Меню

Схема регулятора тока для зарядного устройства до 10 ампер с защитой от кз

Зарядное устройство с защитой.

На работе списывали оборудование и мне достался блок питания без внутренностей, с надписью на передней панели «statron TYP 2230». В наличии были корпус и установленный внутри силовой трансформатор. По надписи на выходных клеммах (13,8V/10A) трансформатор был довольно мощным и выходное напряжение силовой обмотки на холостом ходу было в районе 16-ти вольт. Решил оставить до поры, до времени.
Наступили холода и родственник попросил меня, собрать для его парка автомобилей зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, надёжное и чтобы нормально заряжало АКБ и не выходило из строя при случайных замыканиях выходных клемм и неправильного подключения аккумуляторов. Приобретённые им ранее пара импульсных зарядных устройств «Орион PW415» не проработали и месяца в уличных условиях эксплуатации (одно и недели), и хорошо выгорели внутри от попавших туда пыли и водяных капель и впоследствии произошедшего пробоя, восстановить которые пока не удалось. Я вспомнил про оставленный до лучших времён блок питания, вернее всё, что от него осталось, он идеально подходил для реализации поставленной задачи, благо места в корпусе было предостаточно.

После просмотра различных вариантов схем, в качестве основы была выбрана схема промышленного зарядного устройства «Барс-8А». Нового здесь ничего не открою, эта схема есть на просторах «инета», просто она удовлетворяла всем запросам заказчика.
Трансформатор, установленный в имеющемся блоке питания, имел одну силовую обмотку на 16 вольт ХХ и в принципе вполне подходил для зарядного, исходная схема которого имела трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой. Исходя из имеющегося трансформатора, исходная схема была немного переделана, а конкретнее были добавлены два диода VD7 и VD8 для обеспечения мостовой схемы выпрямителя от одной обмотки.

highslide.js

В принципе вполне можно использовать любые подходящие по току силовые трансформаторы и с одной обмоткой и с обмоткой со средней точкой, с напряжением на ХХ в пределах 16-22 вольт — изменится только выпрямительная часть зарядного устройства.
Например, если в качестве силового трансформатора применить трансформатор, имеющий вторичную обмотку со средней точкой, то выпрямительные диоды можно убрать, и схема силовой части будет выглядеть следующим образом.

Вообще-то мощность данной схемы ограничивается применёнными в ней силовым трансформатором и выпрямительными диодами и тиристорами.
Сама схема не работает, если на выход не подключён аккумулятор, или подключён в неправильной полярности. Просто на выходе в этом случае ничего не будет, хоть закороти выходные клеммы.
В имеющийся блок питания был врезан амперметр (миллиамперметр с шунтом), установлен регулятор зарядного тока (напряжения), ещё один светодиод (зелёный) для индикации включения устройства в сеть. Имеющийся светодиод (красный) был задействован для индикации правильной полярности подключения АКБ.

Схема была собрана на плате навесным монтажом, диоды и тиристоры были установлены на общий радиатор через изолирующие прокладки. В качестве диодов и тиристоров были выбраны тиристоры КУ202 и 10-ти амперные диоды. Конечно, лучше поставить их по мощнее, но исходя из имеющегося транса с напряжением ХХ около 16 вольт, будем надеяться, что максимальный зарядный ток устройства не превысит 10-12 ампер, на что их вполне хватит. Для лучшего охлаждения, перед радиатором был установлен вентилятор от компьютерного БП.

Шунт для амперметра был изготовлен из вязальной железной проволоки, диаметром 2 мм. Длинна его подобрана опытным путём, по максимальному отклонению стрелки миллиамперметра при токе 10 ампер. Маломощные транзисторы здесь можно применить любые, соответствующей структуры, в качестве КТ815Г — любые средней (большой) мощности.
Устройство можно собрать на печатной плате, размером 50х65 мм. Вариант платы смотрите ниже на рисунке.

highslide.js

Хочется отметить, что это зарядное устройство собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже — не нуждается в налаживании и начинает работать сразу. Устройство надёжное в эксплуатации и случайно вывести его из строя не получится. Для ещё более надёжной эксплуатации, в качестве силовых элементов, лучше применять тиристоры (диоды) на ток не менее 25 ампер.
Надеюсь это устройство не разочарует Вас.
Удачи в сборке!

Источник

Регулируемый блок питания своими руками

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

Читайте также:  Как померить ток у аккумулятора авто

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

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

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

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

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на стабилизаторе LM317

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

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

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317 своими руками

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

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

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

Стабилизатор напряжения на микросхеме LM317 своими руками

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317 для блока питания своими руками

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

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

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

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

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

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

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

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

После очень морозной зимы пришел к выводу, что в гараже нет приличного зарядного выпрямителя. Наличие какого-то ветхого промышленного зарядного устройства не в счёт — оно с трудом дотягивало до 3-х ампер, в то время как микроавтобусы и другая автотехника размерами побольше седана требует иногда токи до 10-15 ампер (особенно если подзарядить нужно АКБ очень быстро, перед скорым выездом на смену). Большой ток безусловно может пригодиться, когда нужно быстро запустить автомобиль с разряженной батареей, не глядя на сохранение ее срока службы.

Читайте также:  Стандарт тока в сша

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

В общем чтоб не платить лишнего и не покупать «китайца в мешке», решено было сделать такое мощное ЗУ своими руками. В наличии был трансформатор 3х12 В на 300 Вт, ну и ещё пришлось покупать всякие мелкие детали для схемы.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Нет, микросхемами и контроллерами тут не пахнет. Конструкция в предположениях должна была быть как можно более простой, чтобы обучение не было необходимым для обслуживания схемы другими людьми, а любые дефекты были легко обнаружены.

Технические характеристики авто ЗУ 12V

  • Входное напряжение 220 В
  • Напряжение на выходе 12 В
  • Потребляемая мощность 200 Вт
  • Ток заряда регулируемый ступенчато до 15 А

Пришлось доматывать вторичную сторону трансформатора, чтобы получить 3×15 В. Зарядный ток увеличивается за счет подключения последующих трансформаторных ответвлений к мосту с помощью переключателя. После выпрямления получилось 16 В. Трансформатор обернут резиновой лентой, чтобы предотвратить повреждение эмали на обмотке во время транспортировки.

Расходы на изготовление зарядного

  • корпус и трансформатор уже имелись
  • мостовой выпрямитель 50A — 300 руб.
  • радиатор от компьютера нерабочего
  • переключатель тока зарядки — 400 руб.
  • автоматический предохранитель — 200 руб.
  • выключатель питания — 50 руб.
  • амперметр — 400 руб.
  • вольтметр — 300 руб.

Толстые провода, винты, гайки и прочая мелочь имелись в мастерской — ее сложно подсчитать. Всего затраты составляют намного больше 2000 рублей, за которые вы уже можете купить готовый зарядный выпрямитель в магазине, но где там будет мощность и качество?

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

В качестве выпрямителя — квадратный диодный мост KBPC5010, но вы можете подключить 4 MBR2545 (2x25A 45V) (параллельно) в качестве одного диода, что увеличит их максимальный ток.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Передняя панель зарядки включает амперметр, вольтметр, селекторный переключатель зарядного тока, выключатель питания и предохранитель на стороне постоянного тока (тип «S», B16).

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Радиатор выпрямительного диодного моста выступает сзади корпуса, там же есть предохранитель на первичке трансформатора и силовой кабель на сеть 220 В. Внутри постарались избегать пайки соединений малоустойчивых к ударам и которые труднее ремонтировать в полевых условиях.

На испытаниях решено было подключить несколько лампочек (3 лампы 12 В / 60 Вт) параллельно и проверить напряжение на выходе — вышло практически 15 A.

Чтобы регулировать ток заряда, использовался на первичной стороне трансформатора популярный и дешевый диммер для домашних ламп. Конечно, на вторичной стороне есть диоды и амперметр. Диммер держит нагрузку 600 Вт, в зависимости от модели, что достаточно для управления трансформатором.

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Схемы плавной регулировки тока заряда

Если вы жить не можете без плавного регулятора зарядного тока (хотя смысла в этом нет никакого) — вот пару неплохих тиристорных схем, включаемых между выпрямителем и заряжаемым аккумулятором:

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Автомобильное мощное зарядное устройство на 12V 5-10-15A

Что касается данного устройства, тут не стабилизация тока, а просто неизменное напряжение. Ток будет уменьшаться соответственно во время зарядки, а ограничение тока должно использоваться только для слишком быстрой зарядки или слишком высокого тока зарядки, приводящего к повреждению зарядного устройства. Ещё один вариант похожего самодельного зарядного для авто смотрите по ссылке.

Источник



Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Здравствуйте ув. читатель блога «Моя лаборатория радиолюбителя».

В сегодняшней статье речь пойдет о давно «заюзаной», но очень полезной схеме тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности, которое мы будем использовать как зарядное устройство для свинцовых аккумуляторных батарей.

Начнем с того, что зарядное на КУ202 имеет целый ряд преимуществ:
— Способность выдерживать ток заряда до 10 ампер
— Ток заряда импульсный, что, по мнению многих радиолюбителей, помогает продлить жизнь аккумулятору
— Схема собрана с не дефицитных, недорогих деталей, что делает ее очень доступной в ценовой категории
— И последний плюс- это легкость в повторении, что даст возможность ее повторить, как новичку в радиотехнике, так и просто владельцу автомобиля, вообще не имеющего знания в радиотехнике, которому нужна качественная и простая зарядка.

Читайте также:  Плотность тока в материале

Со временем попробовал доработанную схему с автоматическим отключением аккумулятора, рекомендую почитать Зарядное для автомобильного аккумулятора
В свое время я собирал эту схему на коленке за 40 минут вместе с травкой платы и подготовкой компонентов схемы. Ну хватит рассказов, давайте рассмотрим схему.

Схема тиристорного зарядного устройства на КУ202

Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Перечень используемых компонентов в схеме
C1 = 0,47-1 мкФ 63В

R1 = 6,8к — 0,25Вт
R2 = 300 — 0,25Вт
R3 = 3,3к — 0,25Вт
R4 = 110 — 0,25Вт
R5 = 15к — 0,25Вт
R6 = 50 — 0,25Вт
R7 = 150 — 2Вт
FU1 = 10А
VD1 = ток 10А, желательно брать мост с запасом. Ну на 15-25А и обратное напряжение не ниже 50В
VD2 = любой импульсный диод, на обратное напряжение не ниже 50В
VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
VT1 = КТ361А, КТ3107, КТ502
VT2 = КТ315А, КТ3102, КТ503

Как было сказано ранее схема является тиристорным фазоимпульсным регулятором мощности с электронным регулятором тока зарядки.
Управление электродом тиристора осуществляется цепью на транзисторах VT1 и VT2. Управляющий ток проходит через VD2, необходимый для защиты схемы от обратных скачков тока тиристора.

Резистором R5 определяется ток зарядки аккумулятора, который должен быть 1/10 от емкости АКБ. К примеру АКБ емкостью 55А надо заряжать током 5.5А. Поэтому на выходе перед клемами зарядного устройства желательно поставить амперметр, для контроля за током зарядки.

По поводу питания, для данной схемы подбираем трансформатор с переменным напряжением 18-22В, желательно по мощности без запаса, ведь используем тиристор в управлении. Если напряжение больше- R7 поднимаем до 200Ом.

Так же не забываем что диодный мост и управляющий тиристор надо ставить на радиаторы через теплопроводящую пасту. Так же если вы используете простые диоды типа как Д242-Д245, КД203, помните что их надо изолировать от корпуса радиатора.

На выход ставим предохранитель на нужные вам токи, если вы не планируете заряжать АКБ током выше 6А, то предохранителя на 6,3А вам хватит с головой.
Так же для защиты вашего аккумулятора и зарядного устройства, рекомендую поставить мою схему защиты от переполюсовки на реле или схему на компараторе, которая помимо защиты от переполюсовки защитит зарядное от подключения дохлых аккумуляторов с напряжением менее 10,5В.
Ну вот в принципе рассмотрели схемку зарядного на КУ202.

Печатная плата тиристорного зарядного устройства на КУ202

Печатная плата. Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

В собранном виде от Сергея

Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Удачи вам с повторением и жду ваших вопросов в комментариях

Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую универсальное зарядное устройство

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20А\ч, АКБ 9А\ч зарядит за 7 часов, 20А\ч — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Универсальное зарядное устройство 12-24В 10А

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и СА\СА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150А\ч

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув .Admin-чек

Источник