน ไดโอด D4-7 ใด ๆ สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างน้อย 60V ทรานซิสเตอร์สามารถถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ความถี่ต่ำเจอร์เมเนียมที่มีค่าการนำไฟฟ้าที่เหมาะสม ใช้ได้กับทรานซิสเตอร์ทุกคู่: P40 – P9; MP39 – MP38; KT814 – KT815 ฯลฯ ซีเนอร์ไดโอด D1 คือ 12–14V ใดๆ คุณสามารถเชื่อมต่อสองชุดเข้าด้วยกันเพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ในฐานะแอมป์มิเตอร์ ฉันใช้หัวของมิเตอร์มิเตอร์ขนาด 10 mA, 10 ส่วน การทดลองเลือกการแบ่งส่วนโดยใช้ลวดขนาด 1.2 มม. โดยไม่มีกรอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. 36 รอบ

กำลังตั้งค่าเครื่องชาร์จ หากประกอบถูกต้องก็ใช้งานได้ทันที บางครั้งจำเป็นต้องตั้งค่าขีดจำกัดการควบคุม Min - Max การเลือก C1 ซึ่งมักจะไปในทิศทางที่เพิ่มขึ้น หากมีความล้มเหลวในการควบคุม ให้เลือก R3 โดยปกติแล้วฉันจะเชื่อมต่อหลอดไฟทรงพลังจากเครื่องฉายเหนือศีรษะ 24V x 300W เพื่อเป็นโหลดสำหรับการปรับ ขอแนะนำให้ติดตั้งฟิวส์ 10A ในวงจรเปิดของการชาร์จแบตเตอรี่

อภิปรายบทความ BATTERY CHARGER

อุปกรณ์ด้วย ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์กระแสไฟชาร์จที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวควบคุมพลังงานเฟสพัลส์ไทริสเตอร์
ไม่มีชิ้นส่วนที่หายาก และหากทราบว่าชิ้นส่วนนั้นใช้งานได้ก็ไม่จำเป็นต้องปรับแต่ง
เครื่องชาร์จช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ด้วยกระแสตั้งแต่ 0 ถึง 10 A และยังสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานที่ได้รับการควบคุมเพื่อประสิทธิภาพอันทรงพลัง หัวแร้งไฟฟ้าแรงต่ำ,วัลคาไนเซอร์,โคมไฟแบบพกพา
กระแสไฟชาร์จมีรูปร่างคล้ายกับกระแสพัลส์ ซึ่งเชื่อกันว่าช่วยยืดอายุแบตเตอรี่ได้
อุปกรณ์ทำงานที่อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมตั้งแต่ - 35 °C ถึง + 35 °C
แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูป 2.60.
เครื่องชาร์จเป็นตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ที่มีการควบคุมเฟสพัลส์ โดยได้รับพลังงานจากขดลวด II ของหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ T1 ผ่านไดโอด moctVDI + VD4
ชุดควบคุมไทริสเตอร์ถูกสร้างขึ้นบนอะนาล็อกของทรานซิสเตอร์แบบแยกเดี่ยว VTI, VT2 เวลาที่ชาร์จตัวเก็บประจุ C2 ก่อนที่จะเปลี่ยนทรานซิสเตอร์แบบแยกเดี่ยวสามารถปรับได้ด้วยตัวต้านทานแบบแปรผัน R1 เมื่อมอเตอร์อยู่ในตำแหน่งทางด้านขวาสุดในแผนภาพ กระแสไฟชาร์จจะกลายเป็นสูงสุด และในทางกลับกัน
ไดโอด VD5 ปกป้องวงจรควบคุมของไทริสเตอร์ VS1 จากแรงดันย้อนกลับที่ปรากฏขึ้นเมื่อไทริสเตอร์เปิดอยู่

ต่อมาสามารถต่ออุปกรณ์ชาร์จได้หลากหลาย โหนดอัตโนมัติ(ปิดเครื่องเมื่อการชาร์จเสร็จสิ้นการบำรุงรักษา แรงดันไฟฟ้าปกติแบตเตอรี่ระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว การส่งสัญญาณเกี่ยวกับขั้วที่ถูกต้องของการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ การป้องกันการลัดวงจรเอาต์พุต ฯลฯ)
ข้อบกพร่องของอุปกรณ์รวมถึงความผันผวนของกระแสไฟชาร์จเมื่อแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายไฟฟ้าแสงสว่างไม่เสถียร
เช่นเดียวกับตัวควบคุมเฟสพัลส์ไทริสเตอร์ที่คล้ายกันทั้งหมด อุปกรณ์จะรบกวนการรับสัญญาณวิทยุ เพื่อต่อสู้กับพวกมัน จำเป็นต้องจัดให้มีเครือข่าย LC- ตัวกรองคล้ายกับที่ใช้ในการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ

ตัวเก็บประจุ C2 - K73-11 ที่มีความจุ 0.47 ถึง 1 μF หรือ K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP
เราจะแทนที่ทรานซิสเตอร์ KT361A ด้วย KT361B - KT361Ё, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK, และ KT315L - ถึง KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307 แทนที่จะเป็น KD105B ไดโอด KD105V, KD105G หรือ D226 ที่มีดัชนีตัวอักษรใด ๆ ก็เหมาะสม
ตัวต้านทานแบบแปรผัน R1- SP-1, SPZ-30a หรือ SPO-1
แอมป์มิเตอร์ PA1 - ใดก็ได้ ดี.ซีด้วยสเกล 10 A คุณสามารถทำเองจากมิลลิแอมป์มิเตอร์ใดก็ได้โดยเลือกการแบ่งตามแอมป์มิเตอร์มาตรฐาน
ฟิวส์ F1 - หลอมละลายได้ แต่สะดวกที่จะใช้เบรกเกอร์เครือข่ายขนาด 10 A หรือเบรกเกอร์วงจรโลหะคู่ของรถยนต์สำหรับกระแสไฟเดียวกัน
ไดโอดวีดี1+วีพี4 สามารถเป็นอะไรก็ได้สำหรับกระแสไปข้างหน้า 10 A และแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 50 V (ซีรี่ส์ D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213)
ไดโอดเรียงกระแสและไทริสเตอร์ถูกวางไว้บนแผงระบายความร้อน โดยแต่ละแผงจะมีพื้นที่ใช้งานประมาณ 100 ซม.* เพื่อปรับปรุงการสัมผัสความร้อนของอุปกรณ์ที่มีตัวระบายความร้อนควรใช้แผ่นนำความร้อนจะดีกว่า
แทนที่จะเป็นไทริสเตอร์ KU202V KU202G - KU202E ก็เหมาะสม ได้รับการตรวจสอบในทางปฏิบัติแล้วว่าอุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติแม้จะมีไทริสเตอร์ T-160, T-250 ที่ทรงพลังกว่าก็ตาม
ควรสังเกตว่าคุณสามารถใช้ผนังโครงเหล็กโดยตรงเป็นแผงระบายความร้อนสำหรับไทริสเตอร์ได้ อย่างไรก็ตามจากนั้นจะมีขั้วลบของอุปกรณ์บนเคส ซึ่งโดยทั่วไปไม่เป็นที่พึงปรารถนาเนื่องจากการคุกคามของการลัดวงจรโดยไม่ตั้งใจของสายเอาต์พุตบวกกับเคส หากคุณเสริมไทริสเตอร์ผ่านปะเก็นไมก้า จะไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร แต่การถ่ายเทความร้อนจากมันจะแย่ลง
อุปกรณ์สามารถใช้หม้อแปลงสเต็ปดาวน์เครือข่ายสำเร็จรูปได้ พลังงานที่ต้องการด้วยแรงดันไฟฟ้าขดลวดทุติยภูมิ 18 ถึง 22 V.
หากหม้อแปลงมีแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิมากกว่า 18 V ให้แสดงตัวต้านทาน R5 ควรแทนที่ด้วยความต้านทานสูงสุดตัวอื่น (เช่นที่ 24 * 26 V ความต้านทานของตัวต้านทานควรเพิ่มเป็น 200 โอห์ม)
ในกรณีที่ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงมีก๊อกจากตรงกลาง หรือมีขดลวดที่เหมือนกัน 2 ขดลวดและแรงดันไฟฟ้าของแต่ละขดลวดอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด ควรออกแบบวงจรเรียงกระแสตามวงจรเต็มคลื่นตามปกติจะดีกว่า มีไดโอด 2 ตัว
ด้วยแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิที่ 28 * 36 V คุณสามารถละทิ้งวงจรเรียงกระแสได้อย่างสมบูรณ์ - ไทริสเตอร์จะเล่นบทบาทของมันจะไปพร้อม ๆ กัน VS1 ( การแก้ไข - ครึ่งคลื่น) สำหรับแหล่งจ่ายไฟเวอร์ชันนี้ คุณต้องมีตัวต้านทานอยู่ระหว่างนั้น R5 และใช้สายบวกต่อไดโอดแยก KD105B หรือ D226 กับดัชนีตัวอักษรใดๆ (แคโทด ถึง ตัวต้านทาน) R5) ทางเลือกของไทริสเตอร์ในวงจรดังกล่าวจะถูก จำกัด - เฉพาะที่อนุญาตการทำงานภายใต้แรงดันย้อนกลับเท่านั้นที่เหมาะสม (เช่น KU202E)
สำหรับอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ควรใช้หม้อแปลงแบบรวม TN-61 ขดลวดทุติยภูมิทั้ง 3 จะต้องเชื่อมต่อแบบอนุกรมและสามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้สูงถึง 8 A
ทุกส่วนของอุปกรณ์ ยกเว้นหม้อแปลง T1, ไดโอดวีดี1 + วีดี4 วงจรเรียงกระแส, ตัวต้านทานแบบแปรผัน R1, ฟิวส์ FU1 และไทริสเตอร์ VS1, ติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์ฟอยล์ไฟเบอร์กลาสลามิเนต หนา 1.5 มม.
ภาพวาดของกระดานนำเสนอในนิตยสารวิทยุฉบับที่ 11 ประจำปี 2544

ไม่ช้าก็เร็วผู้ที่ชื่นชอบรถทุกคนเริ่มจำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ เมื่อน้ำค้างแข็งมาเยือน ฉันก็คิดถึงเรื่องนี้เช่นกัน แบตเตอรี่เก่า เก็บไฟได้ไม่ดี และฉันเบื่อที่จะยืมที่ชาร์จจากเพื่อนแล้ว ฉันขับรถไปรอบ ๆ เมืองดูข้อเสนอที่ไม่อัตโนมัติพร้อมความสามารถในการปรับกระแสการชาร์จสูงสุด 10A ฉันดูมันแล้วก็ตกตะลึงกับราคาและตัดสินใจที่จะเสกสรรอุปกรณ์นี้ด้วยตัวเองตามปกติ

สำหรับการนำไปใช้งานฉันเลือกวงจรเครื่องชาร์จไทริสเตอร์ เรียบง่าย เชื่อถือได้ ทดสอบโดยคนจำนวนมาก ฉันแน่ใจว่าอุปกรณ์ที่ประกอบตามรูปแบบนี้มีอยู่ในชุมชนนี้แล้ว

นี่คือเวอร์ชันของฉัน
สำหรับบทบาทของคณะและ หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อนคนหนึ่งที่ทำงานเป็นผู้ดูแลระบบได้ติดตั้งเครื่องสำรองไฟที่ล้าสมัยจากคอมพิวเตอร์ที่มีแบตเตอรี่ 24 โวลต์ ฉันติดตั้งเซอร์กิตเบรกเกอร์ขนาด 6A เป็นสวิตช์และเป็นฟิวส์ด้วย

หม้อแปลงยังคงอยู่ที่เดิมโดยไม่มีการดัดแปลงใดๆ ไทริสเตอร์ถูกวางไว้บนหม้อน้ำซึ่งถูกขันผ่านปะเก็นฉนวนเข้ากับร่างกาย

ฉันสร้างบอร์ดควบคุมไทริสเตอร์จากฟอยล์เบกาไลต์ บัดกรีชิ้นส่วนแล้วขันเข้ากับตัวเชื่อมมาตรฐาน ซึ่งก่อนหน้านี้มีบอร์ดจ่ายไฟสำรอง ลุกขึ้นมาเหมือนคนพื้นเมือง

ชุดไดโอด KBPC5010 ถูกใช้เป็นวงจรเรียงกระแส เลือกจากความกะทัดรัดและความสะดวกในการติดตั้งที่มีมากกว่า ลักษณะที่เหมาะสม- ฉันติดตั้งมันโดยตรงบนเคสโดยใช้แผ่นระบายความร้อน
แอมมิเตอร์และตัวต้านทานปรับค่าได้ฝังอยู่ในฝาพลาสติกด้านหน้า

มีไฟ LED 5 ดวงที่ฝาครอบด้านหน้า ฉันไม่ได้ทิ้งมันไปและตัดสินใจรวมพวกมันไว้ในวงจร สำหรับแหล่งจ่ายไฟฉันใช้ขั้วกลางของหม้อแปลงนั่นคือจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อป้องกันไฟเหล่านี้จากกระแสย้อนกลับ ไฟ LED ดวงหนึ่งเชื่อมต่อแบบขนานกับดวงอื่น แต่มีขั้วย้อนกลับ กล่าวโดยย่อดังนี้:

ภาพถ่ายจากเครือข่าย

ฉันใช้สายเคเบิล KG 2x1.5 เป็นสายไฟไปยังขั้วต่อ สายเคเบิลสองเส้นเสียบเข้าไปในรูจากสวิตช์ UPS

ฉันใช้ขั้วทองเหลืองทั่วไป การทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าไทริสเตอร์และสะพานไดโอดแทบจะไม่ร้อนขึ้น รู้สึกเหมือนสูงสุด 42-45 องศา นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมวันนี้ฉันจึงรวบรวมทุกอย่าง เชื่อมต่อและใช้งานเต็มรูปแบบในที่สุด

ผลลัพธ์:
ต้นทุนการผลิตทั้งหมด ของอุปกรณ์นี้อยู่ที่ประมาณ 900-970 รูเบิล ราคานี้รวมการซื้อส่วนประกอบ (บางส่วนในปริมาณที่มากกว่าที่กำหนด) และวัสดุสิ้นเปลืองซึ่งฉันจะสำรองไว้เสมอ ราคาจริงอยู่ที่ 480-520 รูเบิล สำหรับการเปรียบเทียบอุปกรณ์ที่ขายในลักษณะและความสามารถคล้ายกันในเมืองของเรามีราคาอยู่ที่ 1,800 รูเบิล และสูงกว่า ดังนั้นการออมจึงค่อนข้างดีสำหรับฉัน นอกจากนี้ความรู้สึกเมื่อบางสิ่งที่ทำด้วยมือของคุณเองเริ่มทำงานนั้นไม่มีค่า

ที่ สภาวะปกติการดำเนินการ, ระบบไฟฟ้ารถพึ่งตนเองได้ เรากำลังพูดถึงการจัดหาพลังงาน - การผสมผสานระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า และแบตเตอรี่ทำงานพร้อมกันและรับประกันการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องให้กับทุกระบบ

นี่คือในทางทฤษฎี ในทางปฏิบัติ เจ้าของรถทำการแก้ไขระบบที่กลมกลืนกันนี้ หรืออุปกรณ์ปฏิเสธที่จะทำงานตามพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้

ตัวอย่างเช่น:

1. การใช้งานแบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งาน แบตเตอรี่ไม่เก็บประจุ
2. การเดินทางที่ผิดปกติ การหยุดทำงานของรถเป็นเวลานาน (โดยเฉพาะในช่วง “ ไฮเบอร์เนต") ทำให้เกิดการคายประจุแบตเตอรี่เอง
3. รถใช้สำหรับการเดินทางระยะสั้นโดยมีการหยุดและสตาร์ทเครื่องยนต์บ่อยครั้ง แบตเตอรี่ไม่มีเวลาชาร์จใหม่
4. การเชื่อมต่ออุปกรณ์เพิ่มเติมจะเพิ่มภาระให้กับแบตเตอรี่ มักจะทำให้กระแสคายประจุเองเพิ่มขึ้นเมื่อดับเครื่องยนต์
5. สุดขีด อุณหภูมิต่ำเร่งการปลดปล่อยตัวเอง
6. ระบบเชื้อเพลิงที่ผิดพลาดส่งผลให้มีภาระเพิ่มขึ้น: รถสตาร์ทไม่ติดทันที คุณต้องสตาร์ทเครื่องเป็นเวลานาน
7. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ผิดพลาดทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จได้อย่างถูกต้อง ปัญหานี้รวมถึงการเสื่อมสภาพ สายไฟและการสัมผัสวงจรการชาร์จไม่ดี
8. และสุดท้ายคุณก็ลืมปิดไฟหน้า แสงไฟ หรือเสียงเพลงในรถ หากต้องการคายประจุแบตเตอรี่จนหมดข้ามคืนในโรงรถ บางครั้งการปิดประตูหลวมๆ ก็เพียงพอแล้ว แสงสว่างภายในรถใช้พลังงานค่อนข้างมาก

เหตุผลใด ๆ ต่อไปนี้นำไปสู่สถานการณ์ที่ไม่พึงประสงค์:คุณต้องขับรถ แต่แบตเตอรี่ไม่สามารถสตาร์ทสตาร์ทได้ ปัญหาได้รับการแก้ไขด้วยการชาร์จภายนอก: นั่นคือเครื่องชาร์จ

มันง่ายมากที่จะประกอบด้วยมือของคุณเอง ตัวอย่างเครื่องชาร์จที่ทำจากเครื่องสำรองไฟฟ้า

วงจรเครื่องชาร์จในรถยนต์ประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

• หน่วยพลังงาน
• โคลงปัจจุบัน
• เครื่องควบคุมกระแสไฟชาร์จ สามารถเป็นแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติ
• ตัวบ่งชี้ระดับกระแสและ (หรือ) แรงดันประจุ
• ทางเลือก - การควบคุมการชาร์จพร้อมการปิดเครื่องอัตโนมัติ

เครื่องชาร์จใดๆ ตั้งแต่เครื่องที่ง่ายที่สุดไปจนถึงเครื่องอัจฉริยะ ประกอบด้วยองค์ประกอบที่ระบุไว้หรือทั้งสองอย่างรวมกัน

แผนภาพอย่างง่ายสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์

สูตรการชาร์จปกติง่ายเพียง 5 โกเปค - ความจุแบตเตอรี่พื้นฐานหารด้วย 10 แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จควรมากกว่า 14 โวลต์เล็กน้อย (เรากำลังพูดถึงแบตเตอรี่สตาร์ทมาตรฐาน 12 โวลต์)

หลักการไฟฟ้าง่ายๆ วงจรเครื่องชาร์จในรถยนต์ประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วน: แหล่งจ่ายไฟ, ตัวควบคุม, ตัวบ่งชี้

คลาสสิก - เครื่องชาร์จตัวต้านทาน

แหล่งจ่ายไฟทำจาก "ทรานส์" ที่คดเคี้ยวสองอันและชุดไดโอด แรงดันไฟขาออกถูกเลือกโดยขดลวดทุติยภูมิ วงจรเรียงกระแสเป็นไดโอดบริดจ์ ไม่ได้ใช้โคลงในวงจรนี้
กระแสไฟชาร์จจะถูกควบคุมโดยลิโน่

สำคัญ! ไม่มีตัวต้านทานแบบปรับค่าได้แม้แต่ตัวที่มีแกนเซรามิกก็สามารถทนต่อโหลดดังกล่าวได้

ลิโน่ลวดจำเป็นสำหรับการเผชิญหน้า ปัญหาหลักโครงการดังกล่าว - พลังงานส่วนเกินถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน และสิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมาก



แน่นอนว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์และอายุการใช้งานของส่วนประกอบต่างๆ นั้นต่ำมาก (โดยเฉพาะลิโน่) อย่างไรก็ตาม โครงการนี้มีอยู่จริง และมันก็ค่อนข้างใช้การได้ สำหรับการชาร์จฉุกเฉิน หากคุณไม่มีอุปกรณ์สำเร็จรูป คุณสามารถประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวโดย "คุกเข่าลง" นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัด - กระแสเกิน 5 แอมแปร์เป็นขีดจำกัดของวงจรดังกล่าว ดังนั้นจึงสามารถชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความจุไม่เกิน 45 Ah ได้

เครื่องชาร์จ DIY รายละเอียดไดอะแกรม - วิดีโอ

ตัวเก็บประจุดับ

หลักการทำงานแสดงไว้ในแผนภาพ



เนื่องจากค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุที่รวมอยู่ในวงจรขดลวดปฐมภูมิ ทำให้สามารถปรับกระแสการชาร์จได้ การใช้งานประกอบด้วยสามองค์ประกอบที่เหมือนกัน - แหล่งจ่ายไฟ, ตัวควบคุม, ตัวบ่งชี้ (หากจำเป็น) สามารถกำหนดค่าวงจรให้ชาร์จแบตเตอรี่ประเภทใดประเภทหนึ่งได้ จากนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ไฟแสดงสถานะ

ถ้าเราเพิ่มอีกหนึ่งองค์ประกอบ - การควบคุมการชาร์จอัตโนมัติและประกอบสวิตช์จากตัวเก็บประจุแบตเตอรี่ทั้งก้อน - คุณจะได้เครื่องชาร์จระดับมืออาชีพที่ง่ายต่อการผลิต



วงจรควบคุมการชาร์จและ ปิดเครื่องอัตโนมัติไม่จำเป็นต้องแสดงความคิดเห็น เทคโนโลยีได้รับการพิสูจน์แล้ว คุณสามารถดูตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่งได้ โครงการทั่วไป- เกณฑ์การตอบสนองถูกกำหนดโดยตัวต้านทานผันแปร R4 เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ถึงระดับที่กำหนดไว้ รีเลย์ K2 จะปิดโหลด แอมป์มิเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ ซึ่งจะหยุดแสดงกระแสประจุ

จุดเด่นของที่ชาร์จ– แบตเตอรี่คาปาซิเตอร์ ลักษณะเฉพาะของวงจรที่มีตัวเก็บประจุดับคือการเพิ่มหรือลดความจุ (เพียงเชื่อมต่อหรือถอดออก) องค์ประกอบเพิ่มเติม) คุณสามารถปรับกระแสไฟขาออกได้ การเลือกตัวเก็บประจุ 4 ตัวสำหรับกระแส 1A, 2A, 4A และ 8A แล้วสลับพวกมัน สวิตช์ปกติในชุดค่าผสมต่างๆ คุณสามารถปรับกระแสไฟชาร์จได้ตั้งแต่ 1 ถึง 15 A ในขั้นตอน 1 A

หากคุณไม่กลัวที่จะถือหัวแร้งไว้ในมือคุณสามารถประกอบอุปกรณ์เสริมในรถยนต์ด้วยกระแสประจุที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง แต่ไม่มีข้อเสียที่มีอยู่ในตัวต้านทานแบบคลาสสิก

เครื่องปรับลมไม่ได้ใช้ตัวกระจายความร้อนในรูปแบบของลิโน่อันทรงพลัง แต่ กุญแจอิเล็กทรอนิกส์บนไทริสเตอร์ โหลดพลังงานทั้งหมดผ่านเซมิคอนดักเตอร์นี้ วงจรนี้ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงถึง 10 A นั่นคือช่วยให้คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้สูงสุด 90 Ah โดยไม่โอเวอร์โหลด

ด้วยการปรับระดับการเปิดการเปลี่ยนแปลงบนทรานซิสเตอร์ VT1 ด้วยตัวต้านทาน R5 คุณจึงมั่นใจได้ว่าการควบคุมไทรริสเตอร์ VS1 จะราบรื่นและแม่นยำมาก

วงจรมีความน่าเชื่อถือง่ายต่อการประกอบและกำหนดค่า แต่มีเงื่อนไขหนึ่งที่จะป้องกันไม่ให้เครื่องชาร์จดังกล่าวรวมอยู่ในรายการการออกแบบที่ประสบความสำเร็จ พลังของหม้อแปลงไฟฟ้าจะต้องสำรองกระแสไฟชาร์จไว้สามเท่า

นั่นคือสำหรับขีดจำกัดบน 10 A หม้อแปลงต้องทนได้ โหลดระยะยาว 450-500 วัตต์ ในทางปฏิบัติ โครงการที่ดำเนินการจะเทอะทะและหนัก อย่างไรก็ตาม หากติดตั้งที่ชาร์จไว้ภายในอาคารอย่างถาวร ก็ไม่ใช่ปัญหา

แผนภาพวงจรของเครื่องชาร์จพัลส์สำหรับแบตเตอรี่รถยนต์

ข้อบกพร่องทั้งหมดโซลูชันที่กล่าวข้างต้นสามารถเปลี่ยนเป็นหนึ่งเดียว - ความซับซ้อนของการประกอบ นี่คือสาระสำคัญของเครื่องชาร์จแบบพัลส์ วงจรเหล่านี้มีกำลังที่น่าอิจฉา มีความร้อนน้อยและมี ประสิทธิภาพสูง- นอกจากนี้ ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบายังช่วยให้คุณพกพาติดตัวไปในช่องเก็บของในรถได้อย่างง่ายดาย



การออกแบบวงจรสามารถเข้าใจได้สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่มีความคิดว่าเครื่องกำเนิด PWM คืออะไร ประกอบบนคอนโทรลเลอร์ IR2153 ยอดนิยม (และราคาไม่แพงมาก) โครงการนี้ดำเนินการ กึ่งคลาสสิกบริดจ์อินเวอร์เตอร์

ด้วยตัวเก็บประจุที่มีอยู่ กำลังไฟเอาท์พุตคือ 200 W. นี่เป็นจำนวนมาก แต่โหลดสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าได้โดยการเปลี่ยนตัวเก็บประจุด้วยตัวเก็บประจุ 470 µF จากนั้นจะสามารถชาร์จด้วยความจุสูงถึง 200 Ah

บอร์ดที่ประกอบออกมามีขนาดกะทัดรัดและใส่ลงในกล่องขนาด 150*40*50 มม. ไม่จำเป็นต้องทำความเย็นแบบบังคับแต่ต้องจัดให้มีรูระบายอากาศ หากคุณเพิ่มกำลังเป็น 400 W ควรติดตั้งสวิตช์ไฟ VT1 และ VT2 บนหม้อน้ำ ต้องนำออกไปนอกอาคาร



แหล่งจ่ายไฟจากยูนิตระบบพีซีสามารถทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคได้

สำคัญ! เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟ AT หรือ ATX มีความปรารถนาที่จะแปลงวงจรที่เสร็จแล้วให้เป็นเครื่องชาร์จ หากต้องการนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้คุณต้องมีวงจรจ่ายไฟจากโรงงาน

ดังนั้นเราจึงใช้ฐานองค์ประกอบเพียงอย่างเดียว หม้อแปลง ตัวเหนี่ยวนำ และชุดไดโอด (ชอตต์กี้) เป็นวงจรเรียงกระแสที่สมบูรณ์แบบ อย่างอื่น: ทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุ และของกระจุกกระจิกอื่น ๆ มักจะมีให้สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นในกล่องทุกประเภท ดังนั้นเครื่องชาร์จจึงไม่มีค่าใช้จ่าย

วิดีโอนี้แสดงและอธิบายวิธีประกอบเครื่องชาร์จแบบพัลส์สำหรับรถยนต์ด้วยตัวเอง

ราคาของเครื่องกำเนิดพัลส์ 300-500 W จากโรงงานอยู่ที่อย่างน้อย 50 เหรียญสหรัฐฯ (เทียบเท่า)

บทสรุป:

รวบรวมและใช้ แม้ว่าจะเป็นการดีกว่าที่จะรักษาแบตเตอรี่ของคุณให้อยู่ในสภาพดี