Bộ sạc xung. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Sạc xung. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Ô tô. Pin, bộ sạc

Bình luận bài viết

Để sạc ắc quy khởi động, những người đam mê ô tô sử dụng nhiều loại thiết bị, hầu hết đều được chế tạo bằng cách sử dụng máy biến áp nguồn điện hạ thế. Các thiết bị như vậy được đặc trưng bởi hiệu suất tương đối thấp, kích thước và trọng lượng lớn. Và nếu hiệu quả có thể được tăng lên bằng cách nào đó, thì thực tế không thể cải thiện các chỉ số khác của các thiết bị đó. Bạn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của bộ sạc nếu bạn xây dựng nó theo nguyên tắc biến tần điện áp xung.

Các trạm sạc xung được sản xuất ở nước ngoài (của Bosch, Telwin, v.v.) có hiệu suất kỹ thuật tuyệt vời, nhưng hầu hết người lái xe ô tô của chúng ta đều có giá cả phải chăng. Đồng thời, không phải mọi đài nghiệp dư đều có đủ khả năng để độc lập sản xuất các thiết bị như vậy, đặc biệt là những người không có kinh nghiệm cần thiết trong lĩnh vực mạch xung và lắp đặt các thiết bị đó.

Tuy nhiên, bộ sạc xung không nên được coi là phức tạp đến mức không thể vượt qua. Do đó, trong [1] một thiết bị vô tuyến nghiệp dư được chế tạo trên cơ sở bộ chuyển đổi flyback được mô tả.

Ưu điểm không thể nghi ngờ của các bộ chuyển đổi như vậy là tính đơn giản tương đối và kích thước nhỏ. Tuy nhiên, họ cũng có nhược điểm. Một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất là hiện tượng từ hóa lõi từ của máy biến áp, đó là lý do tại sao cần phải sử dụng lõi từ có tiết diện lớn hơn 2...2,5 lần so với các bộ biến đổi đẩy-kéo.

Ngoài ra, điện áp tăng trên phần tử chuyển mạch của bộ chuyển đổi flyback, theo quy luật, vượt quá đáng kể điện áp cung cấp, điều này đòi hỏi phải đưa vào các mạch triệt tiêu và tái tạo bổ sung. Tổn thất năng lượng trong chúng dễ nhận thấy nhất ở công suất đầu ra cao, do đó các bộ chuyển đổi chu kỳ đơn được sử dụng trong các bộ nguồn có công suất không quá hàng trăm watt.

Pin axit chì thường được sạc theo một trong ba cách: điện áp không đổi, dòng điện không đổi và cái gọi là quy tắc amp-giờ. Việc sạc với điện áp ổn định khá đơn giản để thực hiện nhưng nó không đảm bảo sử dụng XNUMX% dung lượng pin. Sạc theo quy tắc ampe giờ (theo Woodbridge) có thể coi là một phương pháp lý tưởng, nhưng nó không được sử dụng rộng rãi do độ phức tạp của mạch điện.

Phương pháp sạc tối ưu nhất là dòng sạc ổn định. Các thiết bị thực hiện phương pháp này có thể dễ dàng được trang bị các thiết bị cho phép bạn tự động hóa quá trình sạc. Nhóm bộ sạc này cũng bao gồm những gì được mô tả dưới đây.

Thiết bị (xem sơ đồ) dựa trên bộ chuyển đổi xung nửa cầu kéo đẩy (biến tần) trên các bóng bán dẫn mạnh VT4 và VT5, được điều khiển bởi bộ điều khiển độ rộng xung DA1 ở phía điện áp thấp. Những bộ chuyển đổi như vậy, có khả năng chống lại sự tăng điện áp cung cấp và những thay đổi về điện trở tải, đã chứng tỏ mình là nguồn cung cấp năng lượng cho máy tính hiện đại. Do bộ điều khiển PID K1114EU4 [2] chứa hai bộ khuếch đại lỗi nên không cần thêm vi mạch nào để điều khiển dòng sạc và điện áp đầu ra.

(bấm vào để phóng to)

Điốt tốc độ cao VD14, VD15 bảo vệ tiếp điểm cực góp của các bóng bán dẫn VT4, VT5 khỏi điện áp ngược trên cuộn dây I của máy biến áp T2 và xả năng lượng phát xạ trở lại nguồn điện. Điốt phải có thời gian tối thiểu.

Thermistor R1 giới hạn dòng sạc của tụ C4, C5 khi thiết bị được kết nối mạng. Để triệt tiêu nhiễu từ bộ chuyển đổi, bộ lọc dòng C1C2C3L1 được sử dụng. Các mạch R19R21C12VD8 và R20R22C13VD9 có tác dụng tăng tốc quá trình đóng các bóng bán dẫn chuyển mạch bằng cách cung cấp điện áp âm cho mạch cơ sở của chúng. Điều này cho phép bạn giảm tổn thất chuyển mạch và tăng hiệu quả của bộ chuyển đổi.

Tụ điện C8 giúp mạch từ của máy biến áp T2 không bị xáo trộn do điện dung của tụ C4 và C5 không đều nhau. Mạch R17C11 giúp giảm biên độ xung điện áp trên cuộn I của máy biến áp T2.

Máy biến áp T1 tách điện các mạch thứ cấp khỏi mạng và truyền các xung điều khiển đến mạch cơ sở của các bóng bán dẫn chuyển mạch. Cuộn dây III cung cấp điều khiển dòng điện tỷ lệ. Việc sử dụng cách ly máy biến áp giúp cho hoạt động của thiết bị được an toàn.

Bộ chỉnh lưu dòng sạc được chế tạo trên điốt KD2997A (VD10, VD11), có khả năng hoạt động ở tần số hoạt động tương đối cao của bộ chuyển đổi.

Điện trở R25 là cảm biến dòng điện. Điện áp từ điện trở này, đưa vào đầu vào không đảo của bộ khuếch đại lỗi đầu tiên của bộ điều khiển DA1, được so sánh với điện áp ở đầu vào đảo ngược của nó, được đặt bởi điện trở R2 “Dòng sạc”. Khi tín hiệu lỗi thay đổi, chu kỳ hoạt động của các xung điều khiển, thời gian mở của các bóng bán dẫn chuyển mạch biến tần và do đó, công suất truyền tới tải sẽ thay đổi.

Điện áp từ bộ chia R23R24, tỷ lệ thuận với điện áp trên pin đang được sạc, được cung cấp cho đầu vào không đảo của bộ khuếch đại lỗi thứ hai và được so sánh với điện áp trên điện trở R5 cấp cho đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại này. Bằng cách này, điện áp đầu ra được điều chỉnh. Điều này cho phép bạn tránh hiện tượng sôi mạnh của chất điện phân khi kết thúc sạc bằng cách giảm dòng sạc.

Bộ điều khiển PHI được tích hợp nguồn điện áp ổn định 5 V, cấp nguồn cho tất cả các bộ chia điện áp đặt giá trị điện áp cần thiết ở đầu ra thiết bị và dòng sạc.

Do chip DA1 nhận nguồn từ đầu ra của thiết bị nên việc giảm điện áp đầu ra của thiết bị xuống 8 V là không thể chấp nhận được - trong trường hợp này, quá trình ổn định dòng sạc sẽ dừng và nó có thể vượt quá giá trị tối đa cho phép. Những tình huống như vậy được loại bỏ bằng một bộ phận được lắp ráp trên bóng bán dẫn VT3 và diode zener VD12 - nó chặn bộ sạc bật nếu nó được nạp pin bị lỗi hoặc đã xả nhiều (có điện áp nhỏ hơn 9 V). Diode zener, và do đó là bóng bán dẫn nút, vẫn đóng và đầu vào DTC (chân 4) của chip DA1 vẫn được kết nối qua điện trở R7 với đầu ra Uref của nguồn điện áp tham chiếu tích hợp (chân 14). Trong trường hợp này, điện áp ở đầu vào DTC ít nhất là 3 V và việc hình thành xung bị cấm.

Khi pin đang hoạt động được nối với đầu ra của thiết bị, diode zener VD12 mở ra, tiếp theo là bóng bán dẫn VT3, đóng đầu vào DTC của bộ điều khiển vào dây chung và từ đó cho phép hình thành các xung ở đầu ra C1, C2 (cực thu hở). ). Tốc độ lặp lại xung là khoảng 60 kHz. Sau khi khuếch đại dòng điện bằng các bóng bán dẫn VT1, VT2, chúng được truyền qua máy biến áp T1 đến đế của các bóng bán dẫn chuyển mạch VT4 và VT5. Tốc độ lặp xung được xác định bởi phần tử R10 và C9. Nó được tính bằng công thức F=1,1/R10·C9.

Điốt KD257B có thể được thay thế bằng RL205, KD2997A bằng các loại khác, bao gồm điốt Schottky có điện áp ngược trên 50 V và dòng điện chỉnh lưu trên 20 A, FR155 với điốt xung tốc độ cao FR205, FR305, cũng như UF4005. Bộ điều khiển K1114EU4 SHI có nhiều điểm tương tự nước ngoài - TL494IN [3], DBL494, GLRS494, IR2M02, KA7500. Thay vì KT886A-1, các bóng bán dẫn KT858A, KT858B hoặc KT886B-1 là phù hợp.

Máy biến áp là bộ phận quan trọng và tốn nhiều công sức nhất của bất kỳ bộ chuyển đổi xung nào. Chất lượng sản xuất của chúng không chỉ phụ thuộc vào đặc tính của thiết bị mà còn cả hiệu suất tổng thể của nó.

Máy biến áp T1 được quấn trên lõi từ hình vòng có kích thước tiêu chuẩn K20x12x6 làm bằng ferit M2000NM. Cuộn dây I được quấn đều bằng dây PEV-2 0,4 trên toàn bộ vòng và có 2x28 vòng; cuộn dây II và IV - 9 vòng dây PEV-2 0,5. Cuộn dây III - hai vòng dây MGTF-0,8. Các cuộn dây được cách điện với nhau và với mạch từ bằng hai lớp băng nhựa dẻo mỏng.

Máy biến áp T2 được quấn trên lõi từ bọc thép Ш10x10 làm bằng ferrite M2000NM (hoặc thậm chí tốt hơn là M2500HMC); Lõi từ dạng vòng có tiết diện tương tự cũng phù hợp. Cuộn dây I chứa 35 vòng dây PEV-2 0,8 và cuộn dây II chứa 2x4 vòng của một bó có tiết diện ít nhất 4 mm2 từ một số dây PEV-2 hoặc PEL. Nếu bạn làm mát mạnh máy biến áp, tiết diện của dây nịt có thể giảm xuống.

Cần lưu ý rằng không chỉ độ tin cậy của thiết bị mà còn cả sự an toàn khi vận hành của thiết bị cũng phụ thuộc vào chất lượng cách điện cuộn dây của máy biến áp, vì chính điều này đã cách ly các mạch thứ cấp khỏi điện áp lưới điện. Vì vậy, bạn không nên thực hiện nó từ những vật liệu ngẫu hứng - giấy gói, băng keo văn phòng, v.v. - và càng nên bỏ bê nó, như những người nghiệp dư về đài thiếu kinh nghiệm đôi khi vẫn làm. Tốt nhất nên sử dụng băng nhựa dẻo mỏng hoặc giấy tụ điện làm từ tụ điện cao thế, xếp thành 2-3 lớp.

Thiết bị được lắp ráp trong hộp kim loại có kích thước phù hợp. Các bóng bán dẫn VT4 và VT5 được lắp đặt trên các tản nhiệt có diện tích bề mặt ít nhất là 100 cm2. Điốt VD10, VD11 cũng cung cấp tản nhiệt thông thường có diện tích bề mặt ít nhất là 200 cm2. Không nên sử dụng thành của hộp thiết bị cũng như tản nhiệt chung cho điốt và bóng bán dẫn làm tản nhiệt vì lý do bộ sạc hoạt động an toàn. Kích thước của tản nhiệt có thể giảm đi đáng kể nếu buộc phải làm mát bằng quạt.

Để thiết lập bộ chuyển đổi, bạn sẽ cần LATR, máy hiện sóng, pin hoạt động và hai mét - một vôn kế và một ampe kế (tối đa 20 A). Nếu một người vô tuyến nghiệp dư có sẵn một máy biến áp cách ly 220 V x 220 V có công suất ít nhất là 300 W thì nên bật thiết bị qua nó - sẽ an toàn hơn khi làm việc.

Đầu tiên, thông qua một điện trở giới hạn dòng điện tạm thời có điện trở 1 Ohm với công suất ít nhất là 75 W (hoặc đèn ô tô có công suất 40-60 W), nối pin với đầu ra của thiết bị và đảm bảo rằng có điện áp dương 5 V ở đầu ra Uret (chân 14) của bộ điều khiển PHI. Kết nối máy hiện sóng với đầu ra C1 và C2 (chân 8 và 11) của bộ điều khiển và quan sát các xung điều khiển. Điện trở động cơ R2 được đặt ở vị trí thấp nhất theo mạch (dòng sạc tối thiểu) và điện áp 36...48 V được cung cấp từ LATR đến đầu vào mạng của thiết bị.Các bóng bán dẫn VT4 và VT5 sẽ không nhận được nhiều nóng. Máy hiện sóng theo dõi điện áp giữa bộ phát và bộ thu của các bóng bán dẫn này. Nếu có xung ở mặt trước xung, bạn nên sử dụng điốt tác dụng nhanh hơn VD14, VD15 hoặc chính xác hơn là chọn các phần tử R17 và C11 của mạch giảm chấn.

Cần lưu ý rằng không phải tất cả các máy hiện sóng đều cho phép đo trong các mạch được kết nối điện với mạng. Ngoài ra, hãy nhớ rằng một số bộ phận của thiết bị đang có điện áp nguồn - điều này không an toàn!

Nếu mọi thứ đều ổn, điện áp ở đầu vào mạng sẽ tăng dần LATR lên 220 V và hoạt động của bóng bán dẫn VT4, VT5 được theo dõi bằng máy hiện sóng. Dòng điện đầu ra không được vượt quá 3 A. Bằng cách xoay thanh trượt của điện trở R2, đảm bảo rằng dòng điện ở đầu ra của thiết bị thay đổi trơn tru.

Tiếp theo, điện trở (hoặc đèn) giới hạn dòng điện tạm thời được tháo ra khỏi mạch đầu ra và pin được nối trực tiếp với đầu ra của thiết bị. Điện trở R4, R6 được chọn sao cho giới hạn thay đổi dòng sạc của bộ điều chỉnh R2 bằng 0,5 và 25 A. Điện áp đầu ra tối đa được đặt thành 15V bằng cách chọn điện trở R5.

Núm điều chỉnh R2 được trang bị thang chia độ theo giá trị dòng điện sạc. Bạn có thể trang bị cho thiết bị một ampe kế. Hộp và tất cả các bộ phận không mang dòng điện bằng kim loại của bộ sạc phải được nối đất chắc chắn trong quá trình hoạt động. Không nên để bộ sạc đang hoạt động trong thời gian dài mà không giám sát.

Văn chương

Kosenko S. VIPER-100A và bộ sạc “bỏ túi” dựa trên nó. - Đài phát thanh, 2002, số 11, tr. 30-32.
Vi mạch để chuyển đổi nguồn điện và ứng dụng của chúng. Danh mục. - M.: DODEKA, 1997.
Mạch điều khiển điều chế độ rộng xung TL493, TL494, TL495. Bảng dữ liệu - Texas Instruments, 1988. ti.com.

Tác giả: V.Sorokoumov, Sergiev Posad

Xem các bài viết khác razdela Ô tô. Pin, bộ sạc.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Thuốc giảm đau làm từ chất cay nhất thế giới 26.11.2018

Ở Maroc, có một loài thực vật Euphorbia resinifera hay còn gọi là nhựa cây mầm. Chất chính của nó là resiniferatoxin, trên thang Scoville nó chứa 16 tỷ đơn vị. Nó nóng hơn gấp 10 lần so với Carolina Ripper và nóng hơn gấp 000 triệu lần so với jalapeño. Tức là chất này sẽ giết chết các đầu dây thần kinh của bạn. Nhưng đó là lý do tại sao nó có thể là loại thuốc giảm đau phổ quát trong tương lai.

Các nhà khoa học từ Đại học San Diego, Hoa Kỳ, đã phát hiện ra rằng nếu resiniferatoxin được tiêm vào cơ thể, thì ở đó nó sẽ kết hợp với TRPV1, một phân tử được tìm thấy trong các đầu dây thần kinh gây cảm giác đau. Kết quả là, một kênh mở ra ở đầu dây thần kinh, qua đó có lượng canxi tăng lên. Sự quá tải canxi như vậy sẽ làm mất hoạt động của dây thần kinh cảm thấy đau, nhưng đồng thời vẫn giữ lại tất cả các cảm giác khác, tức là bệnh nhân không cảm thấy đau mà chỉ cảm nhận được dù chỉ là một cái chạm nhẹ. Đúng vậy, trước khi đưa chất độc vào, người ta không được quên gây mê nơi này trước bằng phương pháp gây mê thông thường, nếu không hậu quả sẽ là đáng buồn nhất, vì trước khi khử độc sẽ gây đau đớn đến khó tin.

Nhà nghiên cứu Michael Iadarola đã thử nghiệm tác động của resiniferatoxin đối với những con chó bị bệnh đầu gối. "Hiệu quả là đáng kinh ngạc, và kéo dài hơn nhiều so với tôi mong đợi, trung bình, chủ sở hữu yêu cầu tiêm lần thứ hai chỉ sau khoảng năm tháng. Và bản thân những con vật, trước đây đi khập khiễng, bắt đầu chạy và sống mà không bị đau."

Resiniferotoxin không cần sử dụng thường xuyên, không gây nghiện, chỉ hoạt động ở nơi nó được tiêm và không gây ra bất kỳ tác dụng gây mê nào. Có lẽ nhược điểm duy nhất của nó là tăng hiệu quả. Nó thực sự loại bỏ hoàn toàn bất kỳ biểu hiện nào của hội chứng đau, cùng với sự nhạy cảm còn lại, có thể dẫn đến chấn thương, vì bệnh nhân chỉ đơn giản là không cảm thấy khó chịu nếu quyết định uống trà quá nóng. Nhưng đối với những bệnh nhân bị bệnh nặng, đây có lẽ là ít phiền toái nhất. Vì vậy, resiniferotoxin đã được coi là một chất thay thế triệt để cho tất cả các opioid.

Tin tức thú vị khác:

▪ Động cơ Audi 2.0 TFSI tiết kiệm mới

▪ Hỗ trợ tiêu chuẩn 8K VESA Embedded DisplayPort 1.4a

▪ Hồng cầu có mặt nạ

▪ Quần áo sữa

▪ Kamikaze Drone Mass Launch Complex

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Palindromes. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Cười, thực sự, không phải là tội lỗi đối với mọi thứ có vẻ buồn cười. biểu hiện phổ biến

▪ Làm thế nào mà bưởi có được tên của nó? đáp án chi tiết

▪ Bài viết của Rogoz. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng