22-02-2017, 17:23
Зарядно-тренировочное устройство.  Приветствую Вас, друзья. Закончил сборку зарядно-тренировочного устройства, и, довольный получившимся результатом, решил поделиться с вами наработанным материалом. Корни зарядника растут из 4-го номера журнала “Радиолюбитель” за 1993 год. Правда в нем описано сервисное зарядно-пусковое устройство, в нем нет понижающего трансформатора, а использован импульсный источник. В общем, останавливаться на нем мы не будем, журнал с исходником вы найдете в архиве с материалами из предыдущей статьи, ссылку на которую вы найдете ниже по тексту, а схема по которой собиралось зарядно-тренировочное устройство выглядит следующим образом:  Суть данного зарядного устройства заключается в заряде аккумулятора “асимметричным” зарядным током. Соотношение зарядной и разрядной составляющей равно 1 : 10, а соотношение длительности зарядного и разрядных импульсов 1 : 2 или 1 : 3 (скважность регулируется переменным резистором R1). Как пишется в статье журнала, заряд аккумулятора слишком большим током ведет к снижению срока службы батареи и уменьшению ее емкости. Заряд малым током вреда не приносит, но занимает слишком много времени. Перезаряд более 10% увеличивает толщину активного слоя на пластинах и ускоряет их разрушение. Систематический недозаряд ведет к сульфатации платин, что происходит в большинстве случаев неправильного ухода за АКБ. Все эти нюансы данное зарядно-тренировочное учитывает. На микросхеме DD1 (К155ЛА3) собран генератор с регулируемой скважностью импульсов, который поочередно включает зарядный и разрядный узлы схемы. Величина зарядного тока регулируется переменным резистором R7-1K, разрядный ток – переменником R24-1K. Узел на стабилитроне VD8 и транзисторе VT4 обеспечивает питанием микросхему генератора. На стабилитроне VD6 (Д818Е) формируется опорное напряжение для транзисторного компаратора, которое сравнивается с напряжением на аккумуляторной батарее, по достижении заданного уровня процесс заряда прекращается. Переключатель S1 – это кнопка или тумблер 6 Pin на 2 группы переключающихся контактов с двумя фиксированными положениями. Этот переключатель задает режим работы зарядного устройства (импульсный или непрерывный). В импульсном режиме в момент зарядного импульса мигает, а так же в режиме непрерывного заряда горит светодиод HL1. Светодиод HL2 загорается в момент разрядного импульса, в режиме непрерывного заряда он не горит. Светодиод HL3 стоит в цепи тока стабилитрона VD6, и был установлен на лицевую панель устройства как индикатор включенного ЗУ. Настройка схемы не сложная, для этого нам потребуется внешний регулируемый блок питания, желательно с цифровой индикацией выходного напряжения. И так, поехали: • Ставим переключатель в режим импульсного заряда (зарядник при этом к сети 220V не подключен). Подключаем БП к выходу зарядного устройства, ставим выходное напряжение БП 14,3...14,5 Вольта, и не подавая 220V на схему ЗУ регулируем подстроечный резистор R19-470R до срабатывания компаратора, которое можно определить по прекращению мигания светодиода HL1. То есть при таком напряжении импульсный режим заряда АКБ должен прекратиться. • Переводим переключатель режимов заряда в положение непрерывный. Сетевое напряжение на схему ЗУ так же не подано, блок питания все так же на выходных клеммах зарядника. Теперь устанавливаем выходное напряжение БП 16,1...16,4 Вольта, R19 больше не трогаем, а подстроечным резистором R14-10k производим регулировку до погасания светодиода HL1, то есть 16,1 Вольта это порог, при котором HL1 гаснет, при таком пороге прекратится процесс заряда в ручном (непрерывном) режиме. Изначально схема была расчитана на применение одной измерительной головки на 100 мкА с кучей дополнительных резисторов и галетного переключателя, все это хозяйство я решил не ставить, а использовать два отдельных амперметра на 10 и 1 Ампер, при этом и количество проводов к измерительным цепям гораздо поубавилось. Так же в исходной схеме не было светодиода HL2, добавил чисто для визуального контроля момента разрядного импульса, теперь HL1 и HL2 как бы перемигиваются в импульсном режиме заряда. Резистор R9 поставлен китайский 0,22R на 5W, в разрядной цепи R27 на 3R составлен из трех резисторов 10R 10W в параллель, других просто не было, но можно и три по 1 Ому 5W последовательно поставить чуток переделав дорожки на плате, благо место позволяет. Вариант этой печатной платы можно посмотреть в предыдущей статье по этой схеме ЗУ: В материалах предыдущей статьи по этой ссылке есть журнал “Радиолюбитель 4/1993” с исходной схемой и описанием пуско-зарядного устройства. Трансформатор применил на 200W, вторичка изначально была намотана проводом диаметром 2 мм, пришлось смотать десяток витков, чтобы на выходе осталось примерно 18 Вольт переменки. Для расчета трансформатора, как говорится, с нуля, рекомендуем воспользоваться программой Trans50Hz v.3.7.0.0. Плату рисовал под те элементы, которые были под рукой, поэтому при желании повторить схему проверьте расстояния между контактными площадками элементов. Плата LAY6 формата выглядит так:  Фото-вид платы зарядно-тренировочного устройства LAY6 формата:  Лицевая панель разрабатывалась в программе Front Designer под конкретные размеры корпуса, выглядит так:  Вид собранного, настроенного и опробованного зарядно-тренировочного устройства:  Лицевая панель изготовлена из 5 милиметрового стеклотекстолита и покрашена автоэмалью. Список элементов схемы ЗТУ: Микросхемы: • DD1 – К155ЛА3 – 1 шт. Транзисторы: • VT1, VT4 – КТ503 – 2 шт. • VT2 – КТ814 – 1 шт. • VT3 – КТ827 – 1 шт. • VT5, VT6 – КТ502 – 2 шт. • VT7 – КТ815 – 1 шт. • VT8 – КТ818 – 1 шт. Резисторы: • R2, R11 – 1k – 2 шт. • R3, R4, R16 – 4k7 – 3 шт. • R5, R15 – 2k – 2 шт. • R6, R10, R12, R23, R25 – 100R – 5 шт. • R8 – 470R – 1 шт. • R9 – 0R22 5W – 1 шт. • R13 – 10k – 1 шт. • R17 – 620R – 1 шт. • R18, R21 – 3k – 2 шт. • R20, R26 – 200R – 2 шт. • R22 – 2k2 – 1 шт. • R27 – 3R 10W – 1 шт. (реально на плате 3 резистора 10R 10W соединенные параллельно). • R28 – 270R – 1 шт. Переменные/подстроечные резисторы: • 1K - 2 шт. (переменные резисторы ЗАРЯД, РАЗРЯД) • 470R - 1 шт. (подстроечный резистор, можно многооборотный) • 10K - 1 шт. (подстроечный резистор, можно многооборотный) Конденсаторы: • C1, C2 – 2000mF/50V – 2 шт. • C3 – 470mF/16V – 1 шт. • C4 – 100n – 1 шт. • C5, C6, C7, C8 – 100mF/50V – 4 шт. Диоды: • HL1, HL2, HL3 – светодиод 5mm (синий, красный, зеленый) – 3 шт. • VDS1 – диодная сборка (плата под KBPC5010, но можно поставить и на меньший ток) – 1 шт. • VD1, VD3, VD4 – КД522 (можно поставить импортные 1N4148) – 3 шт. • VD2 – КС133 (стабилитрон на напряжение стабилизации 3,3 Вольта) – 1 шт. • VD5, VD7 – КД208 (КД209) – 2 шт. (эти диоды одноамперные, поэтому реально на плату VD7 был поставлен импортный диод 10A10, хотел поставить на 3 Ампера, но меньше не было). • VD6 – стабилитрон Д818Е – 1 шт. • VD8 – стабилитрон КС156А – 1 шт. Остальное: • Тумблер 6 Pin на 2 группы переключающихся контактов – 1 шт. • Тумблер или кнопка включения питания – 1 шт. • Клеммная колодка (выход ЗУ) – 1 шт. • Амперметр 1 Ампер (разряд) – 1 шт. • Амперметр 10 Ампер (заряд) – 1 шт. • Радиатор для VT3, VT8 - 1 шт. • Гнездо предохранителя – 1 шт. • Сетевой шнур от компьютерного БП + гнездо для врезки в корпус – 1 шт. • Трансформатор 160...200W на 18V переменки с током ампер эдак до 8...10 – 1 шт. Общие впечатления о собранном зарядном устройстве. А вечатления более чем просто положительные, меня в корне не устраивают зарядные устройства с регулировкой тока путем переключения вторичных обмоток понижающего трансформатора, не устраивают ЗУ без приборов визуального контроля процесса заряда, без наличия контроля напряжения на клеммах аккумулятора и отключения последнего когда заряд достиг определенного уровня, и т.д. Все эти хотелки в данной схеме реализованы, можно пользоваться как в ручном режиме (как обычным зарядным устройством с непрерывным зарядом), так и включить импульсный режим при желании потренировать батарейку и сбить сульфатацию, правда времени потребуется гораздо больше, это зависит от степени убитости аккумулятора, но оно того стоит. Все же есть еще одна небольшая, но на мой взгляд очень полезная хотелка, это добавить к этой схеме защиту, как говорится, ОТ ДУРАКА. Каким бы ни был человек умным и грамотным, человеческий фактор имеет место быть, и просто по запарке можно случайно замкнуть выходные зажимы зарядного между собой, или по невнимательности подключить АКБ с неправильной полярностью. В общем хочу еще в ближайшее время добавить защиту, простую, но эффективную, она описана в этой статье: Принцип работы объяснять думаю излишне, при правильном подключении загорается зеленый светодиод и срабатывает реле, подключая своими контактами АКБ к зарядному устройству. При неправильном подключении реле не срабатывает, загорается красный светодиод, аккумулятор к ЗУ не подключается. Впрочем окончательно я еще не определился, делать ли защиту на реле, или всетаки собрать на полевом транзисторе, например, вот эту:  Про работу данной схемы защиты подробно рассказывает АКА КАСЬЯН в одном из своих роликов на канале ЮТУБ, найти ролик труда не составит. Именно к этому варианту я склоняюсь, единственное, нужно будет поискать готовый резистор шунта от какого-либо измерительного прибора или мультиметра. Ну, кажется все рассказал, на этом и закончим. Всем удачи. Танцы с бубном №2 от 17.03.2018г. В старой плате много чего не нравилось, да и нарисована, честно говоря, через "одно место", чего то захотелось ее переделать, а заодно подумать какими транзисторами из импорта можно попробовать заменить отечественные. Сразу хочу предупредить, новый вариант в железе не тестировался, наверное займусь этим в ближайшее время, если кто то сделает тест раньше - просьба отписаться в комментариях. Новый вид лейки стал выглядеть так:   Посадочные места стабилитронов рассчитаны на импортные стекляшки, поэтому при сборке ориентируйтесь на нужное напряжение стабилизации. Транзисторы КТ814/КТ815 должны без проблем меняться на BD140 и BD139 соответственно. В файле LAY6 сделал вкладку с предполагаемыми заменами транзисторов, у некоторых привел цоколевку. Следующей мыслью было разместить на одной плате с зарядным устройством релейную защиту от переполюсовки подключения аккумулятора, схема защиты конечно дубовая, но она не требует установки шунта и использования транзисторов, поэтому остановился на реле. Заодно была мысль размещения силового разрядного транзистора на плате с небольшим радиатором. Даже если реанимировать аккумулятор 75 А/Часов, разрядный ток должен быть установлен на 750mA, а при таком токе разрядный выходник практически не должен греться. В общем, в лейке найдете еще одну вкладку с названием EXPERIMENT, в ней отображены вышеизложенные мысли, еще раз напомню - NOT TESTED!!! Выглядит плата так:   Критику, замечания, исправления - милости просим в комменты или в личку. Архив обновил. Все материалы, включая схему по которой собрано зарядно-тренировочное устройство, и печатную плату LAY6 формата, упакованы в архив и доступны для скачивания. Размер файла – 3,1 Mb.
Другие новости по теме:
 Просмотрело: 31071
Комментариев: 100
admin_yuriyk64
Понравилась новость? Не забудь поделиться ссылкой с друзьями в соцсетях.
Информация Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. |
