Схему импульсного зарядного: Мощное импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Содержание

​Схема импульсного зарядного устройства: как разобраться?

В настоящее время в среде людей, увлекающихся радиоэлектроникой, популярны импульсные зарядники – устройства, в которых ток пульсирующий. Схемы таких устройств не простые и собрать их довольно трудоемко. Хотя следует отметить, что для специалиста механизм действия достаточно прост и при желании схемы можно собрать без каких-либо сложностей.

Схема импульсного автоматического зарядного устройства по классическому варианту – это первое, что следует изучить начинающему радиомонтажнику. Классическая схема имеет регулятор на тиристорах. Недостаток использования тиристоров это большой объем и, конечно, по весу такое устройство тоже великовато.

Принцип работы классического варианта автоматического зарядного устройства следующий: подключение аккумулятора, выставление нужного зарядного тока (в соответствии с рекомендациями 10 процентов от полной емкости батареи). Процесс зарядки в контроле не нуждается. После того, как процесс завершится, индикатор на заряднике должен изменить цвет.

Такое АЗУ собирается на основе микросхемы UC3845, очень демократичной по цене. Схема имеет стандартное включение. После включения микросхемы начинает работать мощный полевой транзистор, который получает нагрузку от импульсного трансформатора.

Комплектующие для построения данной схемы можно добыть легко и просто. Если собирать схему самостоятельно, то очевидно, что новичку и дилетанту собрать ее будет довольно сложно. А тот, кто является практикующим радиолюбителем, наверняка имеет в кладовой старые блоки питания от компьютеров. Радиодетали для данной схемы можно снять с этих блоков. там же добывают и трансформатор, который все же нужно будет перемотать. Поскольку устройство импульсное, то достаточно пары десятков витков, что по времени займет не более часа.

Можно пойти другим путем – переоборудовать готовое зарядное устройство, которое сломано или не устраивает по техническим параметрам. Тогда получится очень хорошая модель, где надежность не потеряется, а схема существенно упростится.

Описание схем ИЗУ для автомобильных аккумуляторов
Длительная эксплуатация аккумуляторной батареи с нарушением правил зарядки, а так же попадание аккумулятора в такие условия, когда он подвергается быстрой разрядке, чревато быстрым износом. Функционирование в таких режимах вызывает возникновение крупнокристаллических труднорастворимых кристаллов-дендридов, приводящих к разрушению электродов, возникают межэлектродные замыкания и коробление пластин. Если начинается процесс ускорения саморазряда, то это вызывает снижение рабочей емкости в батареи.

Кристаллизация вызывает повышение внутреннего сопротивления, которое вызванное ведет к понижению напряжения даже при небольших нагрузках. Если же заряд повышать принудительно, то может начаться кипение электролита.

Итак, в случае, если принудительно повышается напряжение зарядов, то во время проведения процедуры восстановления батарей может случиться закипание электролита, вследствие чего температура в элементах повысится, усилится газообразование, причем возможен даже механический разрыв. Следовательно, аккумулятор восстановлен быть не может в данной ситуации.

Что в таких случаях делать? Если осуществлять регенерацию пластин при помощи пульсирующего тока, то есть возможность значительно улучшить технические характеристики батареи. Дело в том под воздействием пульсирующего тока внутреннее сопротивление восстанавливается и входит в рабочее состояние.

Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора предусматривает возможность воостановления батарей любого типа. Возможно восстановление и заряд NiCd аккумуляторов, свинцовых аккумуляторов и даже аккумуляторных устройств для мощных машин. Благоприятная динамика процесса восстановления даже аккумуляторов в запущенном состоянии обусловлена особенностяями электронной схемы.

Автомобильное импульсное зарядное устройство, благодаря пульсации процесса зарядки и восстановления дает возможность эксплуатировать элементы батарей еще длительное время. Причем, эксплуатационные характеристики остаются высокими.

Итак, как устроено импульсное пуско-зарядное устройство? Схема включает в себя генератор, который оснащен аналоговым таймером. Питание подается через сетевой блок питания. Следует отметить, что использование интегрального таймера дает возможность добиться стабильности частоты и минимизации энергопотребления.

Интервалы времени между импульсами находятся в зависимости от емкости конденсаторов. Установка диодов на схеме позволяет получать непроизвольный разряд. Когда схема начинает работать, то напряжение на первом конденсаторе нулевое. Процесс зарядки начинается и напряжение нарастает. При достижении требуемого уровня напряжения на выходе, происходит автоматическое отключение зарядки. На выходе устанавливается нулевое напряжение.

Импульсное зарядное устройство 12V 10A — схема — Статьи по автоэлектрике — Статьи

Рис. 1. Принципиальная схема импульсного зарядного устройства.

При подключении к клеммам XS1/XP1 разряженной аккумуляторной батареи тиристор VS1 открывается в моменты времени, близкие к началу каждого положительного полупериода (в течение всего отрицательного полупериода тиристор закрыт). Сравнение напряжений на аккумуляторной батарее и источнике опорного напряжения (цепочка R2VD3VD4C2) происходит каждый раз в начале положительного полупериода на управляющем выводе тиристора VS1.

В зависимости от величины напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R3, тиристор или открывается, или остается закрытым. По мере заряда батареи напряжение на ней увеличивается, из-за чего открывание тиристора происходит позже, ближе к середине полупериода. Закрывается тиристор в конце положительного полупериода, когда напряжение, снимаемое с трансформатора, становится меньше напряжения на аккумуляторной батарее. Соответственно, заряд батареи происходит до того напряжения, которое можно выставить на переменном резисторе R3. Амперметр РА1 включен в разрыв цепи до нагрузочного резистора R5 и показывает примерно на 0,4…0,5 А больший ток, чем реальный ток заряда, из-за наличия шунта R5. Это сделано для того, чтобы стрелка амперметра не отклонялась влево за указатель»0″ на шкале.

Нагрузочный резистор R5 необходим для циклического разряда батареи в отрицательные полупериоды напряжения, что благотворно сказывается на процессе десульфатации пластин аккумуляторной батареи. Схема защиты аккумуляторной батареи от разряда на нагрузочный резистор R5 при пропадании сетевого напряжения собрана на реле К1 и питающей его выпрямительной цепочке VD1C1. При наличии напряжения в сети реле К1 своими контактами К 1.1 и К 1.2 подключает клеммы аккумуляторной батареи к зарядному устройству, а при пропадании напряжения отсоединяет батарею, предотвращая ее разряд через резистор R5. При повторном появлении напряжения в питающей сети реле снова подключает аккумуляторную батарею к устройству. Диод VD2 служит для шунтирования скачков, противоположных ЭДС, при выключении реле К1

В данной схеме спользуются самые распространенные детали. Трансформатор Т1 — стандартный типа ТПП294-220-50 стержневой конструкции (разводка и соединение выводов указаны на схеме именно для него) или любой другой, обеспечивающий на нагрузке 10 А напряжение порядка 35 вольт.

Автоматическое импульсное зарядное устройство на ИМС TL494

Универсальное зарядное устройство для любых типов аккумуляторных батарей
с номинальными напряжениями 1,5 — 24В и ёмкостью 0,3 — 200Ач.


Заряд аккумуляторной батареи — это химический процесс, в ходе которого аккумулятор принимает в себя часть электрической энергии, прибывающей из сетевой розетки. Обряд несложный, однако имеет нюансы и несколько отличается от церемонии зарядки воды денежными символами и звездой Эрцгаммы.

Наиболее широко распространены два способа заряда аккумуляторов: 1 — при постоянном зарядном токе и 2 — при постоянном напряжении.
Первый из них мы достаточно легко и непринуждённо реализовали в мощном бестрансформаторном ЗУ, описанным на странице  ссылка на страницу , второй — рассмотрим в рамках этой статьи.

Итак, заряд постоянным напряжением.
При данном способе напряжение на выходе ЗУ поддерживается постоянным в течении всего времени заряда. В результате, в связи с постепенным увеличением внутреннего сопротивления батареи, зарядный ток убывает в течение процесса от максимального до практически нулевого.

При этом, без специальных защитных схемных решений, сила тока в начальный момент заряда может достигать весьма опасных для АКБ величин — 100-150% от номинальной ёмкости аккумулятора. Чтобы батарея в этот момент не крякнула от неожиданности, в мощные зарядники обязательно вводят ограничитель тока (≈ 50% ёмкости АКБ).

Стало быть, нам нужно серьёзно озадачиться устройством, выдающим в сухом остатке: регулируемое в диапазоне 1,5-24В постоянное напряжение, выходной ток вплоть до 20А и содержащим узел защиты, ограничивающий этот ток величиной, заранее задаваемой юзером.

К тому же, при таких весомых мощностях повиснет в воздухе вопрос, касающийся параметра КПД, а также массогабаритных характеристик зарядного устройства.

Исходя из сложившейся ситуации, делаем широкомасштабный вывод: блок питания должен быть импульсным, стабилизатор напряжения и регулятор тока — тоже.

Начнём с конца. Схема электрическая принципиальная регулируемого стабилизатора напряжения с ограничителем тока.

Рис.1

В основе схемы стабилизатора лежит интегральная микросхема TL494, представляющая из себя ШИМ — контроллер, вполне комфортно себя чувствующий в схемах управления блоков питания.

При полном отсутствии желания выпендриться и бить себя по темечку, считая себя умнее создателей ИМС, было решено на 100% следовать схеме включения микросхемы, приведённой в качестве примера 10А блока питания в Datasheet-е производителя.

Частота колебаний внутреннего генератора, задаётся элементами R6, С2 и составляет 20кГц.
Внешний биполярный транзистор был заменён на мощный p-канальный полевик Т3, обладающий значительно более высоким параметром КПД при работе в ключевых приложениях.
Двухтактный эмиттерный повторитель на транзисторах Т1-Т2 предназначен для прокачки значительной входной ёмкости полевого транзистора.

Делитель, образованный резисторами R9, R10, ограничивает максимальное напряжение Uзи Т3 на допустимом уровне -15В.

Как это всё работает?
Выходное напряжение (+Uвых) через делитель, образованный переменным резистором R13, поступает на неинвертирующий вход (1IN+) встроенного в ИМС усилителя ошибки и сравнивается с опорным напряжением 1,5В, присутствующем на инвертирующем входе (1IN-).
Если это напряжение ниже опорного, контроллер даёт команду на увеличение длительности выходных импульсов, если выше — на уменьшение. Таким образом происходит стабилизация выходного напряжения на уровне U

вых = 1,5×Kдел, где Kдел — коэффициент деления переменника R13.
Таким образом, в верхнем (по схеме) положении ползунка R13 Kдел=1, и выходное напряжение зафиксируется на уровне 1,5В, в нижнем — Kдел=∞, а это означает, что всё питающее напряжение через постоянно открытый ключ попадёт в нагрузку.

Теперь, что касается ограничения выходного тока.
Минусовой вывод нагрузки, как видно из схемы, подключается к земле не напрямую, а через резисторы мелкого номинала R16 (при выходных токах до 2А), либо R15IIR16 (при токах 2-20А).
Ясен хроматограф, что напряжение, падающее на этих резисторах, будет прямо пропорционально протекающему через нагрузку току.

Далее это напряжение усиливается операционным усилителем DA2, а следом поступает на неинвертирующий вход (2IN+) второго усилителя ошибки, где сравнивается с опорным напряжением 1В на инвертирующем входе (2IN-). Последующий механизм реакции микросхемы на соотношение входного и опорного сигналов аналогичен предыдущему описанию, за исключением того, что второй усилитель включён в режиме компаратора, и изменения выходного уровня происходят скачкообразно с частотой, определяемой постоянной времени интегрирующей цепочки R25 С8.

Итак. Ограничение тока происходит в момент появления на выходе DA2 напряжения уровнем 1В. Переключаемые резисторы R17-R24, отвечающие за коэффициент усиления операционного усилителя, как раз и определяют момент появление этого выходного уровня, в зависимости от тока, протекающего через нагрузку.

Приведу пример. Допустим, нам надо ограничить ток в нагрузке значением 1А. При таком токе на резисторе R16 образуется напряжение 0,1(Ом)×1(А)=0,1(В), т.е. для получения напряжения на выходе операционника 1В, нам надо усилить это значение в 10 раз.
Выбираем переключателем R19.
DA2 у нас работает в неинвертирующем режиме, поэтому его Ku=1+91(кОм)/10(кОм)=10,1 раз.
С приемлемой точностью результат получен.

Поскольку мы с Вами задумали зарядное устройство, а не блок питания РЭА, к пульсациям на выходе устройства можно отнестись вполне индифферентно, поверьте, точно также к ним отнесётся и подопытный АКБ. Поэтому решительно отказываемся от дросселя номиналом 140мкГн, приведённом в Datasheet-е, в пользу моточного изделия индуктивностью 50мкГн, и так размеры кольца для 20-ти амперных токов получатся весьма недетскими.
А именно. Без опасения загнать сердечник в насыщение следует использовать кольца из распылённого железа типоразмера Т130 и материалов смесей 52 (салатовый/голубой), либо 40 (салатовый/жёлтый), либо 26 (жёлтый/белый), склеить их в количестве 3-ёх штук, намотать 15-18 витков вчетверо сложенных проводов диаметром 1,5мм.
Использовать низкочастотные ферриты без пропила для создания малого воздушного зазора — дело весьма распространённое среди «умельцев», но абсолютно бессмысленное.

Едем дальше. Переходим к схеме собственно самого источника питания, обеспечивающего нам 30-ти вольтовое напряжение при токе нагрузки 20А.


Рис.2

Схемы, приведённые на Рис.2, обмусолены нами, истолкованы вдоль и поперёк на нескольких страницах, начиная с  ссылка на страницу, поэтому ограничусь лишь описанием трансформатора Tr1.

Импульсный трансформатор намотан на низкочастотном ферритовом кольце 2000НМ размерами 40×25×22мм.
Первичная обмотка содержит 30 витков обмоточного провода диаметром 1,5мм,
Вторичная — 6 витков сложенных вдвое проводов диаметром 2мм, либо вчетверо сложенных проводов диаметром 1,5мм.

 

Схема импульсного стабилизатора для зарядки телефона

Схема импульсного стабилизатора ненамного сложнее трансформаторного, но она более сложная в настройке. Поэтому недостаточно опытным радиолюбителям, не знающим правил работы с высоким напряжением (в частности, никогда не работать в одиночку и никогда не настраивать включенное устройство двумя руками — только одной!), не рекомендую повторять эту схему.

Принципиальная схема

На рис. 1. представлена электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения для зарядки сотовых телефонов (зарядное йстройство для телефона).

 

 

Рис. 1. Электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения для зарядки сотовых телефонов.

Схема представляет собой блокинг-генератор, реализованный на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Диодный мост VD1 выпрямляет переменное сетевое напряжение, резистор R1 ограничивает импульс тока при включении, а также выполняет функцию предохранителя. Конденсатор С1 необязателен, но благодаря ему блокинг-генератор работает более стабильно, а нагрев транзистора VT1 чуть меньше (чем без С1).

При включении питания транзистор VT1 слегка приоткрывается через резистор R2, и через обмотку I трансформатора Т1 начинает течь небольшой ток. Благодаря индуктивной связи, через остальные обмотки также начинает протекать ток.

На верхнем (по схеме) выводе обмотки II положительное напряжение небольшой величины, оно через разряженный конденсатор С2 приоткрывает транзистор еще сильней, ток в обмотках трансформатора нарастает, и в итоге транзистор открывается полностью, до состояния насыщения.

Через некоторое время ток в обмотках перестает нарастать и начинает снижаться (транзистор VT1 все это время полностью открыт). Уменьшается напряжение на обмотке II, и через конденсатор С2 уменьшается напряжение на базе транзистора VT1.

Он начинает закрываться, амплитуда напряжения в обмотках уменьшается еще сильней и меняет полярность на отрицательную. Затем транзистор полностью закрывается. Напряжение на его коллекторе увеличивается и становится в несколько раз больше напряжения питания (индуктивный выброс), однако благодаря цепочке R5, С5, VD4 оно ограничивается на безопасном уровне 400…450 В.

Благодаря элементам R5, С5 генерация нейтрализуется не полностью, и через некоторое время полярность напряжения в обмотках снова меняется (по принципу действия типичного колебательного контура). Транзистор снова начинает открываться. Так продолжается до бесконечности в цикличном режиме.

На остальных элементах высоковольтной части схемы собраны регулятор напряжения и узел защиты транзистора VT1 от перегрузок по току. Резистор R4 в рассматриваемой схеме выполняет роль датчика тока. Как только падение напряжения на нем превысит 1…1,5 В, транзистор ѴТ2 откроется и замкнет на общий провод базу транзистора VT1 (принудительно закроет его). Конденсатор C3 ускоряет реакцию ѴТ2. Диод VD3 необходим для нормальной работы стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения собран на одной микросхеме— регулируемом стабилитроне DA1.

Для гальванической развязки выходного напряжения от сетевого используется оптрон ѴО1. Рабочее напряжение для транзисторной части оптрона берется от обмотки II трансформатора Т1 и сглаживается конденсатором С4.

Как только напряжение на выходе устройства станет больше номинального, через стабилитрон DA1 начнет течь ток, светодиод оптрона загорится, сопротивление коллектор-эмиттер фототранзистора ѴО1.2 уменьшится, транзистор ѴТ2 приоткроется и уменьшит амплитуду напряжения на базе VT1.

Он будет слабее открываться, и напряжение на обмотках трансформатора уменьшится. Если же выходное напряжение, наоборот, станет меньше номинального, то фототранзистор будет полностью закрыт и транзистор VT1 будет «раскачиваться» в полную силу. Для защиты стабилитрона и светодиода от перегрузок по току, последовательно с ними желательно включить резистор сопротивлением 100…330 Ом.

Налаживание

Первый этап, первый раз включать устройство в сеть рекомендуется через лампу 25 Вт, 220 В, и без конденсатора С1. Движок резистора R6 устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Устройство включают и сразу отключают, после чего как можно быстрей измеряют напряжения на конденсаторах С4 и С6.

Если на них есть небольшое напряжение (согласно полярности!), значит, генератор запустился, если нет— генератор не работает, требуется поиск ошибки на плате и монтаже. Кроме того, желательно проверить транзистор VT1 и резисторы R1, R4.

Если все правильно и ошибок нет, но генератор не запускается, меняют местами выводы обмотки II (или I, только не обоих сразу!) и снова проверяют работоспособность.

Второй этап: включают устройство и контролируют пальцем (только не за металлическую площадку для теплоотвода) нагрев транзистора VT1, он не должен нагреваться, лампочка 25 Вт не должна светиться (падение напряжения на ней не должно превышать пары Вольт).

Подключают к выходу устройства какую-нибудь маленькую низковольтную лампу, например, рассчитанную на напряжение 13,5 В. Если она не светится, меняют местами выводы обмотки III.

И в самом конце, если все нормально работает, проверяют работоспособность регулятора напряжения, вращая движок подстроечного резистора R6. После этого можно впаивать конденсатор С1 и включать устройство без лампы-токоограничителя.

Минимальное выходное напряжение составляет около 3 В (минимальное падение напряжения на выводах DA1 превышает 1,25 В, на выводах светодиода— 1,5 В).

Если нужно меньшее напряжение, заменяют стабилитрон DA1 резистором сопротивлением 100…680 0м. Следующим шагом настройки требуется установка на выходе устройства напряжения 3,9…4,0 В (для литиевого аккумулятора). Данное устройство заряжает аккумулятор экспоненциально уменьшающимся током (от примерно 0,5 А в начале заряда до нуля в конце (для литиевого аккумулятора емкостью около 1 А/ч это допустимо)). За пару часов режима зарядки аккумулятор набирает до 80 % своей емкости.

Детали и конструкция

Особый элемент конструкции — трансформатор.

Трансформатор в этой схеме можно использовать только с разрезным ферритовым сердечником. Рабочая частота преобразователя довольно велика, поэтому для трансформаторного железа нужен только феррит. А сам преобразователь — однотактный, с постоянным подмагничиванием, поэтому сердечник должен быть разрезным, с диэлектрическим зазором (между его половинками прокладывают один-два слоя тонкой трансформаторной бумаги).

Лучше всего взять трансформатор от ненужного или неисправного аналогичного устройства. В крайнем случае его можно намотать самому: сечение сердечника 3…5 мм2, обмотка I— 450 витков проводом диаметром 0,1 мм, обмотка II— 20 витков тем же проводом, обмотка III— 15 витков проводом диаметром 0,6…0, 8 мм (для выходного напряжения 4…5 В). При намотке требуется строгое соблюдение направления намотки, иначе устройство будет плохо работать, или не заработает совсем (придется прикладывать усилия при налаживании — см. выше). Начало каждой обмотки (на схеме) вверху.

Транзистор VT1 — любой мощностью 1 Вт и больше, током коллектора не менее 0,1 А, напряжением не менее 400 В. Коэффициент усиления по току h31э должен быть больше 30. Идеально подходят транзисторы MJE13003, KSE13003 и все остальные типа 13003 любой фирмы. В крайнем случае, применяют отечественные транзисторы КТ940, КТ969.

К сожалению, эти транзисторы рассчитаны на предельное напряжение 300 В, и при малейшем повышении сетевого напряжения выше 220 В они будут пробиваться. Кроме того, они боятся перегрева, т. е. требуется их установка на теплоотвод. Для транзисторов KSE13003 и MJE13003 теплоотвод не нужен (в большинстве случаев цоколевка — как у отечественных транзисторов КТ817).

Транзистор ѴТ2 может быть любым маломощным кремниевым, напряжение на нем не должно превышать 3 В; это же относится и к диодам VD2, VD3. Конденсатор С5 и диод VD4 должны быть рассчитаны на напряжение 400…600 В, диод VD5 должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки.

Диодный мост VD1 должен быть рассчитан на ток 1 А, хотя потребляемый схемой ток не превышает сотни миллиампер — потому что при включении происходит довольно мощный бросок тока, а увеличивать сопротивление резистора R1 для ограничения амплитуды этого броска нельзя — он будет сильно нагреваться.

Вместо моста VD1 можно поставить 4 диода типа 1N4004…4007 или КД221 с любым буквенным индексом. Стабилизатор DA1 и резистор R6 можно заменить на стабилитрон, напряжение на выходе схемы будет на 1,5 В больше напряжения стабилизации стабилитрона.

«Общий» провод показан на схеме только для упрощения графики, его нельзя заземлять и (или) соединять с корпусом устройства. Высоковольтная часть устройства должна быть хорошо изолирована.

Элементы устройства монтируют на плате из фольгированного стеклотекстолита в пластмассовый (диэлектрический) корпус, в котором просверливают два отверстия для индикаторных светодиодов. Хорошим вариантом (использованным автором) является оформление платы устройства в корпус от использованной батареи типа А3336 (без понижающего трансформатора).

Литература: Андрей Кашкаров — Электронные самоделки.

Автомобильное зарядное устройство на микросхеме 2153. Схема импульсного блока питания на IR2151-IR2153. Видео «Изготовление импульсного зарядного устройства своими руками»

Неплохая и интересная схема качественного зарядного устройства на основе микросхемы IR2153, самотактируемого полумостового драйвера, которая довольно часто используется в электронных балластах энергосберегающих ламп.

Схема работает от сети переменного напряжения 220 Вольт, ее выходная мощность около 250 ватт, а это около 20 Ампер при 14 Вольтах выходного напряжения, чего вполне достаточно для зарядки автомобильных аккумуляторов.

На входе имеется сетевой фильтр, и защита от бросков напряжения и перегруза блока питания. Термистор защищает ключи во время начального момента включения схемы в сеть 220 Вольт. Затем сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом.

Через ограничительное сопротивление 47 кОм напряжение проходит на микросхему генератора. Импульсы определенной частоты следуют на затворы высоковольтных ключей, которые срабатывая пропуская напряжение в сетевую обмотку трансформатора. На вторичной обмотке мы имеем требуемое для заряда аккумуляторов напряжение.

Выходное напряжение ЗУ зависит от количества витков во вторичной обмотке и рабочей частоты генератора. Но частоту не следует поднимать выше 80кГц, оптимально 50-60кГц.

Высоковольтные ключи IRF740 или IRF840. Меняя емкость конденсаторов во входной цепи можно увеличить или уменьшить выходную мощность зарядного устройства, при необходимости можно достичь 600 ваттной мощности. Но нужны конденсаторы 680 мкФ и мощный диодного мост.

Трансформатор можно взять готовый из компьютерного блока питания. А можно и его сделать самому. Первичная обмотка содержит 40 витков провода диаметром 0,8 мм, затем накладываем слой изоляции наматываем вторичную обмотку — где то 3,5-4 витка из довольно толстого провода или использовать многожильный провод.

После выпрямителя в схеме установлен фильтрующий конденсатор, емкость не более 2000 мкФ.

На выходе необходимо поставить импульсные диоды с током не менее 10-30А, обычные сразу сгорят.

Внимание схема ЗУ не имеет защиты от короткого замыкания и сразу выйдет из строя, если такое произойдет.

Еще один вариант схемы зарядного устройства на микросхеме IR2153


Диодный мост состоит из любых выпрямительных диодов с током не менее 2А, можно и больше и с обратным напряжением 400 Вольт, можно использовать готовый диодный мост из старого компьютерного блока питания в нем обратное напряжение 600 Вольт при токе 6 А.

Для обеспечения требуемых параметров питания микросхемы необходимо взять сопротивление 45-55 кОм с мощностью 2 ватт, если таких не можете найти, соедините последовательно несколько маломощных резисторов.

Схема такого импульсного блока питания в интернете встречается довольно часто, но в некоторых из них допущены ошибки, я же в свою очередь чуть доработал схему. Задающая часть (генератор импульсов) собран на ШИМ-контроллере IR2153. Схема из себя представляет типичный полумостовой инвертор с мощностью 250 ватт.

Импульсное ЗУ для зарядки аккумуляторов схема
Мощность инвертора можно повысить до 400 ватт, если заменить электролитические конденсаторы на 470 мкФ 200 Вольт.

Силовые ключи с нагрузкой до 30 -50 ватт остаются холодными, но их нужно установить на теплоотводы, возможно будет нужда в воздушном охлаждении.

Использован готовый трансформатор от компьютерного блока питания (подойдет буквально любой). Они имеют шину 12 Вольт до 10 Ампер (зависит от мощности блока, в котором они использовались, в некоторых случаях обмотка на 20 Ампер). 10 Ампер тока вполне хватит для зарядки мощных кислотных аккумуляторов с емкостью до 200А/ч.

Диодный выпрямитель — в моем случае была использована мощная диодная сборка шоттки на 30 Ампер. Диод всего один.

ВНИМАНИЕ!
Не коротить вторичную обмотку трансформатора, это приведет к резкому повышению тока в первичной цепи, к перегреву транзисторов, в следствии чего они могут выйти из строя.

Дроссель — тоже был снят от импульсного БП, его при желании можно исключить из схемы, он тут применен в сетевом фильтре.

Предохранитель тоже не обязательно ставить. Термистор — любой (я взял от нерабочего компьютерного блока питания). Термистор сохраняет силовые транзисторы во время бросков напряжения. Половина компонентов этого блока питания можно выпаять из нерабочих компьютерных БП, в том числе и электролитические конденсаторы.

Полевые транзисторы — я ставил мощные силовые ключи серии IRF740 с напряжением 400 Вольт при токе до 10 Ампер, но можно использовать любые другие аналогичные ключи с рабочим напряжением не менее 400 Вольт с током не менее 5 Ампер.

К блоку питанию не желательно добавить дополнительные измерительные приборы, поскольку ток тут не совсем постоянный, стрелочный или электронный Вольтметр могут работать неправильно.
Готовое зарядное устройство достаточно компактное и легкое, работает полностью бесшумно и не греется при холостом ходу, обеспечивает достаточно большой выходной ток. Затраты на компоненты минимальны, но на рынке такие ЗУ стоят 50-90$.

У каждого автолюбителя есть для АКБ 12 В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток — слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до 5 кг. Поэтому и задумал собрать импульсное зарядное для автоаккумулятора. На просторах инета, точнее на форуме Kazus нашел схему этого ЗУ.

Схема принципиальная ЗУ — клик для увеличения размера

Собрал, работает прекрасно! Заряжал автомобильный аккумулятор, настроил зарядник на 14.8 в и на ток около 6 А, перезаряда или недозаряда нет, при достижении и напряжения на клемах аккумулятора 14.8 в, ток зарядки падает автоматически. Также заряжал гелиевый свинцовый аккумулятор от бесперебойника ПК — нормально. Замыканий на выходе данный зарядник не боится. А вот от переполюсации надо защиту делать, сам сделал на реле.

Печатная плата, даташиты на некоторые радиоэлементы и другие файлы смотрите на форуме.

В общем всем советую его сделать, так как у этого ЗУ много преимуществ: малые размеры, база радиоэлементов не дефицит, многое можно купить и в том числе готовый импульсный трансформатор. Сам его приобрёл в интернет магазине — прислали быстро и дёшево. Оговорюсь сразу, вместо диода Шоттки VD6 (термостабилизация), поставил просто сопротивление на 100 Ом, зарядное и с ним работает прекрасно! Схему собрал и испытал: Demo .

ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ НА IR2153

Функционально микросхемы IR2153 отличаются лишь установленным в планарном корпусе диода Вольтодобавки:


Функциональная схема IR2153


Функциональная схема IR2153D

Для начала рассмотрим как работает сама микросхема, а уж потом будем решать какой блок питания из нее собрать. Для начала ррасмотрим как работает сам генератор. На рисунке ниже приведен фрагмент резистивного делителя, три ОУ и RS триггер:

В первоначальный момент времени, когда только-только подали напряжение питания конденсатор С1 не заряжен на всех инвертирующих входах ОУ присутствует ноль, а на не инвертирующих положительное напряжение формируеммое резестивным делителем. В результате получается, что напряжение на иневртирующих входах меньше чем на не инвертирующих и все три ОУ на своих выхода формируют напряжение близкое к напряжению питания, т.е. лог единицу.
Поскольку вход R (установка нуля) на триггере инвертирующий, то для него это будет состояние при котором он не оказывает влияние на состояние триггера, а вот на входе S будет присутствовать лог единика, устанавливающая на выходе триггера тоже лог единицу и конденсатор Ct через резистор R1 начнет заряжаться. На рисунке напряжение на Ct показанно синей линией , красной — напряжение на выходе DA1 , зеленой — на выходе DA2 , а розовой — на выходе RS триггера :

Как только напряжение на Ct превысит 5 В на выходе DA2 образуется лог ноль, а когда, продолжая заряжать Ct напряжение достигнет значения чуть больше 10-ти вольт лог ноль появится на выходе DA1, что в свою очередь послужит установкой RS триггера в состояние лог нуля. С этого момента Ct начнет разряжаться, так же через резистор R1 и как только напряжение на нем станет чуть меньше установленноно делитеме значения в 10 В на выходе DA1снова появится лог единица. Когда же напряжение на конденсаторе Ct станет меньше 5 В лог единица появится на выходе DA2 и переведет RS триггер в состояние единицы и Ct снова начнет заряжаться. Разумеется, что на инверсном выходе RS триггера напряжение будет иметь противоположные логические значения.
Таким образом на выходах RS триггера образуются противоположные по фазе, но равные по длительности уровни лог единицы и нуля:

Поскольку длительность управляющих импульсов IR2153 зависит от скорости заряда-разряда конденсатора Сt необходимо тщательно уделить внимание промывке платы от флюса — ни каких утечек ни с выводов конденсатора, ни с печатных проводников платы не должно быть, поскольку это чревато намагничиванием сердечника силивого трансформатора и выходом из строя силовых транзисторов.
Так же в микросхеме есть еще два модуля — UV DETECT и LOGIK . Первый из них отвечает за запуск-остановку генераторного процесса, зависящую от напряжения питания, а второй формирует импульсы DEAD TIME , которые необходимы для исключения сквозного тока силового каскада.
Дальше происходит разделение логических уровней — один становится управляющим верхним плечом полумоста, а второй нижним. Отличие заключается в том, что управление верхним плечом осуществляется двумя полевыми транзисторами, которые, в свою очередь, управляют «оторванным» от земли и «оторванным» от напряжения питания оконечным каскадом. Если рассматривать упрощенную принципиальную схему включения IR2153, то получается примерно так:

Выводы 8, 7 и 6 микросхемы IR2153 являются соответственно выходами VB , HO и VS , т.е. питанием управления верхним плечом, выходом оконечного каскада управления верхним плечом и минусовым проводом модуля управления верхним плечом. Внимание следует обратить на тот факт, что в момент включения управляющее напряжение присутствует на Q RS триггера, следовательно силовой транзистор нижнего плеча открыт. Через диод VD1 заряжается конденсатор С3, посколько его нижний вывод через транзистор VT2 соединен с общим проводом.
Как только RS триггер микросхемы меняет свое состояние VT2 закрывается, а управляющее напряжение на выводе 7 IR2153 открывает транзистор VT1. В этот момент напряжение на выводе 6 микросхемы начинает увеличиваться и для удержания VT1 в открытом состоянии напряжение на его затворе должно быть больше чем на истоке. Поскольку сопротивление открытого транзистора равно десятым долям Ома, то и на его стоке напрежение не намного больше, чем на истоке. Получается, что удержания транзистора в открытом состоянии необходимо напряжение как минимум на 5 вольт больше, чем напряжение питания и оно действительно есть — конденсатор С3 заряжен до 15-ти вольт и именно он позволяет удерживать VT1 в открытом состоянии, поскольку запасенная в нем энергия в этот момен времени является питающим напряжение для верхнего плеча окнечного каскада микросхемы. Диод VD1 в этот моент времени не позволяет разряжаться С3 на шину питания самой микросхемы.
Как только управляющий импульс на выводе 7 заканчивается транзистор VT1 закрывается и следом открывается VT2, который снова подзаряжает конденсатор С3 до напряжения 15 В.

Довольно часто параллельно конденсатору С3 любители устанавливают электролитический конденсатор емкостью от 10 до 100 мкФ, причем даже не вникая в необходимость этого конденсатора. Дело в том, что микросхема способна работать на частотах от 10 Гц до 300 кГц и необходимость данного электролита актуально лишь до частот 10 кГц и то при условии, что электролитический конденсатор будет серии WL или WZ — технологически имеют маленький ers и больше известны как компьютерные конденсаторы с надписями золотистой или серебристой краской:

Для популярных частот преобразования, используемых при создании импульсных блоков питания частоты берут выше 40 кГц,а порой доводят до 60-80 кГц, поэтому актуальность использования электролита попросту отпадает — емкости даже 0,22 мкФ уже достаточно для открытия и удержания в открытом состоянии транзистора SPW47N60C3, который имеет емкость затвора в 6800 пкФ. Для успокоения совести ставится конденсатор на 1 мкФ, а давая поправку на то, что IR2153 не может коммутировать такие мощные транзисторы напрямую, то накопленной энергии конденсатором С3 хватит для управления транзисторами с емкостью затворов до 2000 пкФ, т.е. всеми транзисторами с максимальным током порядка 10 А (перечень транзисторов ниже, в таблице). Если же все таки есть сомнения, то вместо рекомендуемого 1 мкФ используйте керамический конденсатор на 4,7 мкФ, но это безсмысленно:

Было бы не справедлило не отметить, что у микросхемы IR2153 есть аналоги, т.е. микросхемы с аналогичным функциональным назначением. Это IR2151 и IR2155. Для наглядности сведем основные параметры в таблицу, а уж потом разберемся что из них лучше приготовить:

МИКРОСХЕМА

Максимальное напряжение драйвера

Напряжение питания старта

Напряжение питания стопа

Максимальный ток для зарадки затворов силовых транзисторов / время нарастания

Максимальный ток для разрядки затворов силовых транзисторов / время спада

Напряжение внутреннего стабилитрона

100 mA / 80…120 nS

210 mA / 40…70 nS

НЕ УКАЗАНО / 80…150 nS

НЕ УКАЗАНО / 45…100 nS

210 mA / 80…120 nS

420 mA / 40…70 nS

Как видно из таблицы отличия между микросхемами не очень большие — все три имеют одинаковый шунтирующий стабилитрон по питанию, напряжения питания запуска и остановки у всех трех почти одинаковая. Разница заключается лишь в максимальном токе оконечного каскада, от которого зависит какими силовыми транзисторами и на каких частотах микросхемы могут управлять. Как не странно, но самая распиаренная IR2153 оказалась не рыбой, не мясом — у нее не нормирован максимальный ток последнего каскада драйверов, да и время нарастания-спада несколько затянуто. По стоимости они тоже отличаются — IR2153 самая дешовая, а вот IR2155 сама дорогая.
Частота генератора, она частота преобразования (на 2 делить не нужно ) для IR2151 и IR2155 определяется по формулам, приведенным ниже, а частоту IR2153 можно определить из графика:

Для того, чтобы выяснить какими транзисторами можно управлять микросхемами IR2151, IR2153 и IR2155 следует знать параметры данных транзисторов. Наибольший интерес при состыковке микросхемы и силовых транзисторов представляет энергия затвора Qg, поскольку именно она будет влиять на мгновенные значения максимального тока драйверов микросхемы, а значит потребуется таблица с параметрами транзисторов. Здесь ОСОБОЕ внимание следует обратить на производителя, поскольку этот параметр у разных производителей отличается. Наиболее наглядно это видно на примере транзистора IRFP450.
Прекрасно понимаю, что для разового изготовления блока питания десяти-двадцати транзисторов все таки многовато, тем не менее на каждый тип транзистора повесил ссылку — обычно я покупаю там. Так что нажимайте, смотрите цены, сравнивайте с розницей и вероятностью купить левак. Разумеется я не утверждаю, что на Али только честные продавцы и весь товар наивысшего качества — жуликов везде полно. Однако если заказывать транзисторы, которые производятся непосредственно в Китае на дьрмо наскочить гораздо сложнее. И именно по этой причине я предпочитаю транзисторы STP и STW, причем даже не брезгую покупать с разборки, т.е. Б/У.

ПОПУЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

НАИМЕН-НИЕ

НАПРЯЖЕНИЕ

МОЩНОСТЬ

ЕМКОСТЬ
ЗАТВОРА

Qg
(ПРОИЗ-ТЕЛЬ)

СЕТЕВЫЕ (220 V)

17…23nC (ST )

38…50nC (ST )

35…40nC (ST )

39…50nC (ST )

46nC (ST )

50…70nC (ST )

75nC (ST )

84nC (ST )

65nC (ST )

46nC (ST )

50…70nC (ST )

75nC (ST )

65nC (ST )

STP20NM60FP

54nC (ST )

150nC (IR)
75nC (ST )

150…200nC (IN)

252…320nC (IN)

87…117nC (ST )

I g = Q g / t on = 63 х 10 -9 / 120 х 10 –9 = 0,525 (A) (1)

При амплитуде импульсов управляющего напряжения на затворе Ug = 15 В сумма выходного сопротивления драйвера и сопротивления ограничительного резистора не должна превышать:

R max = U g / I g = 15 / 0,525 = 29 (Ом) (2)

Расчитаем выходное выходное сопротивление драйверного каскада для микросхемы IR2155:

R on = U cc / I max = 15V / 210mA = 71,43 ohms
R off = U cc / I max = 15V / 420mA = 33,71 ohms

Учитывая расчетное значение по формуле (2) Rmax = 29 Ом приходим к заключению, что с драйвером IR2155 заданное быстродействие транзистора IRF840 получить невозможно. Если в цепи затвора будет установлен резистор Rg = 22 Ом, время включении транзистора определим следующим образом:

RE on = R on + R gate, где RE — суммарное сопротивление, R R gate — сопротивление, установленное в цепь затвора силового транзистора = 71,43 + 22 = 93,43 ohms;
I on = U g / RE on, где I on — ток открытия, U g — величина управляющего напряжения затвора = 15 / 93,43 = 160mA;
t on = Q g / I on = 63 х 10-9 / 0,16 = 392nS
Время выключения можно расчитать используюя теже формулы:
RE off = R out + R gate, где RE — суммарное сопротивление, R out — выходное сопротивление драйвера, R gate — сопротивление, установленное в цепь затвора силового транзистора = 36,71 + 22 = 57,71 ohms;
I off = U g / RE off, где I off — ток открытия, U g — величина управляющего напряжения затвора = 15 / 58 = 259mA;
t off = Q g / I off = 63 х 10-9 / 0,26 = 242nS
К получившимся величинам необходимо добавить время собственного открытия — закрытия транзистора в результате чего реальное время t on составит 392 + 40 = 432nS, а t off 242 + 80 = 322nS.
Теперь осталось убедится в том, что один силовой транзистор успеет полность закрыться до того, как второй начнет открываться. Для этого сложим t on и t off получая 432 + 322 = 754 nS, т.е. 0,754 µS. Для чего это нужно? Дело в том, что у любой из микросхем, будь то IR2151, или IR2153, или IR2155 фиксированное значение DEAD TIME , которое составляет 1,2 µS и не зависит от частоты задающего генератора. В даташнике упоминается, что Deadtime (typ.) 1.2 µs, но там же приводится и сильно смущающий рисунок из которого напрашивается вывод, что DEAD TIME составляет 10% от длительности управляющего импульса:

Чтобы развеять сомнения была включена микросхема и подключен к ней двухканальный осцилограф:

Питание составляло 15 V, а частота получилась 96 кГц. Как видно из фотографии при развертке 1 µS длительность паузы составляет совсем немного больше одного деления, что как раз и соответсвует примерно 1,2 µS. Далее уменьшаем частоту и видим следующее:

Как видно из фото при частоте 47 кГц время паузы практически не изменилось, следовательно вывеска, гласящая, что Deadtime (typ.) 1.2 µs является истинной.
Поскольку микросхем уже работала нельзя было удержаться еще от одного эксперимента — снизить напряжение питания, чтобы убедиться, что частота генератора увеличится. В результате получилась следующая картинка:

Однако ожидания не оправдались — вместо увеличения частоты произошло ее уменьшение, причем менее чем на 2%, чем вообще можно принебречь и отметить, что микросхема IR2153 держит частоту достаточно стабильно — напряжение питания изменилось более чем на 30%. Так же следует отметить, что несколько увеличилось время паузы. Этот факт несколько радует — при уменьшении управляющего напряжения немного увелифивается время открытия — закрытия силовых транзисторов и увеличение паузы в данном случае будет весьма полезным.
Так же было выяснено, что UV DETECT прекрасно справляется со своей функцией — при дальнейшем снижении напряжения питания генератор останавливался, а при увеличии микросхема снова запускалась.
Теперь вернемся к нашей математике по результатам которой мы выснили, что при установленных в затворах резисторах на 22 Ома время закрытия и открытия у нас равно 0,754 µS для транзистора IRF840, что меньше паузы в 1,2 µS, дающую самой микросхемой.
Таким образом при микросхема IR2155 через резисторы 22 Ома вполне нормально сможет управлять IRF840, а вот IR2151 скорей всего прикажет долго жить, поскольку для закрытия — открытия транзисторов нам потребовался ток в 259 mA и 160 mA соответсвенно, а у нее максимальные значения составляют 210 mA и 100 ma. Конечно же можно увеличить сопротивления, установленные в затворы силовых транзисторов, но в этом случае существует риск выйти за пределы DEAD TIME . Чтобы не заниматься гаданием на кофейной гуще была составлена таблица в EXCEL, которую можно взять . Подразумевается, что напряжение питание микросхемы составляет 15 В.
Для снижения коммутационных помех и некоторого уменьшения времени закрывания силовых транзисторов в импульсных блоках питания используют шунтирование либо силового транзистора последовательно сединенными резистором и конденсатором, либо такой же цепочкой шунтируют сам силовой трансформатор. Данный узел называется снаббером. Резистор снабберной цепи выбирают номиналом в 5–10 раз больше сопротивления сток — исток полевого транзистора в открытом состоянии. Емкость конденсатора цепи определяется из выражения:
С = tdt/30 х R
где tdt — время паузы на переключения верхнего и нижнего транзисторов. Исходя из того, что продолжительность переходного процесса, равная 3RC, должна быть 10 раз меньше длительности значения мертвого времени tdt.
Демпфирование задерживает моменты открывания и закрывания полевого транзистора относительно перепадов управляющего напряжения на его затворе и уменьшает скорость изменения напряжения между стоком и затвором. В итоге пиковые значения импульсов затекающего тока меньше, а их длительность больше. Почти не изменяя времени включения, демпфирующая цепь заметно уменьшает время выключения полевого транзистора и ограничивает спектр создаваемых радиопомех.

С теорией немного разобрались, можно приступить и практическим схемам.
Самой простой схемой импульсного блока питания на IR2153 является электронный трансформатор с минимумом функций:

В схеме нет ни каких дополнительных функций, а вторичное двуполярное питание формируется двумя выпрямителями со средней точкой и парой сдвоенных диодов Шотки. Емкость конденсатора С3 определяется из расчета 1 мкФ емкости на 1 Вт нагрузки. Конденсаторы С7 и С8 равной емкости и распологаются в пределах от 1 мкФ до 2,2 мкФ. Мощность зависит от используемого сердечника и максимального тока силовых транзисторов и теоритически может достигать 1500 Вт. Однако это только ТЕОРИТИЧЕСКИ , исходя из того, что к трансформатору прилагается 155 В переменного напряжения, а максимальный ток STP10NK60Z достигает 10А. На практике же во всех даташитах указанно снижение максимального тока в зависимости от температуры кристалла транзистора и для транзистора STP10NK60Z максимальный ток составляет 10 А при температуре кристалла 25 град Цельсия. При температуре кристалла в 100 град Цельсия максимальный ток уже составляет 5,7 А и речь идет именно о температуре кристалла, а не теплоотводящего фланца и уж тем более о температуре радиатора.
Следовательно максимальную мощность следует выбирать исходя из максвимального тока транзистора деленного на 3, если это блок питания для усилителя мощности и деленного на 4, если это блок питания для постоянной нагрузки, например ламп накаливания.
Учитывая сказанное выше получаем, что для усилителя мощности можно получить импульсный блок питания мощностью 10 / 3 = 3,3А , 3,3А х 155В = 511Вт . Для постоянной нагрузки получаем блок питания 10 / 4 = 2,5 А , 2,5 А х 155В = 387Вт . И в том и в другом случае используется 100% КПД, чего в природе не бывает . Кроме этого, если исходить из того, что 1 мкФ емкости первичного питания на 1 Вт мощности нагрузки, то нам потребуется конденсатор, или конденсаторы емкостью 1500 мкФ, а такую емкость заряжать уже нужно через системы софт-старта.
Импульсный блок питания с защитой от перегрезки и софтстартом по вторичному питанию представлен на следующей схеме:

Прежде всего в данном блоке питания присутствует защита от перегрузки, выполненная на трансформаторе тока. Подробности о расчете трансформатора тока можно почитать . Однако в подавляющем большинстве случаев вполне достаточно ферритового кольца диаметром 12…16 мм, на котором в два провода мотается порядка 60…80 витков. Диаметр 0,1…0,15 мм. Затем начало одной обмотки осединяется с концов второй. Это и есть вторичная обмотка. Первичная обмотка содержит один-два, иногда удобней полтора витка.
Так же в схеме уменьшены номиналы резистор R4 и R6, чтобы расширить диапазон питающего первичного напряжения (180…240В). Чтобы не перегружать установленный в микросхему стабилитрон в схеме имеется отдельный стабилитрон мощностью 1,3 Вт на 15 В.
Кроме этого в блок питания введен софт-старт для вторичного питания, что позволило увеличить емкости фильтров вторичного питания до 1000 мкФ при выходном напряжении ±80 В. Без этой системы блок питания входил в защиту в момент включения. Принцип действия защиты основан на работе IR2153 на повышенной частоте в момент включения. Это вызывает потери в трансформаторе и он не способен отдать в нагрузку максимальную мощность. Как только началась генерация через делитель R8-R9 напряжение, подаваемое на трансформатор попадает на детектор VD5 и VD7 и начинается зарядка конденсатора С7. Как только напряжение станет досточным для открытия VT1 к частотозадающей цепочки микросхемы подключается С3 и микросхема выходит на рабочую частоту.
Так же введены дополнительные индуктивности по первичному и вторичному напряжениям. Индуктивность по первичному питанию уменьшает помехи, создаваемые блоком питания и уходящие в сеть 220В, а по вторичному — снижают ВЧ пульсации на нагрузке.
В данном варианте имеется еще два дополнительных вторичных питания. Первое предназначено для запитки компьтерного двенадцативольтового куллера, а второе — для питания предварительных каскадов усилителя мощности.
Еще один подвариант схемы — импульсный блок питания с однополярным выходным напряжением:

Разумеется, что вторичная обмотка расчитывает на то напряжение, которое необходимо. Блок питания можно запаять на той же плате не монтируюя элементы, которых на схеме нет.

Следующий вариант импульсного блока питания способен отдать в нагрузку порядка 1500 Вт и содержит системы мягкого старта как по первичному питанию, так и по вторичному, имеет защиту от перегрузки и напряжение для куллера принудительного охлаждения. Проблема управления мощными силовыми транзисторами решена использованием эмиттерных повторителей на транзистора VT1 и VT2, которые разряжают емкость затворов мощных транзисторов через себя:

Подобное форсирование закрытия силовых транзисторов позволяет использовать довольно мощные экземпляры, такие как IRFPS37N50A, SPW35N60C3, не говоря уже о IRFP360 и IRFP460.
В момент включения напряжение на диодный мост первичного питания подается через резистор R1, поскольку контакты реле К1 разомкнуты. Далее напряжение, через R5 подается на микросхему и через R11 и R12 на вывод обмотки реле. Однако напряжение увеличивается постепенно — С10 достаточно большой емкости. Со второй обмотки реле напряжение поступает на стабилитрон и тиристор VS2. Как только напряжение достигнет 13 В его уже будет достаточно, чтобы пройдя 12-ти вольтовый стабилитрон открыть VS2. Тут следует напомнить, что IR2155 стартует при напряжении питания примерно в 9 В, следовательно на момент открытитя VS2 через IR2155 уже будет генерировать управляющие импульсы, только в первичную обмотку они будут попадать через резистор R17 и конденсатор С14, поскольку вторая группа контактов реле К1 тоже разомкнута. Это существенно ограничит ток заряда конденсаторов фильтров вторичного питания. Как только тиристор VS2 откроется на обмотку реле будет подано напряжение и обе контактные группы замкнуться. Первая зашунтирует токоограничиваюй резистор R1, а вторая — R17 и С14.
На силовом трансформаторе имеет служебная обмотка и выпрямитель на диодах VD10 и VD11 с которых и будет питаться реле, а так же дополнительная подпитка микросхемы. R14 служит для ограничения тока вентилятора принудительного охлаждения.
Используемые тиристоры VS1 и VS2 — MCR100-8 или аналогичные в корпусе ТО-92
Ну и под занавес этой страницы еще одна схема все на той же IR2155, но на этот раз она будет выполнять роль стабилизатора напряжения:

Как и в предудущем варианте закрытие силовых транзисторов производится биполярами VT4 и VT5. Схема оснащена софтстартом вторичного напряжения на VT1. Старт производится от бортовой сети автомобиля а дальше питание осуществляется стабилизированным напряжением 15 В вормируемым диодами VD8, VD9, резистором R10 и стабилитроном VD6.
В данной схеме есть еще один довольно любопытный элемент — tC. Это защита от перегрева радиатора, которую можно использовать практически с любыми преобразователями. Однозначного названия найти не удалось, в простонародье это тепловой предохранитель самовостанавливающийся, в прайсах имеет обычно обозначение KSD301. Используется во многих бытовых электроприборах в качестве защитного или регулирующего температуру элемента, поскольку выпускаются с различной температурой срабатывания. Выглядит этот предохранитель так:

Как только температура радиатора достигнет предела отключения предохранителя управляющее напряжение с точки REM будет снято и преобразователь выключится. После снижение температуры на 5-10 градусов предохранитель востановится и подаст управляющее напряжение и преобразователь снова запустится. Этот же термопредохранитель, ну или термореле можно использовать и в сетевых блоках питания контролируя температуру радиатора и отключая питание, желательно низковольтное, идущее на микросхему — термореле так дольше проработает. Купить KSD301 можно .
VD4, VD5 — быстрые диоды из серии SF16, HER106 и т.д.
В схему можно ввести защиту от перегрузку, но во время ее разработки основной упор делался на миниатюризацию — даже узел софтстарта был под большим вопросом.
Изготовление моточных деталей и печатные платы описаны на следующих страницах статьи.

Ну и под занавес несколько схем импульсных блоков питания, найденых в интернете.
Схема №6 взята с сайта «ПАЯЛЬНИК»:

В следующем блоке питания на самотактируемом драйвере IR2153 емкость вольтодобавочного конденсатора сведена до минимальной достаточности 0,22 мкф (С10). Питание микросхемы осуществляется с искуственной средней точки силового трансформатора, что не принципиально. Защиты от перегрузки нет, форма подаваемого в силовой трансформатор напряжения немного корретируется индуктивностью L1:

Подбирая схемы для этой статьи попалась и вот такая. Идея заключается в использовании двух IR2153 в мостовом преобразователе. Идея автора вполне понятна — выход RS триггера подается на вход Ct и по логике на выходах ведомой микросхемы должны образоваться управляющие импульсы противоположные по фазе.
Идея заинтргировала и был проден следственный эксперимент на тему проверки работоспособности. Получить устойчивые управляющие импульсы на выходах IC2 не удалось — либо работал верхний драйвер, либо нижний. Кроме этого сдивагалсь фаза пауза DEAD TIME , на одной микросхеме отностительно другой, что существенно снизит КПД и от идеи были вынуждены отказаться.

Отличительная черта следующего блока питания на IR2153 заключается в том, что если он и будет работать, то работа эта сродни пороховой бочке. Прежде всего бросилась в глаза дополнительная обмотка на силовом трансформаторе для питания самой IR2153. Однако после диодов D3 и D6 нет токоограничивающего резистора, а это означает, что пятнадцативольтовый стабилитрон, находящийся внутри микросхемы будет ОЧЕНЬ сильно нагружен. Что произойдет при его перегреве и тепловом пробое можно только гадать.
Защита от перегрузки на VT3 шунтирует время задающий конденсатор С13, что вполне приемелемо.

Последний приемлемый вариант схемы истоника питания на IR2153 не представляет собой ни чего уникального. Правда автор зачем то уж слишком уменьшил сопротивление резисторов в затворах силовых транзисторов и установил стабилитроны D2 и D3, назначение которых весьма не понятно. Кроме этого емкость С11 слишком мала, хотя возможно речь идет о резонансном преобразователе.

Есть еще один вариант импульсного блока питания с использованием IR2155 и именно для управления мостовым преобразвателем. Но там микросхема управляет силовыми транзисторами через дополнительный драйвер и согласующий трансформатор и речь идет об индукционной плавке металлов, поэтому этот вариант заслуживает отдельной страницы, а всем кто понял хотя бы половину из прочитанного стоит переходить на страницу с ПЕЧАТНЫМИ ПЛАТАМИ .

ВИДЕОИНСТРУКЦИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ СБОРКЕ
ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ НА БАЗЕ IR2153 ИЛИ IR2155

Несколько слов об изготовлении импульсных трансформаторов:

Как определить количество витков не зная марку феррита:

Импульсное ЗУ для зарядки аккумуляторов

Схема такого импульсного блока питания в интернете встречается довольно часто, но в некоторых из них допущены ошибки, я же в свою очередь чуть доработал схему. Задающая часть (генератор импульсов) собран на ШИМ-контроллере IR2153. Схема из себя представляет типичный полумостовой инвертор с мощностью 250 ватт.

Импульсное ЗУ для зарядки аккумуляторов схема
Мощность инвертора можно повысить до 400 ватт, если заменить электролитические конденсаторы на 470 мкФ 200 Вольт.

Силовые ключи с нагрузкой до 30 -50 ватт остаются холодными, но их нужно установить на теплоотводы, возможно будет нужда в воздушном охлаждении.

Использован готовый трансформатор от компьютерного блока питания (подойдет буквально любой). Они имеют шину 12 Вольт до 10 Ампер (зависит от мощности блока, в котором они использовались, в некоторых случаях обмотка на 20 Ампер). 10 Ампер тока вполне хватит для зарядки мощных кислотных аккумуляторов с емкостью до 200А/ч.

Диодный выпрямитель — в моем случае была использована мощная диодная сборка шоттки на 30 Ампер. Диод всего один.

ВНИМАНИЕ !
Не коротить вторичную обмотку трансформатора, это приведет к резкому повышению тока в первичной цепи, к перегреву транзисторов, в следствии чего они могут выйти из строя.

Дроссель — тоже был снят от импульсного БП, его при желании можно исключить из схемы, он тут применен в сетевом фильтре.

Предохранитель тоже не обязательно ставить. Термистор — любой (я взял от нерабочего компьютерного блока питания). Термистор сохраняет силовые транзисторы во время бросков напряжения. Половина компонентов этого блока питания можно выпаять из нерабочих компьютерных БП, в том числе и электролитические конденсаторы.

Полевые транзисторы — я ставил мощные силовые ключи серии IRF740 с напряжением 400 Вольт при токе до 10 Ампер, но можно использовать любые другие аналогичные ключи с рабочим напряжением не менее 400 Вольт с током не менее 5 Ампер.

К блоку питанию не желательно добавить дополнительные измерительные приборы, поскольку ток тут не совсем постоянный, стрелочный или электронный Вольтметр могут работать неправильно.
Готовое зарядное устройство достаточно компактное и легкое, работает полностью бесшумно и не греется при холостом ходу, обеспечивает достаточно большой выходной ток. Затраты на компоненты минимальны, но на рынке такие ЗУ стоят 50-90$.

Самодельное автоматическое зарядное на 12В — Зарядные устройства (для батареек) — Источники питания

Вот очень простая и интересная схема несложной зарядки для 12 В свинцово-кислотных, в том числе гелевых аккумуляторов. Имеется автоматический режим — по окончании процесса светодиод мигает, когда батарея заряжена. А плохой АКБ устройство определяет соответствующим образом и не заряжает.

Схема простого зарядного на 12 вольт

Чтоб зарядить свинцовый аккумулятор небольшой ёмкости, в несколько ампер, потребуется зарядное устройство, схема которого предлагается для самостоятельного изготовления. Зарядка может полностью зарядить любой 12 вольтовый аккумулятор ёмкостью до 5 А/ч и держать его заряженным в течение нескольких месяцев. Рисунок печатной платы примерно такой:

Чтоб было понятнее, условно разделим всю принципиальную схему на отдельные модули. Устройство не включается, пока аккумулятор не подключен через клеммы, как показано на схеме. Кнопка Push нужна для запуска схемы при абсолютно разряженной батарее. Это действие включает транзистор. Сопротивление между коллектором и эмиттером уменьшается и загорается светодиодный индикатор. Электрический потенциал к нижней части схемы идет через диод, Уэ-катод тиристора и через два резистора по 1,8 Ом включенных параллельно.

Тиристор включается в течение каждого полупериода напряжения, и ток течет в батарею. Напряжение также падает на двух низкоомных резисторах и подается на конденсатор 47 мкФ. Он заряжается и включает транзистор BC547. Транзистор лишает тиристор напряжения управляющего электрода и он выключается. Энергия конденсатора поступает в транзистор, но через короткое время она уже не сможет удержать транзистор включенным.

Транзистор выключается, тиристор включается и подает еще один импульс тока от заряжаемую батарею. В процессе заряда батареи, ее напряжение увеличивается, это контролирует блок «монитор напряжения». Работает он так: учитывая что напряжение на батарее увеличивается до 13,5 В, каждый резистор будет иметь некоторое падение напряжения на нем, соответствующее сопротивлению резистора. Диод будет иметь постоянное падение 0,7 В. Напряжение через стабилитрон будет 10 В. Это оставляет 0,6 В между базой и эмиттером транзистора. Такого напряжения достаточно, чтобы открыть транзистор. А значит зарядка отключается.

Схема предназначена для тока заряда до 400 мА. Максимальное значение определяется резисторами 1R8. Они не позволяют превысить более 900 мА в течение половины цикла. При желании, можно слабый тиристор MCR100 заменить на BT136 — который держит до 10 А. Когда аккумулятор полностью заряжен, индикатор LED начнет мигать. Мигание создаёт резистор 2k2 и конденсатор 47 мкФ, подключенный к блоку монитору напряжения.

Зарядите полностью аккумулятор и когда напряжение достигает 13.4 В, подстройте регулятор так, чтобы светодиод мигал. Схема не включится совсем, если напряжение аккумулятора менее 4-х вольт. Но если аккумулятор хороший, а просто был полностью разряжен, вы можете вручную запустить процесс при подключении аккумулятора и нажатия кнопки.

Если аккумулятор не заряжается даже после того, как вы нажали кнопку, не тратьте на него время — скорее всего он уже вообще не будет заряжаться. Таким образом это зарядное устройство идеально подходит для определения того, может ли вообще батарея быть заряжена. Для этого просто подключите АКБ к зарядному устройству и контролируйте напряжение на батарее. Если оно остается на уровне менее 8 В даже после некоторого времени, батарея неисправно и уже вряд-ли когда-то зарядится вообще.

 

импульс% 20 аккумулятор% 20 зарядное устройство% 20 техническое описание схемы и примечания по применению

tze16d804

Аннотация: TME12B800 TZE16D024 PE-64934 68881 T1144 импульсный TX1099 тройной импульсный трансформатор TX1089
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 1500 В среднекв. TBE06E010 PE-64931 TDE06A013 PE-64934 TBE06B022 PE-64936 TBE06A012 PE-64937 TBE06B016 tze16d804 TME12B800 TZE16D024 PE-64934 68881 T1144 пульс TX1099 тройной импульсный трансформатор TX1089
2004 — M68HC05

Аннотация: C380 M68HC11 MC68332 MC68HC MC68HC05C4 MC68HC05J1 MC68HC11A8 MC68HC705C8
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN1067 / D M68HC05 C380 M68HC11 MC68332 MC68HC MC68HC05C4 MC68HC05J1 MC68HC11A8 MC68HC705C8
2013 — магазинчик

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 3R / 4X / 12; IP-66 Fast028SDMT2 ZA028SDMT3 ZA028SDMT4 ZA028SDMT5 ZA028SDMT6 ZA028SDMT7 ZA028SDMT8 ZA028MDMT1 мелочь
2012 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 24-июл-12
Резистор AC20

Абстракция: AC15 РЕЗИСТОР AC07 AC04 AC05 AC03 AC10 AC20 BALLAST 160W phoenix
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 1000ч Июль-05-2002 Резистор AC20 РЕЗИСТОР AC15 AC07 AC04 AC05 AC03 AC10 AC20 БАЛЛАСТ 160Вт Феникс
SM12CXC724

Аннотация: CXC724 Диод Westcode Диод Westcode CXC724
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 000Hb2S CXC724 DFC724 4000 А 5400A SM12CXC724 Диод Westcode Диод Westcode CXC724
2001 — ВАРИСТОР К460

Аннотация: S275BR7 K40 варистор k150 варистор s275br7 варистор Siemens SIOV-B32K550 SIOV-SR1210M4S B462-P6213-V1 SIOV-CN1206M6G варистор K680 matsua
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF SIOV-CN0603M4G SIOV-CN0805M4G SIOV-CN0805M6G SIOV-CN0805S14BAUTOG SIOV-CN1206K35G SIOV-CN0805K20G SIOV-CN1206M4G SIOV-CN1206M6G SIOV-CN1206S14BAUTOG SIOV-CN1210K50G ВАРИСТОР k460 S275BR7 К40 варистор k150 варистор варистор s275br7 Варистор Siemens SIOV-B32K550 СИОВ-СР1210М4С B462-P6213-V1 SIOV-CN1206M6G К680 варистор мацуа
генератор прямоугольных импульсов

Аннотация: Генератор частоты Thandar TGP110 0.1 Гц 10 МГц 20 ВА EN50082-1 ​​EN61010-1 Thurlby Thandar Instruments Thurlby
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TGP110 10 МГц 100us 100 мс 100 нс 500us 500 нс 500 мс генератор прямоугольных волн Тандар Генератор частоты 0,1 Гц 10 МГц 20ВА EN50082-1 EN61010-1 Инструменты Thurlby Thandar Thurlby
DS3151

Аннотация: DS3152 DS3153 DS3153DK DS3154 DS3154DK APP2877 DS2153DK
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS3154DK, DS2153DK, DS315X, DS3151, DS3152, DS3153, DS3154, DS315x DS3151 DS3152 DS3153 DS3153DK DS3154 DS3154DK APP2877 DS2153DK
1996 — П6055

Аннотация: CB119 3586a Дифференциальный преобразователь Тейлора 15508B CS61534 CS61574 ЭЛТ для осциллографов hp 3586
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ПКМ-30 TR-NWT-000499, CB-119 15508B P6055 CB119 3586a дифференциальный преобразователь тейлора CS61534 CS61574 ЭЛТ для осциллографов 3586 л.с.
2002 — M68HC05

Аннотация: MC68HC05C4 MC68HC05J1 MC68HC11A8 MC68HC705C8 C380 M68HC11 MC68332 MC68HC
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN1067 / D M68HC05 MC68HC05C4 MC68HC05J1 MC68HC11A8 MC68HC705C8 C380 M68HC11 MC68332 MC68HC
AN397

Аннотация: APP397 DS2155 DS21Q55 DS3151 DS3152 DS3153 DS3154
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS21Q55, DS3154, DS3153, DS3152, DS3151 com / an397 DS2155: DS21Q55: DS3151: DS3152: AN397 APP397 DS2155 DS21Q55 DS3151 DS3152 DS3153 DS3154
C380

Аннотация: MC68HC705C8 MC68HC11A8 MC68HC11 MC68HC05J1 MC68HC05C4 MC68HC05 MC68HC MC68332 68HC05CX
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF AN1067 / D A30150 AN1067 / D C380 MC68HC705C8 MC68HC11A8 MC68HC11 MC68HC05J1 MC68HC05C4 MC68HC05 MC68HC MC68332 68HC05CX
2015 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF S11962-01CR B1201, KMPD1141E04
1989 — датчик расхода жидкости

Аннотация: РЕЛЕ PCB SPDT 12V 8 pin «Датчик расхода жидкости» ТАХОМЕТР твердотельное реле расхода жидкости 240v 10a датчик pcb Расходомер PNP реле счетчика партий 12v 40mA spdt
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D9833 100 мА датчик расхода жидкости ПЕЧАТА РЕЛЕ SPDT 12V 8 pin «датчик расхода жидкости» ТАХОМЕТР расход жидкости твердотельное реле 240v 10a pcb датчик Расходомер PNP счетчик партий реле 12v 40mA spdt
2001 — TA1307P

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TA1307P TA1307P
2003 — SH7046

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF SH7046 REJ05B0089-0100O / Rev
c2078

Аннотация: XT-2058 alcatel 2440 BCM 2076 XT-2051 Broadcom BCM 2091 ATS-091B транзистор C1845 c2058 XT-2052
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 50350R 50398R 50408R 50409R 50439R ECS-VXO-11 49USM 49SLMB 32С12 ILCX01 c2078 XT-2058 alcatel 2440 BCM 2076 XT-2051 Broadcom BCM 2091 АТС-091Б транзистор C1845 c2058 XT-2052
2004 — 2761 л

Аннотация: генератор прямоугольных импульсов
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 01 декабря 2004 г. 2761 л генератор прямоугольных импульсов
TP20

Аннотация: HT66F40 TP10
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF HT66F40 HA0248T HT66Fx0 HT66F40 6400H TP20 TP10
2015 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF S11961-01CR B1201, KMPD1140E04
2008 — композитная синхронизация

Аннотация: 625p Sync pll tv MAX9568 12282 19 HDTV синхрогенератор MMBT3904 Генератор импульсов E16-1 MAX9566
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF MAX9568 MAX9568 MAX9566, MAX9567, MAX9569 Композитная синхронизация 625p Синхронизация pll tv 12 282 19 Генератор синхронизации HDTV MMBT3904 E16-1 генератор импульсов MAX9566
DS3151

Аннотация: DS3152 DS3153 DS3154 DS3154DK 6 PORT LIU
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS315x DS3151, DS3152, DS3153, DS3154 DS315x) DS3154DK DS315x, DS3151 DS3152 DS3153 DS3154 6 ПОРТ ЛИУ
AN397

Аннотация: DS21Q55 DS3154
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS3154.75-ом DSMAT75X12 AN397 DS21Q55 DS3154
2001 — 74121 применение в качестве генератора импульсов

Аннотация: схемы применения моностабильного мультивибратора ic 74121 MM14538 с использованием схемы с выдержкой времени 74123 для моностабильного мультивибратора ic 74123 с использованием приложения 74121 cd4538, эквивалентного приложения 74121 CD4528 74LS221
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF Ан-366 74121 применение в качестве генератора импульсов схемы применения микросхемы 74121 MM14538 моностабильный мультивибратор с использованием 74123 схема задержки времени для микросхемы 74123 моностабильный мультивибратор с использованием 74121 cd4538 приложение 74121 эквивалент CD4528 приложений 74LS221

зарядка аккумулятора — Импульсный или не пульсирующий

Вот две цитаты со страницы Википедии о свинцово-кислотных аккумуляторах:

«Пусковые батареи, находящиеся на постоянной подзарядке, пострадают. коррозия электродов, которая также приведет к преждевременному отказ.Поэтому пусковые батареи должны быть разомкнуты, но заряжается регулярно (не реже одного раза в две недели), чтобы предотвратить сульфатирование »

и

«Есть коммерческие продукты, которые, как утверждается, обеспечивают десульфатацию за счет различные техники (например, импульсная зарядка), но нет рецензируемые публикации, подтверждающие их утверждения. Сульфатион профилактика остается лучшим курсом действий, периодически полностью зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов ».

Итак, ответ на ваш вопрос «Что лучше по времени жизни батареи?» кажется, есть неожиданный ответ — Don’t Float Charge — потому что это сокращает срок службы батареи.И на аккумуляторах глубокого разряда тоже есть коррозия, просто она не так сильно влияет на них, потому что их пластины толще.

Вы можете реализовать функцию «Smart Float Charge» , которая позволит клиенту просто держать ваше зарядное устройство подключенным, включенным и подключенным к батарее для удобства и спокойствия; но ваше зарядное устройство на самом деле не будет заряжаться, вместо этого оно полностью отключит заряд и подождет две недели (как предложено в цитате блока № 1 выше), а затем инициирует полную зарядку.Это будет держать батарею готовой к использованию всякий раз, когда это необходимо, что является основной целью плавающего заряда, но это вызовет гораздо меньше коррозии, в результате чего батарея клиента прослужит намного дольше. Может быть неплохо кнопка для ручного поднятия заряда за несколько часов непосредственно перед использованием. Кроме того, не забудьте настроить напряжение зарядки в зависимости от температуры — зарядка в Аризоне, вероятно, отличается от зарядки в Аляске.

Кроме того, во время основной зарядки может потребоваться импульс , потому что он якобы сбивает сульфатирование, что также увеличивает срок службы батареи.Выполните поиск в Google для этого, потому что есть исследования (я видел это мимоходом, в поисках, чтобы попытаться ответить на ваш вопрос, но не читал его — просто знайте, что это там, и, вероятно, очень полезно). Во время основного заряда вам может потребоваться определенная пульсация, чтобы наиболее эффективно нейтрализовать сульфатирование.

Поскольку ваши ответы действительно относятся к области химии, если вам нужна дополнительная информация, я предлагаю вам задать дополнительные вопросы по обмену стеками Chemistry. Они должны быть в состоянии подтвердить или прояснить то, что сказано в Википедии (иногда Википедии требуется подтверждение), иметь больше возможностей указать вам в правильном направлении или ответить на ваш исходный вопрос (который, я готов поспорить, таков: «если вы собираетесь плавать в любом случае зарядка, это заряд с низким энергопотреблением, и не имеет значения, импульсный он или постоянный ».)

Надеюсь, это поможет.

Полная принципиальная схема импульсного зарядного устройства

Принципиальная схема импульсного зарядного устройства (1)

Схема быстрого зарядного устройства импульсного типа представлена ​​на рисунке ниже. Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов может уменьшить эффект плохой поляризации и увеличить срок службы аккумулятора. В схеме 555 подключен к нестационарному генератору в качестве часов, частота около 500 Гц, десятичный счетчик CD4017 управляется для вывода прямоугольного импульса, а затем никель-кадмиевый аккумулятор заряжается и разряжается сильноточным импульсом. с коэффициентом заряда-разряда 5: 1 после усиления силовой лампой.Между зарядкой и разрядкой есть прерывистая пауза. Во время отключения напряжение аккумулятора определяет операционный усилитель. Когда аккумулятор полностью заряжен, цепь автоматически прекращает зарядку.

Принципиальная схема импульсного зарядного устройства (2)

На рисунке показана принципиальная электрическая схема автоматического зарядного устройства импульсного типа. Схема может автоматически контролировать время зарядки аккумулятора и предотвращать перезарядку. В схеме три режима работы.Сначала определяется напряжение заряжаемого аккумулятора. Если его необходимо зарядить, запустится цепь зарядки; после зарядки в течение определенного периода времени начнется разрядка; и после разряда будет проведено детектирование. Когда напряжение зарядки соответствует требованиям, прекратите зарядку.

Принципиальная схема импульсного зарядного устройства (3)

Схема зарядного устройства, импульсный зарядный ток которой уменьшается экспоненциально, показана на рисунке ниже.A1 и A2 представляют собой управляемый мультивибратор. Когда пороговое значение A2 установлено на уровне около 1,45 В, обратная ЭДС, создаваемая электрическими полями различной поляризации во время зарядки, будет напрямую влиять на выходное состояние A2. В тестовой таблице, когда ток заряжается, степень напряженности электрического поля поляризационного электрического поля изменяется экспоненциально с глубиной электрохимической реакции внутри батареи. Эта схема должна использовать этот закон для регулировки частоты и ширины зарядного тока для достижения цели управления.



просмотров публикаций:
4

Цепь зарядного устройства-регенератора NiMH и Nicd аккумуляторов

Устройство обеспечивает зарядку никель-металлгидридных и никелевых аккумуляторов методом импульсного тока. Между импульсами зарядки аккумулятор разряжается на 10 раз меньше импульсов тока. В некоторых случаях этот метод позволяет восстановить разряженные батареи.

Принципиальная схема зарядного устройства-регенератора представлена ​​на рисунке ниже.Он питается от сети переменного тока 220В или 120В, для другого напряжения значения компонентов схемы можно пересчитать с помощью онлайн-калькулятора, расположенного под рисунком.

Д1, Д2 — 1Н4007;
D3 — красный светодиод на 10 мА, прямое напряжение около 1,8 В;
C1 — 0,47 мкФ x 400 В; C2 — 0,05 мкФ x 400 В;
R1 — 500к … 1Мег; R2 — 72 Ом
В — никель-кадмиевый или никель-металлгидридный элемент или аккумулятор;

Ток зарядки / разрядки составляет 25 мА / 2,5 мА для 220 В переменного тока,
или 25 мА / 2,5 мА для 120 В переменного тока.
Светодиод D3 показывает процесс зарядки.

AC =, [В]

F =, [Гц]

V =, [В]

N =, [Ячейки]

I c =, [мА]

I d = * I c , [мА]

V D3 =, [В]

C1 = мкФ

C2 = мкФ

R2 = Ом

AC , F — напряжение и частота сети;
В — напряжение элемента
N — количество элементов в аккумуляторе;
I c — ток зарядки, мА;
I d — ток разряда, мА;
В D3 — прямое напряжение светодиода D3;
C1 , C2 , R2 — параметры компонентов схемы

При параметрах компонентов, показанных на рисунке, схема обеспечивает ток зарядки 25 мА, ток разряда 2.5 мА для 220 В переменного тока. Обратите внимание, полная амплитуда импульсов тока в два раза выше, 50 мА и 5 мА соответственно, поскольку в схеме используется полуволновой выпрямитель.

Время зарядки полностью разряженного аккумулятора емкостью 250 мА / ч составляет около 14 … 16 часов. Зарядное устройство не защищает аккумулятор от перезаряда, поэтому необходимо постоянно контролировать напряжение на аккумуляторе.

НАЗАД

Патенты и заявки на импульсную модуляцию (класс 320/141)

Номер патента: 10637268

Реферат: Предложены система и способ быстрой зарядки аккумулятора на основе динамически определяемого напряжения отключения.Система включает в себя аппаратный процессор и энергонезависимую память, содержащую инструкции, инструкции, выполняемые аппаратным процессором, конфигурируют аппаратный процессор для динамической идентификации текущего состояния заряда (SOC) батареи модулем зарядки батареи, определения по крайней мере, один профиль быстрой зарядки, который соответствует текущему SOC аккумулятора, модулем зарядки аккумулятора, определение динамического напряжения отключения, которое соответствует профилю быстрой зарядки, модулем зарядки аккумулятора и зарядка аккумулятора на основе динамического отключения -отключенное напряжение, модулем зарядки аккумуляторной батареи.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 13 мая, 2016

Дата патента: 28 апреля 2020 г.

Цессионарий: Самсунг Электроникс Ко., ООО

Изобретателей: Ашиш Ханделвал, Сануп Рамачандран, Кришнан Ситхалакшми Харихаран, Парк Хансок, Киён Ким

Как сделать в домашних условиях зарядное устройство 12 В

Что такое зарядное устройство?

Зарядное устройство для аккумуляторов — это простое электронное устройство, которое используется для передачи энергии вторичному элементу или аккумулятору, проталкивая через него электрический ток.Они относительно недороги и их легко построить дома. Итак, в этой статье мы рассмотрим пошаговую инструкцию, как сделать зарядное устройство 12 В. Так что давайте перейдем к делу.

Это множество вариантов зарядных устройств, доступных на сегодняшнем рынке, таких как импульсные зарядные устройства, устройства непрерывной зарядки и быстрые зарядные устройства и т. Д. Но в целом все зарядные устройства построены по одной и той же схеме. Понижающий трансформатор вместе с конденсатором класса X, подключенным последовательно, чтобы понизить высокий входной переменный ток до полезного уровня, и мостовой выпрямитель для преобразования переменного сигнала в пульсирующий постоянный ток.Вы также можете использовать сглаживающий конденсатор на выходе выпрямителя, чтобы избавиться от шума.

JLCPCB — ведущая компания по производству прототипов печатных плат в Китае, предоставляющая нам лучший сервис, который мы когда-либо испытывали (качество, цена, обслуживание и время). Мы настоятельно рекомендуем заказывать печатные платы в JLCPCB, все, что вам нужно сделать, это просто загрузить файл Gerber и загрузить его на веб-сайт JLCPCB после создания учетной записи, как указано в видео выше, посетите их веб-сайт, чтобы узнать больше! .

Компоненты оборудования

Для сборки этого проекта вам понадобятся следующие детали

[inaritcle_1]

Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В

Полезные шаги

Ниже приведены инструкции по изготовлению зарядного устройства на 12 В

.

1) Сделайте мостовой выпрямитель, подключив 4 диода 1N4007 в следующей конфигурации.

2) Припаяйте плюсовой и минусовой выводы мостового выпрямителя ко вторичной обмотке не-C.Трансформатор Т

3) Обрежьте лишние выводы мостового выпрямителя.

4) Припаяйте один конец конденсатора X-класса к положительной клемме источника переменного тока, а другой конец — к первичной обмотке трансформатора. Припаяйте отрицательную клемму питания к первичной обмотке трансформатора.

5) Припаяйте зажимы типа «крокодил» к клеммам мостового выпрямителя.

6) Подключите выходные клеммы зарядного устройства к клеммам разъема питания постоянного тока и проверьте цепь.

Зарядка аккумулятора (с включенным предохранителем)

Аккумулятор не заряжается (предохранитель отключен)

[inaritcle_1]

Рабочее объяснение

Работа этой схемы довольно проста. Сигнал 220 В переменного тока действует как вход для схемы зарядного устройства. этот сигнал переменного тока проходит через конденсатор номиналом 1 мкФ X, напрямую подключенный к линии переменного тока под напряжением, чтобы снизить напряжение переменного тока. Выходной сигнал проходит через понижающий трансформатор без СТ.

Выходной сигнал переменного тока затем подается на схему мостового выпрямителя, выполненную с использованием четырех диодов 1N4007.Выход постоянного тока мостового выпрямителя затем используется для зарядки любой свинцово-кислотной батареи 12 В с помощью зажимов для батареи.

Приложения

  • Обычно используется для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В в качестве резервного источника питания.

См. Также: Контроллер двигателя H-Bridge DIY | Схема Joule Thief | Домашняя автоматизация с использованием NodeMCU ESP266 и Firebase

Глава Системы импульсной зарядки батарей

Можно получить значительное количество энергии из окружающей среды и использовать эту энергию для зарядки аккумуляторов.Более того, когда используется этот метод зарядки, аккумуляторы постепенно адаптируются к этой форме нетрадиционной энергии, и их способность выполнять работу увеличивается. Кроме того, около 50% автомобильных аккумуляторов, брошенных как неспособные дольше удерживать свой заряд, отреагируют на этот тип зарядки и полностью восстановятся. Это означает, что аккумуляторный блок можно создать практически бесплатно.

Однако, хотя этот экономический аспект очень привлекателен, практический аспект использования батарей для любого значительного домашнего применения просто непрактичен.Во-первых, свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тенденцию к повсеместному образованию кислоты при повторной зарядке, и это не подходит для большинства домашних условий. Во-вторых, не рекомендуется разряжать батареи быстрее, чем через двадцать часов. Это означает, что батарея с номинальной емкостью 80 ампер-часов (Ач) не должна обеспечивать ток более 4 ампер. Это разрушительное ограничение, которое переводит работу от батарей в категорию непрактичных, за исключением очень незначительных нагрузок, таких как освещение, телевизоры, DVD-рекордеры и подобное оборудование с минимальными требованиями к питанию.

Основные расходы по содержанию дома — это расходы на отопление / охлаждение помещений и эксплуатационное оборудование, такое как стиральная машина. Эти элементы имеют минимальную нагрузочную способность чуть более 2 кВт. Нет никакой разницы в потребляемой мощности, если вы используете блок батарей на 12, 24 или 48 В. Независимо от того, какое расположение выбрано, количество батарей, необходимых для обеспечения любого заданного энергопотребления, одинаково. Банки с более высоким напряжением могут иметь проводку меньшего диаметра, поскольку ток ниже, но требования к мощности остаются прежними.

Итак, чтобы обеспечить нагрузку мощностью 2 кВт, требуется общий ток от 12-вольтовых батарей 2000/12 = 167 ампер. При использовании батарей 80 Ач это 42 батареи. К сожалению, схемы зарядки, описанные ниже, не будут заряжать аккумулятор, питающий нагрузку. Это означает, что для таких требований, как отопление, которое требуется днем ​​и ночью, необходимо два таких блока батарей, что позволяет нам использовать 84 батареи. Это только для минимальной нагрузки 2 кВт, что означает, что, если она используется для обогрева, стиральная машина не может работать, пока обогрев не будет выключен.Таким образом, с учетом некоторой дополнительной нагрузки, подобной этой, количество аккумуляторов, возможно, достигнет 126. Если не учитывать стоимость и предположить, что вы можете найти способ решить проблему с кислотой, физический объем такого количества аккумуляторов просто не соответствует действительности. реалистично для домашнего монтажа и использования. Попутно вам также понадобятся два инвертора с рабочей мощностью 2,5 кВт

Это демонстрирует ценность таких устройств, как двигатель-генератор с постоянными магнитами Wang Shum Ho 5 кВт, который является компактным и не требует топлива или батарей для работы.Однако системы импульсной зарядки важны, поскольку они показывают нам особенности местного энергетического поля и способы его использования.

Джон Бедини разработал целую серию схем генератора импульсов, все они основаны на компоненте многожильной дроссельной катушки 1: 1, описанном в его патенте US 6,545,444.

В этой системе ротор запускается вручную. Когда магнит проходит через трехзаходную катушку с тройной обмоткой, он индуцирует напряжение во всех трех обмотках катушки. Магнит на роторе эффективно передает энергию в цепь при прохождении через катушку.Одна обмотка подает ток на базу транзистора через резистор R. Это резко включает транзистор, пропуская сильный импульс тока от батареи через вторую обмотку катушки, создавая «северный» полюс в верхней части катушки, ускоряя ротор на своем пути. Поскольку только изменяющееся магнитное поле генерирует напряжение в обмотке катушки, установившийся ток транзистора через катушку 2 не может поддерживать ток базы транзистора через катушку 1, и транзистор снова отключается.

Прерывание тока через катушку приводит к значительному превышению напряжения на катушках, выходя за пределы шины аккумуляторной батареи на серьезное напряжение. Диод защищает транзистор, предотвращая падение базового напряжения ниже -0,7 В. Третья катушка, показанная слева, улавливает все эти импульсы и выпрямляет их через мост из диодов с номинальным напряжением 1000 В. Результирующий пульсирующий постоянный ток передается на конденсатор, который является конденсатором одноразовой камеры, поскольку он рассчитан на высокое напряжение и очень быстрые разряды.Напряжение на конденсаторе быстро нарастает, и после нескольких импульсов накопленная в нем энергия через контакты механического переключателя разряжается в «заряжающуюся» батарею. Приводная лента к колесу с кулачком на нем обеспечивает механическое переключение, так что между последовательными замыканиями контактов существует несколько импульсов зарядки. Три обмотки катушки размещаются на катушке одновременно и составляют 450 витков трех проводов (отметьте начальные концы перед намоткой катушки).

Работа этого устройства несколько необычна. Ротор запускается вручную и постепенно набирает скорость, пока не будет достигнута максимальная скорость. Количество энергии, передаваемой обмоткам катушки каждым магнитом на роторе, остается неизменным, но чем быстрее движется ротор, тем короче интервал времени, в течение которого передается энергия. Энергия, получаемая от постоянных магнитов в секунду, увеличивается с увеличением скорости.

Если вращение достаточно быстрое, операция меняется.До сих пор ток, потребляемый от «управляющей» батареи, увеличивался с увеличением скорости, но теперь ток движения начинает падать, хотя скорость продолжает увеличиваться. Причина этого в том, что повышенная скорость заставила постоянный магнит пройти мимо катушки до того, как катушка подаст импульс. Это означает, что импульс катушки больше не должен давить на «северную» грань магнита, но вместо этого он притягивает «южный» полюс следующего магнита на роторе, который поддерживает работу ротора и увеличивает магнитный эффект магнитного поля. катушка импульсная.Джон заявляет, что механический КПД этих устройств всегда ниже 100%, но при этом можно получить результат COP = 11. Многим людям, которые создают эти устройства, никогда не удается получить COP> 1.

Важно, чтобы для зарядки этих аккумуляторов никогда не использовалось стандартное зарядное устройство с питанием от сети. Ясно, что «холодное электричество», производимое правильно настроенным устройством Бедини, существенно отличается от обычного электричества, хотя они оба могут выполнять одни и те же задачи при питании электрического оборудования.

Важно использовать транзисторы, указанные на любой диаграмме Джона, а не транзисторы, указанные в качестве эквивалентов. Во многих конструкциях используется плохо названная характеристика транзисторов «отрицательное сопротивление». Эти полупроводники не проявляют отрицательного сопротивления в какой-либо форме, но вместо этого демонстрируют уменьшенное положительное сопротивление с увеличением тока в части своего рабочего диапазона.

Было сказано, что использование провода «Litz» может увеличить выходную мощность этого устройства до 300%.Литц-проволока — это техника, когда три или более жилы скручиваются вместе. Это делается с помощью вытянутых рядом проводов, взяв длину, скажем, три фута, и повернув среднюю точку пучка проводов на несколько витков в одном направлении. Это дает повороты по часовой стрелке на половину длины и повороты против часовой стрелки на оставшейся части длины. Проделанный на длинной проволоке, проволока многократно скручивается по часовой стрелке — против часовой стрелки — по часовой стрелке — против часовой стрелки -… по всей длине. Затем концы проводов очищаются от изоляции и спаиваются вместе, чтобы получился трехжильный кабель, который затем используется для наматывания катушек. Этот стиль намотки изменяет магнитные и электрические свойства обмоток. Было сказано, что взять три длинных жилы провода и просто скрутить их вместе в одном направлении, чтобы сделать длинный скрученный трехжильный кабель, почти так же эффективно, как и использование лицевого провода. Веб-сайты www.mwswire.com/litzmain.htm и www.litz-wire.com являются поставщиками готовой проволоки Litz.

Веб-сайт, на котором представлены изображения устройств Джона: www.rexresearch.com/bedini/images.htm

ВНИМАНИЕ: Будьте осторожны при работе с батареями, особенно свинцово-кислотными. Заряженная батарея содержит большое количество энергии, и короткое замыкание клемм вызовет очень большой ток, который может вызвать возгорание. При зарядке некоторые батареи выделяют водород, который при смешивании с воздухом очень опасен и может взорваться при воспламенении от искры.Батареи могут взорваться и / или загореться, если они чрезмерно заряжены или заряжены слишком большим током, поэтому существует опасность разлетающихся частей корпуса и, возможно, разброса кислоты. Даже на внешне чистом свинцово-кислотном аккумуляторе могут быть следы едкого налета на корпусе, поэтому после работы с аккумулятором следует тщательно мыть руки. Аккумуляторы со свинцовыми клеммами имеют тенденцию выделять небольшие фрагменты свинца при надевании на них зажимов. Свинец токсичен, поэтому обязательно мойте руки после работы с любой частью свинцово-кислотного аккумулятора.Помните также, что некоторые батареи могут слегка протекать, поэтому, пожалуйста, защитите их от любых утечек. Если вы решите провести какие-либо эксперименты с батареями, вы делаете это исключительно на свой страх и риск и под свою ответственность. Этот набор документов представлен только в информационных целях, и вам не рекомендуется делать что-либо, кроме чтения информации.

Кроме того, если вы правильно настроите один из импульсных двигателей Джона, он разгонится до 10 000 об / мин. Это отлично подходит для сбора энергии, но если используются керамические магниты, скорость может заставить их распадаться и летать во всех направлениях.Людям в потолок вделали осколки магнита. Было бы разумно построить корпус, содержащий ротор и магниты, чтобы в случае разрушения магнитов все фрагменты надежно удерживались.

Рональд Найт имеет многолетний профессиональный опыт работы с аккумуляторами и их импульсной зарядки. Он комментирует безопасность батареи следующим образом:

Я не слышал о том, чтобы у кого-нибудь произошел катастрофический отказ батарейного отсека во всех энергетических группах, к которым я принадлежу, и большинство из них используют батареи в различных системах, которые я изучаю.Однако это не значит, что этого не может быть. Наиболее распространенной причиной катастрофического отказа свинцово-кислотной батареи является искрение, вызывающее отказ в сетях, которые собраны вместе внутри батареи, чтобы составить элементы батареи. Любая внутренняя дуга вызовет быстрое повышение давления из-за расширения газообразного водорода, что приведет к катастрофическому выходу из строя корпуса батареи.

Я бывший инженер по техническому обслуживанию аккумуляторов в США, поэтому могу с уверенностью сказать, что когда вы получаете новую батарею хотя бы от этого производителя, вы получаете батарею, которая прошла лучший доступный тест, чтобы гарантировать производителю, что он не продавать барахло, которое ему отправят.Это относительно простой тест, и, поскольку он проводится во время начальной зарядки, нет потери времени и нет ни одной батареи, которая не прошла бы проверку на соответствие требованиям. Аккумулятор заряжается максимально допустимым током. Если аккумулятор не взорвался из-за внутренней дуги во время первоначальной зарядки, весьма вероятно, что он не взорвется при регулярном использовании, для которого он был разработан. Тем не менее, все ставки сделаны на использованные батареи, срок службы которых истек.

Ежедневно на работе я был свидетелем нескольких катастрофических отказов аккумуляторных ящиков. Я стоял рядом с батареями (в пределах 12 дюймов), когда они взрываются (это похоже на выстрел из пистолета .45 ACP), и был только поражен, и мне пришлось сменить нижние шорты и комбинезон Тайвек и смыть. мои резиновые сапоги. Я был в зарядной комнате с несколькими сотнями батарей одновременно, расположенными очень близко друг к другу, и видел, как батареи взрываются почти каждый рабочий день, и я никогда не видел, чтобы два бок о бок ударили, и я никогда не видел ни одного пожара или какого-либо повреждения вспышкой. корпус или окружающее пространство в результате.Я даже не видел вспышки, но то, что я видел, подсказывает мне, что при зарядке всегда нужно носить защитные очки.

У меня есть свои новые гелевые элементы в тяжелых пластиковых пакетах с замком на молнии, которые частично расстегнуты, когда я нахожусь в доме, и в ящике для морских аккумуляторов снаружи в гараже, то есть только в малой вероятности катастрофического отказа или более вероятного случая попадания кислоты на снаружи батарейного отсека.

Вентилируемые батареи всегда представляют собой риск утечки, что является их наиболее распространенной опасностью. Они всегда должны быть в картонной или пластиковой коробке с пластиковой подкладкой, стороны которой должны быть выше, чем батарея, и без отверстий в ней.Вы были бы удивлены, узнав, как далеко я нашел кислоту возле вентилируемой свинцово-кислотной батареи, которая заряжалась.

Составьте план действий на случай чрезвычайной ситуации, держите под рукой коробку с пищевой содой и источник воды, чтобы нейтрализовать и смыть кислоту в случае разлива. Лучше всего иметь пластик под и вокруг свинцово-кислотных аккумуляторов.

Рональд Найт получает примерно в пятнадцать раз больше энергии от своих заряженных Бедини батареек, чем потребляется от приводной стороны цепи. Он подчеркивает, что это происходит не сразу, поскольку заряжаемые батареи должны «кондиционироваться» повторяющимися циклами зарядки и разрядки.Когда это будет сделано, емкость заряжаемых аккумуляторов увеличивается. Интересно, что скорость потребления тока на приводной стороне схемы не увеличивается, если емкость заряжаемого блока аккумуляторов увеличивается. Это связано с тем, что энергия, которая заряжает батареи, исходит из окружающей среды, а не от ведущей батареи. Ведущий аккумулятор просто производит выбросы высокого напряжения, которые запускают поток энергии из окружающей среды, и, как следствие, заряжаемый аккумуляторный блок может иметь более высокое напряжение, чем 12-вольтовый ведущий аккумулятор, и может быть любое количество аккумуляторы в зарядном блоке.

Зарядное устройство Рона Пью. С конструкциями Джона Бедини экспериментировали и разрабатывали ряд энтузиастов. Это никоим образом не умаляет того факта, что вся система и концепции исходят от Джона, и я хотел бы выразить искреннюю благодарность Джону за его наиболее щедрое распространение своих систем. Спасибо также Рону Пью, любезно согласившемуся представить здесь детали одного из его генераторов Бедини. Позвольте мне еще раз подчеркнуть, что если вы решите создать и использовать одно из этих устройств, вы делаете это исключительно на свой страх и риск, и никакая ответственность за свои действия не ложится на Джона Бедини, Рона Пью или кого-либо еще.Позвольте мне еще раз подчеркнуть, что этот документ предоставляется только в информационных целях и не является рекомендацией или поощрением к созданию аналогичного устройства.

Устройство

Рона намного мощнее средней системы, имеет пятнадцать обмоток катушки и работает наиболее впечатляюще. Вот его изображение, вращающееся на высокой скорости:

Это не игрушка. Он потребляет значительный ток и обеспечивает значительную скорость зарядки. Вот как Рон решил построить свое устройство. Ротор сконструирован из алюминиевых дисков, которые были под рукой, но он выбрал бы алюминий для ротора, если бы начинал с нуля, поскольку его опыт показывает, что это очень подходящий материал для ротора.В ротор вставлены шесть магнитов. Они равномерно разнесены на 60 градусов друг от друга, причем все северные полюса обращены наружу.

Магниты являются обычными керамическими типами шириной около 22 мм, длиной 47 мм и высотой 10 мм. Рон использует два из них в каждом из шести слотов ротора. Он купил несколько запасных и отсортировал их все по магнитной силе, которая немного варьируется от магнита к магниту. Рон сделал эту оценку, используя гаусс-метр. В качестве альтернативного метода можно было бы использовать скрепку размером около 30 мм и измерить расстояние, на котором один конец скрепки начинает подниматься над столом по мере того, как магнит перемещается к нему:

Затем в порядке силы Рон взял двенадцать лучших и разделил их на пары, поместив самого слабого и самого сильного вместе, второго самого слабого и второго сильнейшего и так далее.В результате получилось шесть пар с довольно близкими значениями магнитной силы. Затем пары магнитов были приклеены к ротору с помощью суперклея:

Углубление магнитов нежелательно, хотя можно разместить сдерживающий слой по окружности ротора, так как зазор между поверхностями магнитов и катушки составляет около четверти дюйма (6 мм) при настройке на оптимальную производительность. Северные полюса магнитов обращены наружу, как показано на схеме выше.При желании крепление магнитов может быть усилено добавлением пустых боковых пластин к ротору, что позволяет осуществлять приклеивание магнита на пяти из шести граней магнитных пар:

Магниты, встроенные в внешний край магнитной пары. на ротор воздействуют намотанные «катушки», которые действуют как трансформаторы 1: 1, электромагниты и катушки датчика. Есть три таких «катушки», каждая примерно 3 дюйма в длину и намотанная пятью жилами провода # 19 AWG (20 SWG). Формирователи змеевиков были сделаны из пластиковой трубы с внешним диаметром 7/8 дюйма (22 мм), которую Рон просверлил до внутреннего диаметра 3/4 дюйма (19 мм), что дает толщину стенки 1/16 дюйма (1.5 мм). Концевые детали для формирователей змеевиков были изготовлены из ПВХ толщиной 1/8 дюйма (3 мм), который был прикреплен к пластиковой трубке с помощью водопроводного ПВХ-клея. Обмотка катушки состояла из пяти скрученных друг с другом проводов. Это было сделано путем зажима концов пяти проводов вместе на каждом конце, чтобы сформировать один пучок длиной 120 футов.

Жгут проводов затем вытягивали и держали подальше от земли, пропуская его через отверстия в наборе стульев для патио. К одному концу прикрепили дрель с батарейным питанием, и она работала до тех пор, пока провода не были свободно скручены вместе.Это имеет тенденцию скручивать концы проводов вместе в большей степени ближе к концу пучка, чем к середине. Таким образом, процедура была повторена, скручивая другой конец жгута. Попутно стоит отметить, что сверло вращается в одном и том же направлении на каждом конце, чтобы все скручивания оставались в одном направлении. Скрученный пучок проводов собирается на катушке большого диаметра и затем используется для наматывания одной из «катушек».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *