Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора



Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора.

Тиристорный регулятор в зарядном устройстве.



Для более полного ознакомления с последуущим материалом, просмотрите предыдущие статьи: «Двух полупериодная схема выпрямителя» и «Как изготовить трансформатор на П – образном сердечнике».

Выпрямитель-1
♣     В этих статьях  говориться о том, что существуют 2–х полупериодные схемы выпрямления с двумя вторичными обмотками, каждая из которых рассчитана на полное выходное напряжение. Обмотки работают поочередно: одна на положительной полуволне, другая на отрицательной.
Используются два полупроводниковых выпрямительных диода.

♣     Предпочтительность такой схемы:

  • — токовая нагрузка на каждую обмотку и каждый диод в два раза меньше, чем на схему с одной обмоткой;
  • — сечение провода двух вторичных обмоток может быть в два раза меньше;
  • — выпрямительные диоды могут быть выбраны на меньший максимально допустимый ток;
  • — провода обмоток наиболее охватывают магнитопровод, магнитное поле рассеяния минимально;
  • — полная симметричность — идентичность вторичных обмоток;

trans-o.
♣     Используем такую схему выпрямления на П – образном сердечнике для изготовления регулируемого зарядного устройства на тиристорах.
Двух — каркасная конструкция трансформатора позволяет это сделать наилучшим образом.
К тому же две полу-обмотки получаются совершенно одинаковыми.

♣     И так, наше задание: построить устройство для зарядки аккумулятора с напряжением 6 – 12 вольт и плавным регулированием зарядного тока от 0 до 5 ампер.
Мною уже предлагался для изготовления «Выпрямитель для зарядки аккумулятора», но регулировка зарядного тока в нем проводится ступенчато.
Посмотрите в этой статье, как выполнялся расчет трансформатора на Ш – образном сердечнике. Эти расчетные данные подходят и под  П –образный трансформатор той же мощности.

Расчетные данные из статьи таковы:

  • — мощность трансформатора – 100 ватт;
  • — сечение сердечника – 12 см.кв.;
  • — выпрямленное напряжение - 18 вольт;
  • — ток — до 5 ампер;
  • — количество витков на 1 вольт – 4,2.

Первичная обмотка:

  • — количество витков – 924;
  • — ток – 0,45 ампера;
  • — диаметр провода – 0,54 мм.

Вторичная обмотка:

  • — количество витков – 72;
  • — ток – 5 ампер;
  • — диаметр провода – 1,8 мм.

♣     Эти расчетные данные примем за основу построения трансформатора на  П – образном сердечнике.
С учетом рекомендаций выше указанных статей по изготовлению трансформатора на П— образном сердечнике, построим выпрямитель для зарядки аккумулятора с плавной регулировкой зарядного тока.

Схема выпрямителя изображена на рисунке. Она состоит из трансформатора ТР, тиристоров Т1 и Т2, схемы управления зарядным током, амперметра на 5 — 8 ампер, диодного моста Д4 — Д7.
Тиристоры Т1 и Т2 одновременно выполняют роль выпрямительных диодов и роль регуляторов величины зарядного тока.

zariadka_akk_na_tiris

♣     Трансформатор Тр состоит из магнитопровода и двух каркасов с обмотками.
Магнитопровод может быть набран как из стальных  П – образных пластин, так и из разрезанного О – образного сердечника из навитой стальной ленты.
Первичная обмотка (сетевая на 220 вольт — 924 витка) делится пополам – 462 витка (а – а1) на одном каркасе, 462 витка (б – б1) на другом каркасе.
Вторичная обмотка (на 17 вольт) состоит из двух полуобмоток (по 72 витка) мотается на первом (А — Б) и на втором (А1 – Б1) каркасе по 72 витка. Всего 144 витка.

П - обр

Третья обмотка (с — с1 = 36 витков) +(d — d1 = 36 витков) в сумме 8,5 В +8,5 В = 17 вольт  служит для питания схемы управления и состоит из 72 витков провода. На одном каркасе (с – с1) 36 витков и на другом каркасе (d — d1) 36 витков.
Первичная обмотка мотается проводом диаметром – 0,54 мм.
Каждая вторичная полуобмотка мотается проводом диаметром 1,3 мм., рассчитанным на ток 2,5 ампера.
Третья обмотка мотается проводом диаметром 0,1 — 0,3 мм, какой попадется, ток потребления здесь маленький.

♣     Плавная регулировка зарядного тока выпрямителя основана на свойстве тиристора переходить в открытое состояние по импульсу, поступающему на управляющий электрод. Регулируя время прихода управляющего импульса, можно управлять средней мощностью проходящей через тиристор за каждый период переменного электрического тока.

♣     Приведенная схема управления тиристорами работает по принципу фазо-импульсного метода.
Схема управления состоит из аналога тиристора, собранного на транзисторах Тр1 и Тр2, временной цепочки, состоящей из конденсатора С и резисторов R2 и Ry, стабилитрона Д7 и разделительных диодов Д1 и Д2. Регулировка зарядного тока производится переменным резистором Ry.

ypravlenie_tiristorom

Переменное напряжение 17 вольт снимается с третьей обмотки, выпрямляется диодным мостом Д3 – Д6 и имеет форму (точка №1) (в кружке №1). Это, пульсирующее напряжение положительной полярности с частотой 100 герц, меняющее свою величину от 0 до 17 вольт. Через резистор R5 напряжение поступает на стабилитрон Д7 (Д814А, Д814Б или любой другой на 8 – 12 вольт). На стабилитроне напряжение ограничивается до 10 вольт и имеет форму (точка №2). Далее следует зарядно – разрядная цепочка (Ry, R2, C). При возрастании напряжения от 0 начинает заряжаться конденсатор С, через резисторы Ry, и R2.
♣     Сопротивление резисторов и емкость конденсатора (Ry, R2, C) подобраны таким образом, чтобы конденсатор зарядился за время действия одного полупериода пульсирующего напряжения. Когда напряжение на конденсаторе достигнет максимальной величины (точка №3), с резисторов R3 и R4 на управляющий электрод аналога тиристора (транзисторы Тр1 и Тр2) поступит напряжение для открытия. Аналог тиристора откроется и заряд электричества, накопленный в конденсаторе, выделится на резисторе R1. Форма импульса на резисторе R1 показана в кружке №4.
Через разделительные диоды Д1 и Д2 импульс запуска подается одновременно на оба  управляющих электрода  тиристоров Т1 и Т2. Открывается тот тиристор, на который в данный момент поступила положительная полуволна переменного напряжения с вторичных обмоток выпрямителя (точка №5).
Изменяя сопротивление резистора Ry, изменяем время за которое полностью зарядится конденсатор С, то есть изменяем время включения тиристоров во время действия полуволны напряжения. В точке №6 показана форма напряжения на выходе выпрямителя.
Изменяется сопротивление Ry, изменяется время начала открывания тиристоров, изменяется форма заполнения полупериода действующим током (фигура №6). Заполнение полупериода может регулироваться от 0 до максимума. Весь процесс регулирования напряжения во времени показан на рисунке.
♣     Все показанные замеры формы напряжения в точках №1 — №6 проведены относительно плюсового вывода выпрямителя.

Детали выпрямителя:
— тиристоры Т1 и Т2 – КУ 202И-Н на 10 ампер. Каждый тиристор устанавливать на радиатор площадью 35 – 40 см.кв.;
— диоды Д1 – Д6 Д226 или любые на ток 0,3 ампера и напряжение выше 50 вольт;
— стабилитрон Д7 — Д814А — Д814Г или любой другой на 8 – 12 вольт;
— транзисторы Тр1 и Тр2 любые маломощные на напряжение свыше 50 вольт.
Подбирать пару транзисторов необходимо с одинаковой мощностью, разными проводимостями и с равными коэффициентами усиления (не менее 35 — 50).
Мною опробованы разные пары транзисторов:  КТ814 – КТ815, КТ816 – КТ817; МП26 – КТ308, МП113 – МП114.
Все варианты работали хорошо.
— Сонденсатор емкостью 0,15 микрофарады;
— Резистор R5 ставить мощностью в 1 ватт. Остальные резисторы мощностью 0,5 ватта.
— Амперметр рассчитан на ток 5 – 8 ампер

♣     Необходимо с вниманием отнестись к монтажу трансформатора. Советую перечитать статью «Как изготовить трансформатор на П – образном сердечнике». Особенно то место, где приводятся рекомендации по фазировке включения первичной и вторичной обмоток.

 Можно использовать схему фазировки первичной обмотки  приведенную ниже,  как на рисунке.

фазировка обмоток
♣     В цепь первичной обмотки последовательно включается электрическая лампочка на напряжение 220 вольт и мощность 60 ватт. эта лампочка будет служить вместо предохранителя.
Если обмотки будут сфазированы неправильно, лампочка загорится.
Если соединения проведены правильно, при включении трансформатора в сеть 220 вольт лампочка должна вспыхнуть и потухнуть.
На клеммах вторичных обмоток должно быть два напряжения по 17 вольт, вместе (между А и Б) 34 вольта.
Все монтажные работы необходимо проводить с соблюдением ПРАВИЛ ТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ!

 




Понравилась Публикация?Поделитесь в соц. сетях!

0

11 комментариев: Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора

  • Виталий говорит:

    Доброго времени суток! Смонтировал вашу схему , но у меня на выходе получилось 1.7 вольта ,не могли бы вы подсказать где искать решение проблемы, на выходе трансформатора напряжение как и у вас в описании.

    • Виктор Егель говорит:

      Здравствуйте, Виталий.

      Если вы все собрали правильно, нужно поставить нагрузку на выходе, но не аккумулятор, а например, автомобильную электрическую лампочкку на 12 вольт. и с помощью переменного резистора Rу регулировать выходное напряжение. Заодно контролировать ток по амперметру. Изменяется ли оно (напряжение) у вас? и в каких пределах. Также есть ли напряжение на стабилитроне Д7 (должно быть около 9 вольт).

      С уважением, Виктор.

  • Aivasan говорит:

    Скажите Виктор, будет ли показывать простой амперметр правильный ток через аккумулятор?

    Ведь ток импульсний и будет протекать только долю периода.

    Айвасан

    • Виктор Егель говорит:

      Амперметр покажет тот ток, который идет через него. Если ток импульсный, то покажет среднюю величину этого тока.

  • ИмяАлександр говорит:

    Диодный мост из диодов Д226 не будут греться.

  • BiobioBip говорит:

    Зарядное устройство на тиристоре содержит стандартный трансформатор ТПП294-220-50 или другой на 10 А и напряжение около 35 вольт. Следующее включение тиристора в устройстве с электронным управлением тока зарядки, исполнено по схеме тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности.

  • Владимир Михайлович говорит:

    здраствуйте собрал вашу схемуR21.8к С0.33мкф напряжение 4.5в трасформатор со средней 17.5в кт 814 икт815 не пошла схема вчем причина лампочку подключаю пропадает напряжение 6шт ку202 выбросил проверил не отрываются

    • Виктор Егель говорит:

      напряжение в точке №2 на стабилитроне Д7 должно быть 7-10 вольт, не менее. Иначе схема работать не будет. Каково переменное напряжение на мостике Д3 — Д6?? Должно быть 15 — 17 вольт. Посмотреть резистор R5, можно уменьшить до 500 Ом. Тиристоры явно ни причем и транзисторы Тр1 и Тр2 тоже. Если все детали исправны, то схема должна работать. Удачи!!

  • Дима Заславль говорит:

    Заводили и заводите людей в заблуждение ( Если ток импульсный, то покажет среднюю величину этого тока.) амперметр какого типа при 50 гц ? Цифровой(в зависимости от исполнения) покажет меньше или еще меньше! А аналоговый! И формулы расчета диаметр площадь не совершенно верны!

  • АЛЕКСЕЙ говорит:

    Здравствуйте! Есть трансформатор обмотка ll-100в, lll-38в. Может ли эта схема работать или что можно изменить?

    • Виктор Егель говорит:

      нужна вторичная обмотка на 38 вольт со средним выводом (тоесть две по 17 — 18 вольт) и током нагрузки до 5 ампер

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>