Питание заряд — Библиотека устройств на микроконтроллерах http://elektro-shemi.ru Сайт тем кому не лень паять Wed, 17 Sep 2014 12:24:39 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.9.22 Автоматическое ЗУ на МК ATmega16A http://elektro-shemi.ru/avtomaticheskoe_zu_na_mk_atmega16a.html http://elektro-shemi.ru/avtomaticheskoe_zu_na_mk_atmega16a.html#comments Thu, 23 Feb 2012 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/avtomaticheskoe_zu_na_mk_atmega16a.html В этой статье я расскажу, как из компьютерного блока питания формата АТ/АТХ и самодельного блока управления изготовить довольно-таки «умное» зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. К ним относятся т.н. «УПС-овые», автомобильные и другие АКБ широкого применения.

Описание
Устройство предназначено для зарядки и тренировки (десульфатации) свинцово-кислотных АКБ ёмкостью от 7 до 100 Ач, а также для приблизительной оценки уровня их заряда и емкости. ЗУ имеет защиту от неправильного включения батареи (переполюсовки) и от короткого замыкания случайно брошенных клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей «добивкой» до 100%-го уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор (настраиваемые профили) или выбрать уже заложенные в управляющей программе. Конструктивно зарядное устройство состоит из блока питания АТ/АТХ, который нужно немного доработать и блока управления на МК ATmega16A. Всё устройство свободно монтируется в корпусе того же блока питания. Система охлаждения (штатный кулер БП) включается/отключается автоматически.
Достоинства данного ЗУ — его относительная простота и отсутствие трудоёмких регулировок, что особенно актуально для начинающих радиолюбителей.
]1. Режим зарядки — меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:
— первый этап- зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В
— второй этап-зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С
— третий этап-поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С — ёмкость батареи в Ач.
— четвёртый этап — «добивка». На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.
Для стартерных АКБ (от 45 Ач и выше) применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается «добивка». Это- четвёртый этап. Процесс заряда проиллюстрирован графиками рис.1 и рис.2.
2. Режим тренировки (десульфатации) — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл:
10 секунд — разряд током 0,01С, 5 секунд — заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее — обычный заряд.
3. Режим теста батареи. Позволяет приблизительно оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.
4. Контрольно-тренировочный цикл (КТЦ). Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С — 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда).
Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево», «вправо», «выбор». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню.
Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля — П1 и П2. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM-е).
Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM.
Значения настроек:
1. «Алгоритм заряда». Выбирается IUoU или IUIoU. См. графики на рис.1 и рис.2.
2. «Емкость АКБ». Задавая значение этого параметра, мы задаем ток зарядки на первом этапе I=0.1C, где С- емкость АКБ В Ач. (Таким образом, если нужно задать ток заряда, например 4.5А, следует выбрать емкость АКБ 45Ач).
3. «Напряжение U1». Это напряжение, при котором заканчивается первый этап зарядки и начинается второй. По умолчанию задано значение 14.6В.
4. «Напряжение U2». Используется только, если задан алгоритм IUIoU. Это напряжение, при котором заканчивается третий этап зарядки. По умолчанию — 16В.
5. «Ток 2-го этапа I2». Это значение тока, при котором заканчивается второй этап зарядки. Ток стабилизации на третьем этапе для алгоритма IUIoU. По умолчанию задано значение 0.2С.
6. «Окончание заряда I3». Это значение тока, по достижению которого зарядка считается оконченной. По умолчанию задано значение 0.01С.
7. «Ток разряда». Это значение тока, которым осуществляется разряд АКБ при тренировке зарядно-разрядными циклами.


Выбор и переделка блока питания.

В нашей конструкции мы используем блок питания от компьютера. Почему? Причин несколько. Во–первых, это — практически готовая силовая часть. Во-вторых, это же и корпус нашего будущего устройства. В-третьих, он имеет малые габариты и вес. И, в-четвёртых, его можно приобрести практически на любом радиорынке, барахолке и в компьютерных сервисных центрах. Как говорится, дёшево и сердито.
Из всего многообразия моделей блоков питания нам лучше всего подходит блок формата АТX, мощностью не менее 250 Вт. Нужно только учесть следующее. Подходят лишь те блоки питания, в которых применён ШИМ-контроллер TL494 или его аналоги (MB3759, КА7500, КР1114ЕУ4). Можно также применить и БП формата AT, только придется изготовить еще маломощный блок дежурного питания (дежурку) на напряжение 12В и ток 150-200мА. Разница между AT и ATX – в схеме начального запуска. АТ запускается самостоятельно, питание микросхемы ШИМ–контроллера берётся с 12-вольтовой обмотки трансформатора. В ATX для начального питания микросхемы служит отдельный источник 5В, называемый «источник дежурного питания» или «дежурка». Более подробно о блоках питания можно прочитать, например, здесь , а переделка БП в зарядное устройство неплохо описана вот здесь.
Итак, блок питания имеется. Сначала необходимо его проверить на исправность. Для этого его разбираем, вынимаем предохранитель и вместо него подпаиваем лампу накаливания 220 вольт мощностью 100-200Вт. Если на задней панели БП имеется переключатель сетевого напряжения, то он должен быть установлен на 220В. Включаем БП в сеть. Блок питания АТ запускается сразу, для ATX нужно замкнуть зелёный и чёрный провода на большом разъёме. Если лампочка не светится, кулер вращается, а все выходные напряжения в норме — значит, нам повезло и наш блок питания рабочий. В противном случае, придётся заняться его ремонтом. Оставляем лампочку пока на месте.
Для переделки БП в наше будущее зарядное устройство, нам потребуется немного изменить «обвязку» ШИМ-контроллера. Несмотря на огромное разнообразие схем блоков питания, схема включения TL494 стандартная и может иметь пару вариаций, в зависимости от того, как реализованы защиты по току и ограничения по напряжению. Схема переделки показана на рис.3.

На ней показан только один канал выходного напряжения: +12В. Остальные каналы: +5В,-5В, +3,3В не используются. Их обязательно нужно отключить, перерезав соответствующие дорожки или выпаяв из их цепей элементы. Которые, кстати, нам могут и пригодиться для блока управления. Об этом — чуть позже. Красным цветом обозначены элементы, которые устанавливаются дополнительно. Конденсатор С2 должен иметь рабочее напряжение не ниже 35В и устанавливается взамен существующего в БП. После того, как «обвязка» TL494 приведена к схеме на рис.3, включаем БП в сеть. Напряжение на выходе БП определяется по формуле: Uвых=2,5*(1+R3/R4) и при указанных на схеме номиналах должно составлять около 10В. Если это не так, придется проверить правильность монтажа. На этом переделка закончена, можно убирать лампочку и ставить на место предохранитель.

Схема и принцип работы.

Схема блока управления показана на рис.4.

Она довольно проста, так как все основные процессы выполняет микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4,C9,R7,C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера — встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10R11, Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5R6R10R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине. Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения — на элементах VD1,EP1 ,R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии. В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда (режим тренировки) и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.

Детали и конструкция.

Микроконтроллер. В продаже обычно встречаются в корпусе DIP-40 или TQFP-44 и маркируются так: ATMega16А-PU или ATMega16A-AU. Буква после дефиса обозначает тип корпуса: «P»- корпус DIP, «A»- корпус TQFP. Встречаются также и снятые с производства микроконтроллеры ATMega16-16PU, ATMega16-16AU или ATMega16L-8AU. В них цифра после дефиса обозначает максимальную тактовую частоту контроллера. Фирма- производитель ATMEL рекомендует использовать контроллеры ATMega16A (именно с буквой «А») и в корпусе TQFP, то есть, вот такие: ATMega16A-AU, хотя в нашем устройстве будут работать все вышеперечисленные экземпляры, что и подтвердила практика. Типы корпусов отличаются также и количеством выводов (40 или 44) и их назначением. На рис.4 изображена принципиальная схема блока управления для МК в корпусе DIP.
Резистор R8 –керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12- 7-10Вт. Все остальные- 0.125Вт. Резисторы R5,R6,R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением 0.1-0.5%. Это очень важно! От этого будет зависеть точность измерений и, следовательно, правильная работа всего устройства.
Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В.
Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2, Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Буззер EP1- со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13.
Жидкокристаллический индикатор – WH1602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр
Программа
Управляющая программа содержится в папке «Программа» Конфигурационные биты (фузы) устанавливаются следующие:
Запрограммированы (установлены в 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
все остальные — незапрограммированы (установлены в 1).
Наладка
Итак, блок питания переделан и выдает напряжение около 10В. При подключении к нему исправного блока управления с прошитым МК, напряжение должно упасть до 0.8..15В. Резистором R1 устанавливается контрастность индикатора. Наладка устройства заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками «<» и «>». Нажимаем «Выбор». Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками «<» и «>» нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5,R6,R10,R11,R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично — калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 сек. устройство перейдет в главное меню.
Калибровка окончена. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком — либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно применить (подобрать) другие резисторы делителя R5,R6,R10,R11,R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах (с допуском 0,1-0,5%) поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.
Весь материал одним архивом можно скачать здесь

И в заключение, несколько фото.

Расположение элементов в корпусе блока питания:

Изображение - savepic.su — сервис хранения изображений

Готовая же конструкция может выглядеть так:

Изображение - savepic.su — сервис хранения изображений

так:

Изображение - savepic.su — сервис хранения изображений

или даже так:

Изображение - savepic.su — сервис хранения изображений

Желаю всем удачи!»>

]]>
http://elektro-shemi.ru/avtomaticheskoe_zu_na_mk_atmega16a.html/feed 8
Інвертор 24в(12В)-220вх50Гц http://elektro-shemi.ru/invertor_24v_12v_220vkh50gc-2.html http://elektro-shemi.ru/invertor_24v_12v_220vkh50gc-2.html#respond Mon, 06 Feb 2012 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/invertor_24v_12v_220vkh50gc-2.html На польових транзисторах

На біполярних транзисторах

прошивка — скачать

]]>
http://elektro-shemi.ru/invertor_24v_12v_220vkh50gc-2.html/feed 0
Зарядное устройство от солнечных батарей http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_ot_solnechnykh_batarej.html http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_ot_solnechnykh_batarej.html#respond Mon, 30 Jan 2012 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_ot_solnechnykh_batarej.html Данное зарядное устройство использует 12 В солнечную батарею и регулируемый стабилизатор напряжения LM317. В солнечной батареи содержатся солнечные панели, каждая из которых выдает напряжение 1.2 Вольта. В итоге, с солнечных панелей получается 12 В постоянного тока для зарядки аккумуляторов.

Немного о работе зарядного устройства. Ток от солнечных элементов, через диод D1 поступает на стабилизатор напряжения LM317. Вывод ADJ (регулирование) позволяет регулировать выходной ток и напряжение. Для зарядки необходимо напряжение 9 В, которое получается, путем подстройки переменного резистора VR. Резистор R3 ограничивает ток заряда, а диод D2 служит для предотвращения разряда аккумулятора.
Транзистор T1 и стабилитрон ZD служат для выключения зарядки после того, как аккумулятор будет полностью заряжен. Когда напряжение аккумулятора превышает 6.8 В, стабилитрон открывается и ток поступает на базу транзистора T1, который также открывается и ток от LM317 теперь проходит через него на минус источника питания.

Оригинал статьи на английском языке (перевод Колтыков А.В. для сайта cxem.net)

]]>
http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_ot_solnechnykh_batarej.html/feed 0
Регулятор мощности с фазовым управлением симистором на микроконтроллере PIC16F84A http://elektro-shemi.ru/reguljator_moshhnosti_s_fazovym_upravleniem_simistorom_na_mikrokontrollere_pic16f84a-2.html http://elektro-shemi.ru/reguljator_moshhnosti_s_fazovym_upravleniem_simistorom_na_mikrokontrollere_pic16f84a-2.html#comments Sat, 17 Dec 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/reguljator_moshhnosti_s_fazovym_upravleniem_simistorom_na_mikrokontrollere_pic16f84a-2.html Регулятор предназначен для плавного управления мощностью активнойнагрузки, питающейся от сети переменного тока 220 вольт частотой 50 Гц.Мощность нагрузки зависит от типа применяемого симистора. В основуметода управления положен принцип фазового регулирования моментавключения симистора, включенного последовательно с нагрузкой.

Фото регулятора представлены на риснках :

В момент включения мощность на нагрузке нарастает плавно, что удобно,если регулятор будет использоваться для регулирования яркости лампыосвещения. Вообще область применения регулятора самая широкая.

Основнымэлементом   регулятора является микроконтроллер PIC16F84A.По входу RB0 микроконтроллера организовано прерывание в момент переходасетевого напряжения через ноль. Перепад на этом выводе формирует узелна оптопаре U1 (АОУ110Б). От момента прерывания программно организованазадержка включения симистора, которая меняется в определённых пределах.На светодиодном индикаторе это выглядит как регулирование мощности от 0до 99%.

Схема регулятора мощностипредставлена на рисунке :

Погрешность соответствия показаний индикатора и действительной мощностиподводимой к нагрузке вполне достаточная для применения регулятора длябытовых целей. Кнопки  S1  и  S2 служат дляувеличения и уменьшения мощности соответственно. В подпрограмме опросакнопок организовано несколько режимов, удобных в пользовании, приоднократном нажатии изменение на единицу значения, при долгом нажатиибыстрое изменение и очень быстрое.
     Узел управления симисторомсостоит из элементов U2, VD3, R5, стандартное схемное решение,оптотиристор U2 (АОУ103В) обеспечивает гальваническую развязку и спомощью диодного моста VD3 (W08) управление симистором VS1. 
     Схема питается от сети черезтрансформатор T1. Далее напряжение выпрямляется диодным мостом VD2,часть напряжения поступает на оптопару  U1, для формированияперепада перехода сетевого напряжения через ноль, остальная часть черездиод VD1 на микросхему стабилизатора IC1, которая стабилизируетнапряжение до 5 вольт. Элементы С1, С2, С7 служат для сглаживанияпульсаций сетевого напряжения.

Печатные платы в формате LAY:
печатная плата PicPower
плата управлениясемистором

Прошивка для микроконтроллера PIC16F84A в HEX формате :PicPower.rar  
Та-же прошивка в формате программы ProgCode :  PicPower.sfr 

]]>
http://elektro-shemi.ru/reguljator_moshhnosti_s_fazovym_upravleniem_simistorom_na_mikrokontrollere_pic16f84a-2.html/feed 5
Питание 12-вольтового вентилятора от электросети http://elektro-shemi.ru/pitanie_12_voltovogo_ventiljatora_ot_ehlektroseti.html http://elektro-shemi.ru/pitanie_12_voltovogo_ventiljatora_ot_ehlektroseti.html#respond Fri, 09 Dec 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/pitanie_12_voltovogo_ventiljatora_ot_ehlektroseti.html Во многих устройствах для охлаждения деталей, на которых рассеивается значительная мощность радиолюбители используют 12-вольтовые миниатюрные вентиляторы, предназначенные для работы в персональных компьютерах.

Такие вентиляторы относительно доступны, так как их можно купить практически в любом магазине, торгующем платами для компьютеров, либо получить с разборки неисправных источников питания персональные компьютеров.

В любом случае, возможность применения вентилятора ограничивается необходимостью наличия «на объекте» источника напряжения 12 V.

В некоторых случаях такого источника нет, но необходимость в установке вентилятора имеется.

При этом желательно питать вентилятор от электросети.

На рисунке показана простая схема бестрансформаторного источника для питания вентилятора от электросети 220V. Схема представляет собой мостовой выпрямитель с конденсатором С1, на реактивном сопротивлении которого падает избыток напряжения.

Стабилитрон VD5 защищает цепь вентилятора от превышения напряжения питания при обрыве или отключении вентилятора (например, если в нем имеется встроенный терморегулятор — выключатель).

Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Вентиляторы на 12V существуют на различные значения номинального тока. На схеме показана емкость конденсатора С1, соответствующая номинальному току двигателя вентилятора 0.05А. Рассчитать с некоторым приближением необходимую емкость С1 под номинальный ток вентилятора можно по упрощенной формуле:

С = I / 0,0725, где емкость С выражена в мкФ, а ток I в А.

Затем, полученное значение емкости конденсатора округлите до ближайшего номинального стандартного значения.

Стабилитрон Д814Д можно заменить любым стабилитроном на 12-15V.

Худяков

]]>
http://elektro-shemi.ru/pitanie_12_voltovogo_ventiljatora_ot_ehlektroseti.html/feed 0
Авто-адаптер для ноутбука http://elektro-shemi.ru/avto_adapter_dlja_noutbuka.html http://elektro-shemi.ru/avto_adapter_dlja_noutbuka.html#comments Thu, 08 Dec 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/avto_adapter_dlja_noutbuka.html   Для питания ноутбуков от бортовой сети автомобиля выпускаются преобразователи напряжения, но они имеют достаточно высокую стоимость, от $50 и выше. Стоимость описываемого преобразователя на много ниже. Тем более, что большую часть деталей можно взять из старого блока питания от компьютера. Сборка займет пару вечеров.  

  В качестве формирователя ШИМ преобразователя используется интегральный таймер КР1006ВИ1, импортный аналог LM555. С его выхода сигнал поступает на ключ — полевой транзистор. Частота преобразования определяется конденсатором С1, и при емкости указанной на схеме составляет примерно 40 кГц. Управление скважностью осуществляется через 5 вывод таймера. Некоторые типы импортных аналогов таймера имеют другую схему управления по этому входу и по этому могут работать не корректно. Вместо транзистора 45N03 можно применить BUZ11, CEB603, CEP703, NDP406, IRFZ33 и многие другие, главное чтобы максимальное напряжение было не менее 40В, максимальный ток не  менее 15А, и корпус ТО-220. VD2 — спареный диод шоттки с обратным напряжением не менее 40В и максимальным током не менее 15А, в корпусе ТО-220. Например SLB1640, или STPS1545. Диод VD1 — защита от переполюсовки, прямой ток не менее 6А. Вместо VT2 применим, например КТ315. Стабилитрон VD3 определяет выходное напряжение преобразователя. Одна из самых ответственных деталей — дроссель, намотан на кольце из порошкового железа, диаметром около 27мм, применяемого в компьютерных блоках питания в качестве дросселя групповой стабилизации. Он имеет 21 виток тремя сложенными вместе проводами ПЭВ-1 диаметром 0.75мм. Дроссель имеет индуктивность около 44 мкГн и сопротивление около 0.1 ом.
 В качестве корпуса используется металическая коробка от 50-ваттного электронного трансформатора для питания 12В галогенных ламп освещения. Ее размеры 67х46х30 мм. В этом корпусе вместо двух ключей полумоста, можно удобно разместить полевой 
транзистор и диод, чтобы прижать их к стенке корпуса для теплоотвода. Корпуса транзистора и диода нужно изолировать от корпуса прокладкой из фторопласта или
слюды.

   КПД этого преобразователя, при выходном токе 3А составляет 95%. При менее жестких режимах
КПД может достигать 97%, он сильно зависит от качества дросселя, VT1 и VD2. Впрочем
повышение КПД имеет смысл только для снижения выделяемого тепла полевым транзистором, диодом
шоттки и дросселем. При указанном КПД, при длительной работе, корпус преобразователя имеет
температуру около 45 градусов Цельсия.

   Следует обратить особое внимание на качество разъемов, так как через них будет протекать
значительный ток. Также провода, особенно идущие к входному разъему от прикуривателя,
нужно выбирать сечением более 1.5 кв.мм.

Скачать печатную плату

]]>
http://elektro-shemi.ru/avto_adapter_dlja_noutbuka.html/feed 2
Качели для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. http://elektro-shemi.ru/kacheli_dlja_zarjadki_svincovo_kislotnykh_akkumuljatorov.html http://elektro-shemi.ru/kacheli_dlja_zarjadki_svincovo_kislotnykh_akkumuljatorov.html#respond Tue, 06 Dec 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/kacheli_dlja_zarjadki_svincovo_kislotnykh_akkumuljatorov.html Начитавшись в Интернете всякого про SLA (VRLA) аккумуляторы, решил испробовать алгоритм заряда стабильным током. Выглядит он так. Сначала идёт заряд стабильным током, величиной 0,1C. (где C — номинальная ёмкость аккумулятора в ампер-часах) Как только напряжение на аккумуляторе повысится до 14,5 вольт, зарядный ток выключается. Напряжение на аккумуляторе начинает самопроизвольно уменьшаться. Как только оно уменьшится до 13,1 вольта, снова начинается заряд током 0,1C и продолжается до тех пор, пока напряжение  снова не повысится до 14,5 вольт. Зарядный ток выключается и остаётся выключенным, пока напряжение не понизится до 13,1 вольта. Затем зарядный ток включается опять, и т.д. Таким образом, получается бесконечный цикл заряд-пауза. Напряжение на аккумуляторе «качается» между 13,1 и 14.5 вольтами. Такой алгоритм давно известен и используется, например, в специализированной микросхеме, которую выпускают «Техасские Инструменты»:  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq2031.pdf  У них этот алгоритм называется «Pulsed Current Algorithm».

Отмазка. Аффтар не несёт никакой ответственности за возможные последствия применения этих схем. Угробите аккумулятор — сами виноваты!

Схема зарядного устройства для SLA аккумулятора на 12V 7Ah приведена на рисунке.

Описание схемы.
На транзисторах VT2 и VT3 собран стабилизатор зарядного тока. Для управления стабилизатором тока используется счетверённый компаратор LM339 (DA2). Компараторы DA2-1 и DA2-2 следят за напряжением на аккумуляторной батарее GB1. DA2-1 отслеживает нижний уровень напряжения (13,1 вольта), а DA2-2 — верхний (14,5 вольта). Резисторы R1 — R6 образуют делители напряжения. Напряжение с выходов делителей сравнивается с опорным напряжением. Источник опорного напряжения сделан на параллельном стабилизаторе напряжения TL431 (DA1). Источник опорного напряжения имеет термокомпенсацию, чтобы с повышением температуры пороговые напряжения уменьшались из расчёта 5 милливольт на градус на банку. Датчиком температуры являются четыре диода 1N4007 (VD1 — VD4), соединённые последовательно. На компараторах DA2-3 и DA2-4 собран RS триггер, который запоминает последовательность переключения компараторов DA2-1 и DA2-2. Транзистор VT1 применяется для преобразования уровня напряжения на выходе компаратора DA2-4 в управляющее напряжение стабилизатора тока. Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации состояния зарядного устройства. Когда идёт заряд, светится HL2. Во время паузы светится HL1.

Как это всё работает.
Когда напряжение на аккумуляторе меньше чем нижний порог (13,1 вольта), то напряжения на входах компараторов 6 и 9, больше, чем на входах 7 и 8. ( Напряжение отсчитывается относительно общего провода GND ) Соответственно, на выходе DA2-1 устанавливается низкий уровень, а на выходе DA2-2 — высокий. На выходе DA2-3 устанавливается высокий уровень, а на выходе DA2-4 — низкий. Между выходом DA2-4 и плюсом питания Vcc начинает протекать ток через HL2, R15 и переход эмиттер-база VT1. HL2 начинает светиться, а транзистор VT1 открывается. Через открытый транзистор напряжение питания поступает на резисторы R13 и R16. Через резистор R16 напряжение поступает на затвор полевого транзистора VT3. VT3 начинает открываться. Когда ток через транзистор VT3 (и аккумулятор) достигнет примерно 700 мА, начнёт открываться транзистор VT2 и шунтировать цепь затвор — исток, что приведёт к снижению тока через полевой транзистор. Таким образом, установится стабильное значение зарядного тока. Стабилитрон VD7 защищает цепь затвор — исток от повышенного напряжения, и, при нормальной работе стабилизатора, ток не проводит. Диод VD8 предотвращает разряд аккумулятора при выключенном питании через транзистор VT3 и резисторы R18, R19.
По мере заряда аккумулятора, напряжение на нём возрастает. Как только оно достигнет нижнего порога, компаратор DA2-1 изменит своё состояние. На его выходе должен бы появиться высокий уровень, но фиг он там появится, поскольку  на выходе DA2-4 низкий уровень и диод VD5 открыт. Поэтому, триггер на компараторах DA2-3 и DA2-4 сохраняет своё состояние, и заряд продолжается. Напряжение на аккумуляторе продолжает возрастать. Когда оно достигнет верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. На его выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. HL2 погаснет, транзисторы VT1 и VT3 закроются и заряд прекратится. Начнёт светиться HL1. С течением времени, напряжение на аккумуляторе самопроизвольно уменьшается. Как только оно уменьшится ниже верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. Но высокий уровень на его входе не появится из-за того, что на выходе DA2-3 низкий уровень и диод VD6 открыт. Триггер сохранит своё предыдущее состояние. Снижение напряжения на аккумуляторе будет продолжаться. Как только напряжение достигнет нижнего порога, состояние компаратора DA2-1 изменится. На выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. Снова включится заряд, и цикл повторится. Источник опорного напряжения имеет напряжение 4,8 вольта при комнатной температуре.  Значение этого напряжения выбрано примерно равным напряжению двух банок кислотного аккумулятора. Кремниевые диоды датчика температуры имеют температурный коэффициент напряжения около 2 мВ на градус каждый. Таким образом, четыре диода должны обеспечить температурный коэффициент источника опорного напряжения равным 4 мВ на градус на банку. (на самом деле, получилось 5) Ток через диоды определяется резистором R8 и выбран равным 100 мкА.

Зарядное устройство питается от любого нестабилизированного источника питания, который может обеспечить ток 0,7 — 0,8 А. Напряжение питания Vcc должно быть не меньше 16 вольт. А с учётом пульсаций источника питания и нестабильности сети, где-нибудь около 18 — 19 вольт. Но не больше 35 вольт. Чем больше будет напряжение, тем больше мощность, рассеиваемая транзистором VT3.
Если планируется заряжать аккумулятор при комнатной температуре, то термокомпенсация не нужна. Вместо термодатчика из четырёх диодов надо включить резистор на 20 кОм.
Схема выдерживает непродолжительную переплюсовку аккумулятора. При этом светится светодиод HL2, как будто идёт заряд. На самом деле аккумулятор РАЗРЯЖАЕТСЯ током около 700 мА. При этом, на транзисторе VT3 рассеивается повышенная мощность. Будьте внимательны при подключении аккумулятора, а то ему (а может и транзистору тоже) настанет кирдык. И не говорите потом, что я вас не предупреждал.

Конструкция и детали.
Транзисторы VT1, VT2 — любые кремниевые, соответствующей структуры. Транзистор VT3 — любой относительно мощный полевик MOSFET с N каналом. Минимальное сопротивление канала роли не играет — он всё равно работает в линейном режиме. Транзистор VT3 должен быть обязательно установлен на радиатор. Какой величины радиатор — зависит от напряжения питания. Стабилитрон VD7 — любой, с напряжением стабилизации от 8 до 15 вольт. Диод VD8 — любой, который не сильно греется при токе 0,7 А. Лучше, чтобы он был ампера на 3. Остальные диоды опять же любые, кремниевые. Резистор R18 должен иметь мощность не менее 1 Вт. Компараторы DA2 могут быть любыми, но обязательно должны иметь выход с открытым коллектором. Использовать вместо них операционные усилители недопустимо! Конструкция датчика температуры — любая, но лучше, чтобы диоды были в герметичной упаковке. Схема собрана на универсальной плате. Печатная плата не разрабатывалась.

Налаживание.
 Аккумулятор не подключать. Подать питание. Проверить источник опорного напряжения. Напряжение между анодом и катодом DA1 (TL431) должно быть 4,8 вольта при комнатной температуре. Требуемое напряжение подбирается резистором R3. Движок подстроечного резистора R2 установить в верхнее по схеме положение (максимальное напряжение верхнего порога). Движок подстроечного резистора R5 установить в нижнее по схеме положение (минимальное напряжение нижнего порога). Если всё собрано правильно, светодиоды HL1 и HL2 должны начать попеременно мигать с частотой несколько герц. Проверить работу стабилизатора тока. Вместо аккумулятора подключить эквивалент нагрузки — мощный резистор сопротивлением 10 — 12 Ом и мощностью 6 — 10 ватт. Светодиод HL2 должен светиться непрерывно, а HL1 должен погаснуть. Убедиться, что ток через эквивалент нагрузки примерно равен 600 — 700 мА. Подбором резистора R19 установить ток равным 700 мА. Точное значение тока устанавливать не имеет смысла. Точность +/- 50 мА вполне достаточна. Убедиться, что при изменении сопротивдения — эквивалента нагрузки, ток не меняется. Подключить аккумулятор, а к аккумулятору вольтметр. Лучше, если аккумулятор уже заряженный — не придётся долго ждать, пока напряжение на нём достигнет 14,5 вольта. Как только напряжение станет равным 14,5 вольта, поставить движок подстроечного резистора R2 в такое положение, чтобы светодиод HL2 погас, а HL1 засветился. Напряжение на аккумуляторе начнёт уменьшаться. Как только оно уменьшится до 13,1 вольта, поставить движок подстроечного резистора R5 в такое положение, чтобы светодиод HL1 погас, а HL2 засветился. Проследить, в каких пределах качается напряжение, и подстроить пороги поточнее. Собственно, всё.

То, что получилось у меня, показано на фотографии.

Да. Некоторые граждане коты, конечно возмутятся и скажут: «Хочу схему не с общим плюсом питания, а с общим минусом!». Пожалуйста. Их есть у меня. Только придётся поискать полевик с P каналом. Схема на рисунке. Но я её ещё не макетировал. Но должна работать точно так же.

И в заключение. В Интернете говорят, что с помощью зарядника типа «качели», можно уменьшить сульфатацию. Для этого параллельно аккумулятору вешают нагрузку, которая отъедает от него ток в размере 0,05C. Поскольку зарядник даёт ток 0,1C, заряд таки происходит током 0,05C, а в паузе происходит разряд таким же током… Может, соотношение зарядного и разрядного тока должно быть иным… Не знаю. Не пробовал. Нету у меня засульфатированного аккумулятора…

Все вопросы вФорум

]]>
http://elektro-shemi.ru/kacheli_dlja_zarjadki_svincovo_kislotnykh_akkumuljatorov.html/feed 0
Зарядное устройство машинных аккумуляторов » ЭЛЕКТРОН-3М» http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_mashinnykh_akkumuljatorov_quot_ehluktron_3m_quot.html http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_mashinnykh_akkumuljatorov_quot_ehluktron_3m_quot.html#comments Sun, 04 Dec 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_mashinnykh_akkumuljatorov_quot_ehluktron_3m_quot.html
внешний вид устройства

принципиальная схема

 Попросил меня друг отремонтировать ему зарядное , думал делов то найти сгореную деталь заменить , ну оказалось устройство сильно постарело
от платы начали отваливатся дорожки и ноги  некоторых деталей

все напрашивалось на новый текстолит который в разов 10ть лутше по качеству еже ли гетинакс.  Розвел печатную плату отталкиваясь от старых впаял туда детали и все заработало сразу! так что схема в настройках не нуждается.
   Трансформатор можно взять любой со старого советского телика

на схеме показано куда какой вывод  трансформатора подключен а такще на самом трансформаторе все прономеровано!

плата крепится  на трансформатор через пластиковые стойки , для избежания  короткого замыкания контактов трансформатора на корпусс, дополнительно изолировал  наклаткой с диалектрика

а это внешний вид платы, пытался максимально сделать похожей на заводскую! Даже нанес маркировку всех деталей для  быстроты монтажу деталей.

зарядку проверял нагрузкой в 10А в течении 30 мин! Слегка нагрелись симисторы  а так все нормально

номинальная нагрузка 7А

печатная плата — скачать

]]>
http://elektro-shemi.ru/zarjadnoe_ustrojstvo_mashinnykh_akkumuljatorov_quot_ehluktron_3m_quot.html/feed 8
Импульсный блок питания усилителя на IR2151-IR2153 http://elektro-shemi.ru/impulsnyj_blok_pitanija_usilitelja_na_ir2151_ir2153.html http://elektro-shemi.ru/impulsnyj_blok_pitanija_usilitelja_na_ir2151_ir2153.html#comments Sat, 05 Nov 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/impulsnyj_blok_pitanija_usilitelja_na_ir2151_ir2153.html
На входе стоит PTC термистор (Positive Temperature Coefficient) – полупроводниковый резистор с положительным температурным коэффициентом, который резко увеличивает свое сопротивление, когда превышена некоторая характеристическая температура TRef. Защищает силовые ключи в момент включения на время зарядки конденсаторов.

Диодный мост на входе для выпрямления сетевого напряжения на ток 10А. Использована диодная сборка типа «вертикалка», но можно использовать диодную сборку типа «табуретка».

Пара конденсаторов на входе берется из расчета 1 мкф на 1 Вт. В нашем случае конденсаторы «вытянут» нагрузку в 220Вт.

Гасящее сопротивление в цепи питания драйвера мощностью 2 Вт. Предпочтение отдано отечественным резисторам типа МЛТ-2.

Драйвер IR2151 – для управления затворами полевых транзисторов, работающих под напряжением до 600В. Возможная замена на IR2152, IR2153. Если в названии есть индекс «D», например IR2153D, то диод FR107 в обвязке драйвера не нужен. Драйвер поочередно открывает затворы полевых транзисторов с частотой, задаваемой элементами на ножках Rt и Ct.

Полевые транзисторы используются предпочтительно фирмы IR (International Rectifier). Выбирают на напряжение не менее 400В и с минимальным сопротивлением в открытом состоянии. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев и выше КПД. Можно рекомендовать IRF740, IRF840 и пр. Справочник по полевым транзисторам фирмы IR на русском языке можно скачать здесь. Внимание! Фланцы полевых транзисторов не закорачивать; при монтаже на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки.

Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Как правило, цоколевка соответствует приведенной на схеме. В этой схеме работают и самодельные трансформаторы, намотанные на ферритовых торах. Расчет самодельных трансформаторов ведется на частоту преобразования 100 кГц и половину выпрямленного напряжения (310/2 = 155В).

При выборе трансформатора следует брать такой, у которого на родной плате закорочены вывода так, как это показано на схеме. Это важно. Иначе вам следует закротить как это сделано на плате, из которой вы демонтируете трансформатор.

Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier – высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки.

Емкость на выходе – буферная емкость. Не следует злоупотреблять и устанавливать емкость более 10000 мкф.

Далее рисунок печатной платы.

Практика показала, что в данном приложении не требуется специальной организации обратной связи, индуктивных фильтров по питанию, снабберов и прочих «наворотов», присущих импульсным преобразователям. Так или иначе, в звуке на слух не ощущается типичных дефектов, свойственных «плохому питанию» (фон и посторонние звуки).

В работе полевые транзисторы не сильно нагреваются. Для них достаточно пассивного охлаждения. Полевые транзисторы фирмы IR очень устойчивы к тепловому разрушению и работают вплоть до температуры 150?С. Но это не означает, что их следует эксплуатировать в таком критическом режиме. Для таких случаев потребуется организация активного охлаждения, а по-простому, установить вентилятор.

Далее фотография собранного блока питания.

Как и любое устройство, этот блок питания требует внимательной и аккуратной сборки, правильной установки полярных элементов и осторожности при работе с сетевым напряжением. После ВЫключения данного блока питания в его цепях не остается опасного напряжения. Правильно собранный блок питания не нуждается в настройке и налаживании.

Файлы:
Печатная плата
Программа расчета трансформатора импульсного блока питания V1.03 (838 Kb)
Головков А.В. Любицкий В. Б. Блоки питания для системных модулей типа IBM PC-XTAT (Библия импульсного питания) (1052 Kb)
Статья : Преобразователь 12-220 из компьютерного БП для питания ЛДС
Литература : Источники питания
Документация : Источники питания и драйверы питания
Давиденко Ю.Н. Люминисцентные лампы (3372 Kb) — смотреть схемы работы полумостовых драйверов

]]>
http://elektro-shemi.ru/impulsnyj_blok_pitanija_usilitelja_na_ir2151_ir2153.html/feed 3
Лабораторный блок питания с микроконтроллером. http://elektro-shemi.ru/laboratornyj_blok_pitanija_s_mikrokontrollerom.html http://elektro-shemi.ru/laboratornyj_blok_pitanija_s_mikrokontrollerom.html#comments Tue, 04 Oct 2011 20:00:00 +0000 http://www.elektro-shemi.ru/laboratornyj_blok_pitanija_s_mikrokontrollerom.html Блок питания имеет два независимых канала со стабилизацией тока и напряжения, и третий независимый канал с фиксированными напряжениями

Устройство имеет
— два источника с регулируемым выходом 0-30вольт и регулируемым ограничением по току 0,02 — 3 ампера.
— источник с фиксированными напряжениями 5 и 12 вольт с ограничением по току 1,5 ампера.
— регулируемые источники имеют цифровую индикацию напряжения, установленного тока ограничения , текущего потребляемого тока нагрузкой, индикатор перехода в режим стабилизации тока.
— для каждого регулируемого источника есть внешний вход отключения, и таймер программатор
— таймер программатор в обычном режиме показывает минуты и секунды включенного состояния,с возможностью сброса.

— в режиме таймер можно установить время до 23час 59 мин и запустить обратный отчсчет, по окончанию которого источник отключится. Можно выйти из этого режима вручную до отключения или изменить индикацию обратного отсчета — ЧЧ:ММ или ММ:СС.

За основу схемы регулируемых источников была взята хорошо зарекомендовашая себя схема лабораторного блока питания, опубликованная здесь :http://www.electronics-lab.com/projects/power/003/index.html
Индикация и управление. Для повышения точности использован отдельный источник опорного напряжения для АЦП и делается 4 замера с нахождением среднего значения. Предлы измерения напряжения 0-51 вольт с шагом 0,05 вольт, тока 0-5,1 ампера с шагом 0,01 ампер. Резистор Р8 — установка тока , свыше которого переходит в режим стабилизации тока , Р9 — установка напряжения
Правильно собранный из исправных элементов блок питания в настройке не нуждается.переменным резистором Р2 выставить опорное напряжение АЦП в пределах 4,5- 4,6 вольт и провести резистором Р5, Р6, Р7 калибровку показаний индикаторов по образцовым приборам.

Схема (обновлено)

печатная плата- скачать 

исходник         — скачать

прошивка         — скачать

]]>
http://elektro-shemi.ru/laboratornyj_blok_pitanija_s_mikrokontrollerom.html/feed 2