Отключаемые счетчики электроэнергии на пульте. Все с документами пломбами, гарантией и без посредников!

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Инвертор для зарядки  аккумуляторов представляет  собой двухтактный  полумостовой  импульсный  источник   питания с   малым  весом и  небольшими  габаритами.  Зарядка  выполняется  при  стабильном  напряжении – это близко, по  характеристике,  к  зарядке  аккумуляторов  в  автомобилях.

Основные функциональные  части схемы  инвертора для зарядки  аккумуляторов:

1.Входной  помехоподавляющий  фильтр.

2.Сетевой  выпрямитель.

3.Сглаживающий  фильтр  высокого  напряжения.

4.Ключевой двухтактный  преобразователь с  импульсным силовым  трансформатором.

5.Цепь  передачи  и  формирования  сигнала  обратной  связи  по  напряжению.

6.Генератор импульсов  прямоугольной   формы.

7.Регулятор  выходного  тока.

8.Цепи контроля  и  индикации выходного  напряжения

В схеме происходит  тройное  преобразование  напряжения – переменное  напряжение  сети выпрямляется  и  сглаживается  до  постоянного  тока,  далее  преобразуется  в  импульсы  прямоугольной  формы,  частотой  зависящей  от задающего  генератора на таймере DA1. Импульсы первичной  цепи преобразования  трансформируются трансформатором Т1  в  низковольтную  цепь – выпрямляются диодами VD6,VD7 – сглаживаются конденсатором С7  и  используются  для  зарядки  аккумулятора GB1.

Двухтактная  схема  инвертора  позволяет  применить  полевые  транзисторы VT1,VT2   пониженной, по  сравнению  с  однотактной  схемой,  мощностью  и  напряжением.

Цепи  обратной  связи на  оптопаре  U1 и импульсный  трансформатор Т1  гальванически  разделяют  высокое  сетевое  напряжение  инвертора  от низковольтных   цепей  нагрузки.

Низковольтный  узел  оснащён   мощными  лавинными  диодами и  индикацией  низкого  напряжения  на светодиоде HL1.

Стабилизация  выходного  напряжения  выполнена  на  оптопаре U1, а  повышение  температуры   транзисторов  от  перегрева   контролируется терморезистором RK1.

Основные  технические  характеристики:

Напряжение   питания   185- 230 Вольт

Выходное  напряжение     12-24 Вольт.

Выходной  ток  нагрузки     10 Ампер.

Частота преобразования   27кГц.

Входной  помехоподавляющий  фильтр состоит  из  двухобмоточного  дросселя – Т2    и  конденсаторов С9 С10, которые  позволяют  снизить  помехи  преобразования  инвертора и  устранить  возможность  проникновения  импульсных  помех  из  сети  питания.

Сетевое  напряжение после фильтра  поступает на  выпрямительный  мост VD8  через  предохранитель  FU2  и  выключатель  сети SA1.

Сетевой  выпрямитель  дополнен  сглаживающим  фильтром   из  конденсаторов   большой  ёмкости  С4,С5 –  шунтированных  резисторами  R12,R13  для выравнивания  напряжений. Терморезистор   RK2  ограничивает  ток  заряда  конденсаторов С4,С5   при  подачи  сетевого  напряжения. Силовой  трансформатор инвертора T1  одним  выводом  подключен  к   средней  точке  соединения  конденсаторов С4С5, а вторым  выводом к  точке  соединения  истоков  полевых транзисторовVT1VT2 ключевого  преобразователя. Транзисторы зашунтированы от  пробоя  быстродействующими  диодами  VD4, VD5. Цепь  из  конденсатора C8 и  резистора  R15 снижает  амплитуду  выбросов высокого  напряжения.

Цепи VD2R5  и  VD3R6  ускоряют  запирание  транзисторов  VT1,VT2  при  переключениях. 

Разделительный  конденсатор C6 устраняет  подмагничивание магнитопровода трансформатора Т1   инвертора  при  разбросе  параметров конденсаторов  С4,С5.

Генератор  преобразования  напряжения  выполнен  на  аналоговом   таймере  DA1.

Микросхема DA1  содержит   два  операционных  усилителя  работающих  в  качестве  компараторов,  RC- триггер, выходной усилитель и  ключевой  транзистор  для  разряда  внешнего  времязарядного  конденсатора C1.

Выводы  3  и  7  микросхемы DA1  работают  в  противофазе, при  высоком  уровне  на  выходе  3,  на  выходе  7  напряжение  отсутствует.  При  нулевом  уровне  на  выходе 3 DA1-  выход 7 замкнут  на  минусовую  шину.  Выводы 2 и  6 –   входа  компараторов,  переключают  внутренний  триггер    в  зависимости  от  уровня  напряжения  на  конденсаторе С1, время  заряда  которого  зависит  от  номиналов RC- цепи   R1R2.

Повышенный  уровень напряжения на  выводе 3 DA1 открывает полевой  транзистор  обратной  проводимости  – VT1,  конденсатор С6 заряжается  с положительной шины питания   в определённой  полярности, ток зарядки проходя  через первичную  обмотку  трансформатора Т1  трансформируется во вторичную цепь.

Полевой  транзистор VT2    в это время  заперт  положительным  напряжением смещения  по  цепи  R1R3.

При переключении внутренних  компараторов в микросхеме DA1  –  по мере зарядки  конденсатора С1,  на выходе 3 DA1 установится нулевой уровень   относительно  средней точки конденсаторов   С4С5.

Вывод 5DA1   позволяет  получить прямой  доступ к  точке  делителя с  уровнем 2/3  напряжения  питания, являющейся  опорной для  работы  верхнего  компаратора. Использование  данного  вывода  позволяет менять  этот  уровень  для  получения  модификаций   схемы.

Конструктивное  использование  данного вывода  в  цепи  отрицательной  обратной  связи –  для  стабилизации  выходного  напряжения.

Напряжение  с  аккумулятора   GB1    через  терморезистор  RK1  поступает  на  установочный   переменный  резистор R14, которым  регулируется  ток  светодиода  оптопары U1.  При  повышении  напряжения  на  зажимах аккумулятора яркость  светодиода  оптопары U1  возрастает, транзистор  оптопары  открывается  и  шунтирует  вывод  5DA1 на нулевую  шину  питания. Частота  генератора  возрастает без  изменения  скважности  импульсов. Длительность  выходных  импульсов  сокращается, что  приведёт  к  снижению  тока заряда аккумулятора.

Питание  микросхемы  DA1  выполнено  от  высокого  напряжения  инвертора  через  ограничитель  напряжения  на  резисторе R7   и стабилизировано  диодом VD1. Минусовая  шина  взята  от  точки  соединения  стоков  транзисторов.  

Зарядная  цепь  выполнена  на  мощной  паре  лавинных  диодов  VD6VD7, полярность  подключения  аккумулятора  индицируется  светодиодом HL1.Ток  заряда  визуально  устанавливается  по  амперметру  PA1 регулятором  тока – R14. Конденсатор C7 снижает  уровень  помех  в  низковольтных  цепях.

Таймер DA1  с  пониженным  энергопотреблением  серии 7555  заменим  серией 555.

Сетевой  диодный  мост VD8 на  напряжение  не  ниже  600  вольт  и  ток  более  трёх  ампер,  низковольтный  выпрямитель VD4  на  напряжение  не  ниже  50 Вольт  и  ток  не  менее  20  ампер.

Транзисторы  подойдут  на  напряжение  не  ниже  200 Вольт  и ток  более трёх  ампер.

Алюминиевые оксидные  конденсаторы  фирм «Nicon»   или  REC. Оптроны  подойдут  из  серии LTV817, PC816.

Трансформатор T1 применён  без  перемотки  от  блока АТ/ТХ питания  компьютера. Обмотка  1Т1  составляет  38  витков диаметром   0,8мм, вторичная  обмотка  имеет две  обмотки  по 7.5 витков  каждая, сечением  4*0.31 мм – в жгуте.

Перед  запуском схемы  в цепь  сетевого  питания   подключается лампочка  220 Вольт 100  ватт,   или  лучше  с  ЛАТРа   подать  пониженное  напряжение  с 36 вольт  и далее медленно  поднимать наблюдая  за  нагрузкой, вместо  аккумулятора установить автомобильную  лампочку на  12-24  Вольта 50 Ватт.

Напряжение   заряда  выставляется   резистором R14, ток  заряда   – резистором R2. Ограничение  тока  заряда   выполнено на   предохранителе FU1. Полевые  транзисторы  установить  на  радиатор  с  прокладкой.

Скачать печатную плату в формате Sprint-Layout

Авторы: Коновалов Владимир, Вантеев Александр

Творческая лаборатория на Булавина г.Иркутск


Категория: Источники питания
Метки:

Написать коментарий

*
= 5 + 6

Добавить изображение

Последние статьи