Зарядний пристрій для авто на IR2153. Імпульсне ЗУ для заряджання акумуляторів - Зарядні пристрої (для авто) - Джерела живлення Елементи конструкції зарядника
Непогана і цікава схема якісного зарядного пристрою на основі мікросхеми IR2153, напівмостового драйвера, що самотактується, яка досить часто використовується в електронних баластах енергозберігаючих ламп.
Схема працює від мережі змінної напруги 220 Вольт, її вихідна потужність близько 250 ват, а це близько 20 Ампер при 14 Вольтах вихідної напруги, чого цілком достатньо для заряджання автомобільних акумуляторів.
На вході є мережевий фільтр, захист від кидків напруги і перевантаження блока живлення. Термістор захищає ключі під час початкового моменту включення схеми до мережі 220 Вольт. Потім мережна напруга випрямляється діодним мостом.
Через обмежувальний опір 47 ком напруга проходить на мікросхему генератора. Імпульси певної частоти йдуть на затвори високовольтних ключів, які спрацьовуючи пропускаючи напругу в обмотку мережного трансформатора. На вторинній обмотці ми маємо потрібну напругу для заряду акумуляторів.
Вихідна напруга ЗП залежить від кількості витків у вторинній обмотці та робочої частоти генератора. Але частоту слід піднімати вище 80кГц, оптимально 50-60кГц.
Високовольтні ключі IRF740 чи IRF840. Змінюючи ємність конденсаторів у вхідному ланцюзі, можна збільшити або зменшити вихідну потужність зарядного пристрою, за необхідності можна досягти 600 ватної потужності. Але потрібні конденсатори 680 мкФ і потужний діодний міст.
Трансформатор можна взяти готовий з комп'ютерного блокуживлення. А можна його зробити самому. Первинна обмотка містить 40 витків дроту діаметром 0,8 мм, потім накладаємо шар ізоляції намотуємо вторинну обмотку - десь 3,5-4 витка з досить товстого дроту або використовувати багатожильний провід.
Після випрямляча у схемі встановлений конденсатор, що фільтрує, ємність не більше 2000 мкФ.
На виході необхідно поставити імпульсні діоди зі струмом не менше 10-30А, звичайні одразу згорять.
Увага схема ЗУ не має захисту від короткого замикання і одразу вийде з ладу, якщо таке станеться.
Ще один варіант схеми зарядного пристрою на мікросхемі IR2153 |
Діодний міст складається з будь-яких випрямних діодів зі струмом не менше 2А, можна і більше і зі зворотною напругою 400 Вольт, можна використовувати готовий діодний міст зі старого комп'ютерного блоку живлення в ньому зворотна напруга 600 Вольт при струмі 6А.
Для забезпечення необхідних параметрів живлення мікросхеми необхідно взяти опір 45-55 кОм із потужністю 2 ват, якщо таких не можете знайти, з'єднайте послідовно кілька малопотужних резисторів.
Схема такого імпульсного блоку живлення в інтернеті зустрічається досить часто, але в деяких з них допущені помилки, я ж, у свою чергу, трохи допрацював схему. Задаюча частина (генератор імпульсів) зібраний на ШІМ-контролері IR2153. Схема являє собою типовий напівмостовий інвертор з потужністю 250 ват.
Імпульсне ЗУ для заряджання акумуляторів
Потужність інвертора можна підвищити до 400 Вт, якщо замінити електролітичні конденсатори на 470 мкФ 200 Вольт.
Силові ключі з навантаженням до 30 -50 Вт залишаються холодними, але їх потрібно встановити на тепловідведення, можливо буде потреба в повітряному охолодженні.
Використано готовий трансформатор від комп'ютерного блоку живлення (підійде буквально будь-який). Вони мають шину 12 Вольт до 10 Ампер (залежить від потужності блоку, в якому вони використовувалися, у деяких випадках обмотка на 20 Ампер). 10 Ампер струму цілком вистачить для заряджання потужних кислотних акумуляторів із ємністю до 200А/год.
Діодний випрямляч - у моєму випадку було використано потужне діодне складання шоттки на 30 Ампер. Діод лише один.
УВАГА!
Не скоротити вторинну обмотку трансформатора, це призведе до різкого підвищення струму в первинному ланцюзі, до перегріву транзисторів, внаслідок чого вони можуть вийти з ладу.
Дросель - теж був знятий від імпульсного БП, його за бажання можна виключити зі схеми, він тут застосований у мережевому фільтрі.
Запобіжник також не обов'язково ставити. Термістор – будь-який (я взяв від неробочого комп'ютерного блоку живлення). Термістор зберігає силові транзистори під час кидків напруги. Половина компонентів цього блоку живлення можна випаяти з неробочих комп'ютерних БП, у тому числі електролітичні конденсатори.
Польові транзистори - я ставив потужні силові ключі серії IRF740 з напругою 400 Вольт при струмі до 10 Ампер, але можна використовувати будь-які інші аналогічні ключі з робочою напругою не менше 400 Вольт зі струмом не менше 5 Ампер.
До блоку живлення не бажано додати додаткові вимірювальні прилади, оскільки струм не зовсім постійний, стрілочний або електронний Вольтметр можуть працювати неправильно.
Готове зарядний пристрійдосить компактний і легкий, працює повністю безшумно і не гріється при холостому ходу, забезпечує досить великий вихідний струм. Витрати на компоненти мінімальні, але ринку такі ЗУ коштують 50-90$.
Прийшла зима, саме час задуматися про зарядний пристрій автомобільного акумулятора. Можна виготовити зарядний пристрій за класичною схемою, з регулятором на тиристорах, але габарити та вага такого зарядного пристрою дуже великі. Можна піти і купити зарядне як зробив мій товариш саме завдяки йому у мене є відмінний заводський корпус)))) - Купив він зарядку на ринку, пробував зарядити акумулятор, але він якось не заряджався, прийшов він до мене мовляв розбери глянь че да як , Розібрали посміялися і він мені його подарував))), коротше всередині транс ват на 80, діодний міст і запобіжник, транс видає аж 11 вольт, як ви розумієте заряджати воно в принципі не може! А я вирішив зробити у цьому корпусі імпульсну зарядку, чому імпульсну? а тому, що сучасна елементна база дозволяє істотно спростити схему, не втрачаючи надійності.
Принцип роботи наступний, підключаємо акумулятор, виставляємо потрібний зарядний струм (рекомендується 10% від повної ємності акумулятора, для акумулятора 55 А/год струм потрібен 5.5 А) і йдемо займатися своїми справами, коли має захист від короткого замикання та переплюсування що істотно продовжить йому життя))).
Даний зарядний пристрій зібрано на недорогій мікросхемі UC3845, за стандартною схемою включення мікросхема управляє потужним польовим транзисторомнавантаженням якого є імпульсний трансформатор. Практично всі радіоелементи можна видерти з комп'ютерних блоків живлення, у тому числі і трансформатор, правда його доведеться перемотати, у мене на перемотування пішла година з перекурами, краса імпульсників у тому, що мотати всього пару десятків витків.
Ось, власне, схема блоку живлення.
Існують дві версії друкованих плат під даний блок живлення, основна відмінність у них, у розмірах трансформаторів. вибирайте під ті, які у вас є.
Плати трохи розходяться зі схемою за номіналами, а також на платах доданий регулятор струму, завдяки чому струм можна регулювати від 1 до 7.5 ампер, всі елементи на друкованих платах підписані, при складанні схема може і не знадобитися.
Поки у вас не відпало бажання його повторювати, ось мої фото процесу намотування найстрашнішого - імпульсного трансформатора, мотав на ферриті з комп'ютерного блоку живлення.
З початку мотається перша половина первинної обмотки я мотав 26 витків дротом 0.6-0.7 мм. 
Потім шар ізоляції можна паперовим скотчем в 2 шари, а можна як описано 
Далі мотаємо обмотку живлення мікросхеми UC3845 6 витків проводом 0.3-0.4 мм. 
Знову мотаємо ізоляцію і другу половину первинки знову 26 витків проводом 0.6-0.7 мм. 
Добре ізолюємо 
Мотаємо вторинку, звертайте увагу на напрямок намотування і на те до яких висновків припаювати кінці обмоток!
6 витків у 3 дроти діаметром 0.8 мм. 
Останній шар ізоляції та все готове. 
Не поспішайте склеювати осердя, для правильної роботи схеми, індуктивність первинної обмотки повинна становити 370 мкГн. мені довелося покласти прокладки з картону завтовшки приблизно 1мм. між половинками осердя. Заміряти та підігнати індуктивність потрібно обов'язково!
Все налаштування зводиться до підбору 2х резисторів, зазначених на схемі. На рахунок радіаторів на транзисторах, на IRFZ44 вистачить невеликого, на вихідні діоди бажано поставити побільше вони гріються найбільше, на силовий транзистор я взагалі не ставив радіатора радіатор все ж таки потрібен невеликого розміру, тому що при роботі схема обдується вентилятором незначний. Я поставив полев трохи по потужніше IRFP22N50A, та й діоди відповідно, у мене струм заряду доходить до 10 ампер і більше (потрібний якісний обдув плати). Правда довго так залишати не можна, у мене стоїть масенький радіатор на вихідному діоді, і я його рукою при такому струмі не втримаю сильно гріється, але після заміни радіатора думаю все буде супер.
PS. Я вже разок спалив зарядник - заряджаючи акумулятор ємність 190 А/год, поставив струм як мені здавалося 9.99А але не врахував що амперметр більше просто не показує))) загалом струм там був далеко за 10 А - згоріло 3 резистора діод 4148 і силовий транзистор, після заміни все працює далі як належить, додав радіатор на силовий транзистор і поставив кулер 120 мм тепер охолодження покращилося проблем із зарядкою немає)))) Для живлення цифрового ампервольтметра та кулера поставив у корпус маленький трансформатор на виході у нього 12 вольт змінки, якщо кулер живитиме про перетворювача зарядки то при низькому струмі у нього дуже маленькі оберти
Ось фото того, що у мене вийшло, батарейка тимчасово живить вольтамперметр, я її приберу але потім)))
