Нужна схема зарядного устройства для зарядки 12V АКБ

[Jerode]

Всем доброго времени суток.

Уважаемые форумчане, нужна схема автоматического зарядного устройства для зарядки автомобильного аккумулятора.
Требования к схеме следующие:
-ЗУ на базе трансформатора, импульсные варианты не рассматриваются;
-простота и надежность в эксплуатации;
-максимальный ток на выходе 10А;
-автоматическое отключение схемы при достижении напряжения на АКБ 14,8V (желательно чтобы порог сработки можно было регулировать в пределах 14,8-15,4V для всесезонной эксплуатации лето-зима);
-защита от переполюсовки и КЗ;
-регулировка тока заряда 0,1-10А;
-регулировка напряжения заряда.

кто чего может подсказать?

Заранее спасибо

[ditter]

Jerode, вы имеете ввиду разные типы (кислотный, гелевый, щелочной и т.п.) аккумуляторов или их разные типоразмеры (напруга/емкость) в пределах одного типа ?

[Александр Котов]

Работает около 8 лет,ежедневно заряжает 2...5 акума,отказов небыло.

Тут нужно было вставить слово "чужих" аккумуляторов. Потому как свой собственный аккумулятор не станет ни один дурак заряжать током порядка 30 ампер (как вы это делаете). Это еще одно доказательство криворукости нашего отечественного автосервиса.
Если есть сомнения - к любому новому отечественному аккумулятору прилагается инструкция по зарядке. Дабы просто так не брызгать слюнями на форуме о пользе заряда чужих аккумов большими токами.

[McOtin]

ditter, чему там меняться - она же по даташиту сделана, просто индикация режимов добавлена.


Jerode
регулировка тока и напряженя, необходима
Источники питания с регулируемым напряжением 0-30В и ограничением тока 0-10А в продаже имеются, но, боюсь, заряжать аккумуляторы они будут не в самом оптимальном режиме. К тому же далеко не всякий без выгорания выдержит переполюсовку батареи даже в выключенном состоянии.


Александр Котов,
Потому как свой собственный аккумулятор не станет ни один дурак заряжать током порядка 30 ампер (как вы это делаете).
1. С чего ты взял, что он это делает?
2. Если не превышать напряжение на клеммах в 14.0...14.5В, начальный зарядный ток величиной даже в С аккумулятору ничем не грозит. Мощность источника питания для этого требуется совершенно неразумная, в остальном вполне допустимый, хоть и не оптимальный режим.

Дабы просто так не брызгать слюнями на форуме о пользе заряда чужих аккумов большими токами.
Похоже, что "слюнями брызгает" вовсе не passat

[passat]

Тут нужно было вставить слово "чужих" аккумуляторов. Потому как свой собственный аккумулятор не станет ни один дурак заряжать током порядка 30 ампер (как вы это делаете). Это еще одно доказательство криворукости нашего отечественного автосервиса.
Если есть сомнения - к любому новому отечественному аккумулятору прилагается инструкция по зарядке. Дабы просто так не брызгать слюнями на форуме о пользе заряда чужих аккумов большими токами.

Свой при надобности заряжаю темже и также.Ток устанавливаю 15...20А-и никогда не имел никаких проблем

Offтопик:
Насчёт криворукости ваших сервисов-спорить не буду,сам не сталкивался,знаю только по наслышке
Мой работает в линейном режиме-очередь за воротами-лутчее тому доказательство,хотя конкурентов-более,чем достаточно
То,что акумуляторы - как,впрочем и всё остальное,что связанно с авто - с наклейкой "Сделанно в СССР" / ** Made in Russia **-фуфло,я знаю и без прилагаемых бумажек

[Jerode]

Jerode, вы имеете ввиду разные типы (кислотный, гелевый, щелочной и т.п.) аккумуляторов или их разные типоразмеры (напруга/емкость) в пределах одного типа ?

Акуммуляторы разных типоразмеров, если не ошибаюсь все щелочные, хотя могут попадаться и кислотные.
Иногда при очередной переделке КарАудио жалко гонять акумулятор пол дня подряд, отслушивая и настраивая кросы для четырех канальника и сабового моноблока, а так кинул на АКБ зарядку и качегаришь потихоничку, чтоб соседям по гаражу не напряжно было.

[SacreD]

Зарядка кислотных машинных аккумуляторов токами более 1/3 С, т.е. 20А и выше чревата преждевременным вскипанием электролита (уже через несколько секунд) и выделением очень едких и опасных газов. Убедился на собственном опыте, сам однажды чуть не отравился при зарядке акума подобным образом. Это что касается кислотных. Со щелочными дело обстоит проще, однако в даташитах на подобные аккумуляторы также крайне не советуют заряжать батарею током более трети емкости - АКБ перегревается, число циклов заряд-разряд резко сокращается, емкость теряется вникуда и прочие симптомы.
Имхо, заряжать акб нужно токами не больше 0.2С - незачем рисковать ни собственным здоровьем, ни "здоровьем" акб.

[McOtin]

SacreD, Чтоб не рисковать ни собственным здоровьем, ни "здоровьем" акб, заряжать нужно не током, а напряжением с ограничением тока.
И даже без ограничения токи в десятки ампер будут течь считанные секунды-минуты, ни перегреться, ни заметно нагреться батарея не успеет. Не перегревается же она при разряде стартерными токами в сотни ампер...

[SacreD]

McOtin, когда батарея разряжена, ток в любом случае исчесляется десятками ампер, а напряжение заряда я 14.4В выставляю, теперь и с ограничением тока - когда 5А, 10А, когда 15А если срочно надо подзарядить. на 20А и выше не рискую гонять.

[Jerode]

Уважаемые форумчане,
Пересмотрел кучу схем и запутался в конец, глаза разбегаются как тараканы, к сожалению собственных знаний не хватает для того чтобы полностью разобраться в приципах функционирования той или иной схемы, а собирать тупо по бумажке неохота.
В наличие есть транс, на выходе 14,4V или 2*7,2V (фотки транса прложены) довольно спокойно выдает 8-10А вес девайса 3кг, вторичка намотана проводом 1,8-2,0 мм, залит эпоксидкой,
Оформилась следующая последовательность компонентов:

Транс -> Диодный мост -> кондер 10000uF 35V (чтобы поднять напряжение в 1,4 раза, а также сгладить пульсации)-> регулировка напряжения (на базе транзистора на массу, в базу которого установлен потенциометр) -> регулировка тока (мощный проходной транзистор, в базу которого включен переменник) -> блок автоматического отключения при достижении напряжения на клемах АКБ 14,8V

Впринципе оч нравится вот эта схемка, http://kravitnik.narod.ru/charge/charge_4.html но не могу найти модель TL494 промоделировать ее в МС с напряжением от транса ~14,4V, а не ~24V


У кого какие мысли будут на сей счет, какие транзисторы взять для регулировки напряжения, регулировка тока (0,1 - 10А).

[SacreD]

Jerode, а 14.4В это на ХХ? сколько под нагрузкой? в реале напряжение повысится в 1.3раза (падение на диодах), т.е. где-то около 19В на ХХ и вольт 17 под нагрузкой. Возможно, этого будет маловато.

Могу предложить стандартный вариант с применением лм317, но ей на вход нужно 19В уже под нагрузкой, так что скорее всего не прокатит. Все же попытаться можно, взяв одну лм-ку, 2-3транзистора кт896 в усиление и потенциометр по выходу. Ампер 5 поидее схема должна потянуть, может и все 10.
Второй вариант - это маленький вспомагательный трансформатор (18-24В переменки) на несколько ватт - на него вешается лм317 с выходом 14.4В, на батарею. В усиление (на резистор, включенный последовательно со входом лм317) ставятся уже не биполярники, а 1-2 полевика типа IRF3205, регулирующие уже напряжение с силового транса. В этом случае минимальное падение на силовом регулирующем элементе составит менее 100мВ. Если на словах непонятно - могу накидать схемку.

Сложнее ситуация обстоит с регулировкой тока в столь широком диапазоне 0,1-10А. С имеющимся трансом и требуемом напряжении на выходе ее будет достаточно сложно осуществить. На той же лм317 с токовым шунтом можно будет обеспечить регулировку в пределах 1-2...10А, можно сделать второе положение - 0,1-0,2...1А, если требуются токи ниже 1А. В предложенном тобою варианте (мощный проходной транзистор, в базу которого включен переменник) есть, пожалуй, главный недостаток - очень большая нестабильность выходного тока в зависимости от температуры корпуса. нужен составной транзистор, либо предложенный мною выше вариант - лм317+транзистор на токовом шунте.
Почему именно 1..10А, а не 0,1...10А? Потому, что на открывание транзистору нужно не менее 0.4В, а в запасе мы имеем около 4В, итог - регулировка тока 1к10.

[McOtin]

Jerode,
Транс -> Диодный мост -> кондер 10000uF 35V -> регулировка напряжения -> регулировка тока -> блок автоматического отключения
1. При таких раскладах регулировка тока нужна до регулировки напряжения.
2. Зачем тебе 10А? Габариты радиаторов под диоды и регулирующие транзисторы(а "уронить" на них придется 3-5 вольт) представляешь? У тебя уже трансформатор немаленький - как эту бандуру под капот ставить?
При зарядке напряжением с ограничением тока в 5А не в ноль разряженный 55Ач аккумулятор с высокой вероятностью зарядится за ночь.
3. Есть ведь специализированная микруха http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/uc3906.html, ее можно бесплатно получить в количестве до 5 шт (нажми на "samples") - ей нужен один мощный составной транзистор типа КТ 825(обязательно зашунтировать обратнопараллельным диодом) или TIP147(последний дешевле и защитный диод встроен), усли нужен режим предзарядки сильно разряженных батарей - еще один транзистор послабее(КТ815). Из обвязки - десяток резисторов да пара диодов. Недостатков всего два, и оба обусловлены алгоритмом работы: а)нужно обязательно подключать сначала батарею, потом питание и б)даже при кратковременном пропадании сети зарядный цикл прекращается и батарея заряжается до дежурного напряжения, в результате зарядка затягивается. В остальном - одни достоинства: бережный алгоритм, учет температуры, чрезвычайная надежность и полный автоматизм. У меня на даче аккумулятор резервной электростанции к такому уже несколько лет постоянно подключен и вполне себе бодр.

Впринципе оч нравится вот эта схемка, http://kravitnik.narod.ru/charge/charge_4.html
А кто грозился импульсные схемы не рассматривать?

У кого какие мысли будут на сей счет, какие транзисторы взять для регулировки напряжения, регулировка тока (0,1 - 10А).
Одним транзистором надо все регулировать, подходящих куча, чуть ли не от П210 начиная, толко если нет встроенного защитного диода, надо обязательно ставить, иначе пробъется при подключении батареи к выключенному устройству.
Каждый транзистор это вольт-полтора минимального падения напряжения, с двумя твой трансформатор придется доматывать. Кстати, если твоему аккумулятору при +25С требуются для зарядки 14.8В, то при -25С ему потребуется уже 16В, так что зарядник на твоем трансформаторе можно использовать только в теплом помещении, причем сеть не должна скакать больше +/-5%.

[Jerode]

Jerode, а 14.4В это на ХХ? сколько под нагрузкой? в реале напряжение повысится в 1.3раза (падение на диодах), т.е. где-то около 19В на ХХ и вольт 17 под нагрузкой. Возможно, этого будет маловато.

Думаю падение напряжения под нагрузкой не должно превышать 0,5V. Возможно удастся копмпенсировать падение напряжения при максимальном выходном токе, емкостью кондера. Напряжение после диодного моста 12,6V (при входном на трансе ~220V) т.е. после кондера долдно быть 17,6V учитывая возможную просадку 17,0V.

Могу предложить стандартный вариант с применением лм317, но ей на вход нужно 19В уже под нагрузкой, так что скорее всего не прокатит. Все же попытаться можно, взяв одну лм-ку, 2-3транзистора кт896 в усиление и потенциометр по выходу. Ампер 5 поидее схема должна потянуть, может и все 10.
Второй вариант - это маленький вспомагательный трансформатор (18-24В переменки) на несколько ватт - на него вешается лм317 с выходом 14.4В, на батарею. В усиление (на резистор, включенный последовательно со входом лм317) ставятся уже не биполярники, а 1-2 полевика типа IRF3205, регулирующие уже напряжение с силового транса. В этом случае минимальное падение на силовом регулирующем элементе составит менее 100мВ. Если на словах непонятно - могу накидать схемку.

Дай схемку пожалуйста.
Что скажешь по ссылке приведенной выше, очень подкупает регулировка тока и напряжения в широком диапазоне, но вот назначение дросселя и шунта понять не могу, не хватает знаний.

[SacreD]

Jerode, исходя из того, что имеем на выходе диодного моста.. рисовать схему не имеет практического смысла Тут импульсник - пожалуй, единственный выход. Микруха провереная, особых проблем со схемой возникнуть не должно. Собственно, обычный понижающий стаб. Регулировка тока оформлена грамотно. Ток по идее должен будет регулироваться в пределах 0,4...10А (учитывая dead-time 4%). Нижнюю грань тока можно опустить практически до нуля, заменив в схеме TL494 на TL594 (DT=0%). По какой-то причине попадаются иногда и 494 с DT=0%, но редко.
Единственное пока замечание к схеме - транзистор КТ825А заменить на IRF3205 / IRFZ44, при этом базовый резистор уменьшить с 1кОм до 47Ом, а второй - с 100Ом до 1КОм. В этом случае при токах нагрузки до 5А радиатор точно не понадобится, возможно и с 10А будет та же ситуация.
Стоимость такого ЗУ - около 100руб при наличии диодного моста.

Да, и еще. Кондер по выходу, что 4700мк*25В нужен с маркировкой lowESR, иначе будет сильно греться.

[Гоша]

SacreD,
Ты эта, поосторожнее с рекомендациями по замене транзисторов. Там нужен вместо КТ825 (p-n-p) р- канальный полевик. Хотя-бы 2 включенных параллельно IRF4905.

[SacreD]

Гоша, дельное замечание.
Думаю стоило бы просто перевесить ключ с индуктивностью на отрицательный полюс, при этом сменить также и полярность управления транзистором.

[Гоша]

Так просто не получится. Всю схему придется перепахивать. Токовый датчик переносить, опору для петли регулировки тока менять. Геморрой с менингитом. 4905 проще.

[McOtin]

SacreD,
Единственное пока замечание к схеме
У меня другое замечание - схема отличается крайне низкой "дуракоустойчивостью", а по опыту это очень важный параметр. У меня в одном заряднике из диэлектрического корпуса торчала головка всего одного винта М3, соединенного с "минусом" схемы - один родственник умудрился поставить зарядник на двигатель так, что винт контактировал с "массой"(это при наличии сантиметровых ножек) и подключил минусовую клемму к "+" батареи... Хорошо печатная дорожка была всего 3мм шириной. Пришлось от греха заклеить головку винта куском пластмассы.
Что в обсуждаемой схеме произойдет с дросселем, диодом КД213, резистором 0.05 Ом и кондером 4700мкФ при случайной переполюсовке батареи?

[SacreD]

McOtin, сгорит предохранитель на выходе зарядника

Гоша, ну ведь это отсилы 10 минут работы - переставить местами несколько элементов, зато потом какая выгода Греться будет гораздо меньше, затраты на один 3205 будут куда меньше чем на несколько 4905..
Хотя, хозяин-барин

[Гоша]

McOtin,
Ну, знаешь...
Тут одно из двух - или экономим милливольты падения напряжения на переходах и не включаем последовательно с аккумулятором дуракозащитный диод, и делаем механическую защиту, чтобы клеммы перепутать нельзя было, либо все-таки диод.
А то, что корпус изделия, подлежащего эксплуатации в полевых условиях, должен быть надежно изолирован от электрической схемы - даже не обсуждается.

[McOtin]

McOtin, сгорит предохранитель на выходе зарядника

А он там точно есть? В обоих проводах? Поднимите мне веки - не вижу!(С)