Зарядное устройство. Импульсный автомобильный зарядник. Зарядка аккумулятора. Своими руками. Самодельный. Сделать. Схема. Расчет. Зарядить

Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на разные напряжения и токи. (10+)

Лабораторный импульсный блок питания. Зарядное устройство

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Описываемый блок питания мы разработали некоторое время назад. Предприняв попытки применить его для разных задач, мы убедились в его надежности и универсальности. На его основе можно изготовить универсальный лабораторный источник питания с регулировкой напряжения и ограничением силы тока. Также мы используем его для зарядки автомобильных аккумуляторов в режиме фиксированного напряжения с ограничением тока. Для разных выходных напряжений и токов применяются разные дроссели, трансформаторы, конденсаторы и резисторы. В статье приведен онлайн расчет этих элементов для разных требований по выходному напряжению и току.

Особенности применения блока питания в качестве зарядного устройства

Описанный блок питания идеально подходит для зарядки автомобильных аккумуляторов в режиме фиксированного напряжения при ограничении тока (это один из наиболее эффективных режимов). Пока аккумулятор разряжен, изделие является практически идеальным источником тока. Оно поддерживает стабильный ток зарядки. По мере зарядки аккумулятора напряжение на нем растет, и устройство начинает работать, как источник напряжения, поддерживая уже напряжение на выходе. Устройство не боится короткого замыкания выводов. Для автомобильного аккумулятора выходное напряжение должно быть 14.4 В, а ток 10% от емкости аккумулятора. Мы, конечно, не можем гарантировать, что приведенная схема будет работать для любых выходных напряжений и мощностей, но собирали по ней источники от 10 Вт до 1 кВт. Оно позволяет осуществлять быстрый заряд, когда выходное напряжение намеренно устанавливается больше необходимого. Тогда аккумулятор все время заряжается заданным током. В этом режиме за аккумулятором надо наблюдать, чтобы его не перезарядить. В режиме фиксированного напряжения при ограничении тока устройство не может перезарядить аккумулятор.

Схема импульсного источника питания

Схема собрана на основе традиционной полумостовой топологии. Эта топология идеально подходит для подобных источников питания, так как в ней конструктивно ограничены всплески напряжения на силовых полевых транзисторах, что очень важно для схем, питаемых непосредственно напряжением от сети и рассчитанных на большую выходную мощность.

Принцип работы блока питания (зарядного устройства)

Блок питания построен на основе ШИМ - контроллера 1156ЕУ2 (UC1825 / UC2825 / UC3825). Для управления полевым транзистором верхнего плеча полумоста применен специализированный драйвер IR2125. Раньше мы пытались применять для управления силовыми полевыми транзисторами специальные управляющие трансформаторы, но высокая емкость между обмотками и высокое напряжение питания в сочетании делают работу выходного каскада нестабильной. Специализированные микросхемы драйверов недороги (нередко дешевле ферритов и провода для управляющего трансформатора) и работают надежно, так что можем порекомендовать использование этих микросхем.

Питание схемы управления осуществляется по бестрансформаторной схеме, через конденсаторы C1, C2, которые ограничивают ток питания, мост M1 и стабилитрон VD1, ограничивающий напряжение на схеме управления.

Контроллер формирует широтно-модулированные импульсы для открытия силовых ключей. Чем меньше напряжение на выходе, тем большее время силовые ключи открыты. По мере увеличения напряжения, ключи начинают открываться на меньшее время. Собственно это и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения.

В схеме реализована защита от перегрузки по току, то есть ограничение максимально возможного выходного тока. Это сделано с помощью токового трансформатора L4 / L5. Если ток через силовые полевые транзисторы превышает определенную величину, то напряжение на ножке 9 микросхемы превышает 1 Вольт, что приводит к закрытию силовых ключей и ограничению тока.

К ножке 8 подключен конденсатор, что обеспечивает плавный старт. Максимально возможное время, на которое открывается силовой ключ постепенно увеличивается по мере зарядки этого конденсатора. Плавный старт нужен для того, чтобы ограничить токи в период зарядки конденсаторов выходного фильтра (C11, C12).

Приведенную схему от типовых отличает в частности наличие диодов VD6 - VD10. Наши эксперименты показали, что в некоторых случаях в результате переходных процессов напряжение на затворе полевых транзисторов может подскакивать выше напряжения управления или снижаться ниже нуля. Диоды отводят эти импульсы в цепи питания, защищая микросхему и полевые транзисторы и повышая надежность работы.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [4] сообщений.

Добрый день! Хоть мой вопрос напрямую и не относится к предлагаемому на этой странице зарядному устройству, будьте добры, ответьте. Почему в некоторых зарядных устройствах, как например, в прилагаемой картинке, после диодов выпрямителя сразу идут конденсаторы фильтра, а дросселя нет? И тем не менее, при подключении разряженного аккумулятора напряжение на выходе устройства п Читать ответ...

Здравствуйте. Повторяю конструкцию ЗУ. Судя по отсутствию вопросов, или у всех сразу запускается,или его никто по схеме не повторял. Я собрал строго по схеме, на печатной плате. Феррит марки N87, микросхемы согласно схемы. На управляющей маркировка К1156ЕУ2Р. Расчеты трансформаторов и сборка согласно приведенной таблицы. ЗУ не запускается. Нагрузкой служит автомобильная лампа Читать ответ...

Доброго дня! Очень интересный у Вас сайт. Я начинаю осваивать электронику и нашёл на этом сайте удачно совмещенные теорию с практикой. Желаю Вам издать книгу по собранным на сайте материалам. С удовольствием бы приобрел. Теперь вопрос. Часто встречаю, что импульсный БП нельзя включать без нагрузки. Но не разъясняются предметно, обстоятельно условия и причины служащие дл Читать ответ...