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

[Jerode]

Это уже лучше. Домотать транс все же стоит - перестраховаться на случай снижения сетевого напряжения (довольно частое явление в отечественной энергетике).

Домотать транс не представляется возможным, потому как во-первых практически нет зазора между катушкой и сердечником, а во-вторых гайки которые стягивают пластины сердечника залиты эпоксидкой, так что разобрать транс не повредив его нереально, китaeзы уж постарались
В связи с невозможностью домотки транса был посчитан новый транс на торе (габаритная мощность железа 235-240 ВА при индукции в 1,2 тл, более высокое значение индукции брать не хочется, всетаки для себя делаешь, а при меньшем транс золотым выйдет), который предстоит намотать. Поскольку транс будет мотаться с нуля есть возможность намотать такие обмотки, которые необходимы, чтобы запитать все узлы АЗУ.
Как говорится аппетит приходит во время еды, отсюда родилась следующая блок-схема АЗУ, у кого какие мысли будут на этот чет?

[SacreD]

Jerode, 240ВА=170Вт, так, к слову..
Нужды в намотке нового трансформатора я как таковой не вижу. Добавить витки можно (а тут и нужно) не разбирая сердечник. Не такая уж это сложная наука продеть 5-10м провода для достижения трабуемых 18-24В. Да и места на один слой 2мм провода там, насколько я вижу, предостаточно. Времени это займет в десятки раз меньше, чем мотать ТОР с нуля! Да и качество намотки при этом будет гораздо лучше. Дело хозяйское. Делать для себя можно и с меньшими затратами времени и денег, я бы домотал витков 10-20.

Насчет твоей схемы - не обязательно мотать еще одну вторичку. Будут вольт 25 на кондере, остальные 10-13В снимешь стабом (7812-7815).
Хотя в моем линейнике 3-15В 25А намотана именно еще одна обмотка для запитки блоков управления. Но делал я этот лбп года 2-3 назад, когда еще не таким опытным был (14-15лет) Понапихал туда всяких реле, защит.. в чем, собственно особой нужды и небыло при наличии современных полевых транзисторов..
Вернемся к вторичке - напряжение на силовой обмотке у меня сильно просаживалось, кажется, до 14В (при 25А), на холостом же ходу было около 19В. Вот я и решил лишний раз не нагружать силовую вторичку, и намотал еще одну, примерно на 16-18В, поставил стаб и питал им абсолютно всё кроме нагрузки.

[Jerode]

Опыт бесценная штука, у меня впереди намотка торов, для усилка, так что потренируюсь на ЗУ.
В ходе обсуждения ты говорил про какуюто схему на LM-ках, если не сложко кинь схему с описанием

[McOtin]

Jerode, родилась следующая блок-схема АЗУ, у кого какие мысли будут на этот чет?

1. В простом заряднике регулировка тока не нужна. Батареи 55-95Ач можно заряжать любым начальным током в диапазоне 2-20А.
2. "Ручной" режим имеет смысл только для экстренной подзарядки батареи, т.е. кратковременного "вдувания" в него максимально возможного тока, ограниченного только мощностью блока питания.
3. Стабилизатор напряжения перед стабилизатором тока = деньги на ветер.
4. Зачем отключать батарею от устройства? Режим хранения с поддержанием 13.6...13.8В на клеммах весьма полезен.
5. Зарядка постоянным током до напряжения 14.8В позволит полностью зарядить аккумулятор только при токе С/100 и ниже. Обычно при достижении этого напряжения на клеммах аккумулятор нужно заряжать еще несколько часов. Точное время сказать сложно - зависит от номинальной емкости и начального тока.

Реализовать продвинутые алгоритмы заряда (http://batterytender.com/includes/la...ing_Basics.pdf) на дискретных элементах крайне сложно, лучше использовать специальных зарядные контроллеры или программировать МК.

[SacreD]

В ходе обсуждения ты говорил про какуюто схему на LM-ках, если не сложко кинь схему с описанием

Что-то вроде этого (см. рисунок).
Вместо R1 можно поставить 1-2диода, чтобы ограничивали ток на определенном уровне. У меня лично - 1 диод=8А, 2 диода=25А, примерно так. В случае с диодом схема вообще не боится КЗ на выходе, но нет защиты от переполюсовки. С резистором предела тока нет. Транзистор любой мощный pnp структуры, я ставил 3*КТ896 в параллель (два диода). Схему можно доработать заменой ключевого транзистора на полевик для снижения минимального падения на стабилизаторе, но это немного сложнее. Нужен доп. источник 12-15В.
По поводу подстройки максимального тока - Figure 11 из даташита на стр.6. Шунт 1Ом - ток около 0.5А, шунт 0.1Ом - 5А, 0.025Ом - 20А.
Совместить схемы между собой, думаю, не представляет особого труда.

Падение на стабе должно быть минимальное, ибо греется он не слабо. Я транзисторы вешал на кулер от компа.

[McOtin]

SacreD, В случае с диодом схема вообще не боится КЗ на выходе, но нет защиты от переполюсовки.
Приведенная на картинке схема на самом деле боится даже подключения аккумулятора...

В делителе стабилизатора напряжения вместо(или вместе с) резистора на землю нужно использовать 6-8 обычных маломощных кремниевых диодов - у них температурная зависимость напряжения близка к таковой для свинцово-кислотного аккумулятора.

Падение на стабе должно быть минимальное, ибо греется он не слабо.
Единственный способ обеспечить это - вместо трансформатора ставить импульсный БП и стабилизировать падение напряжение на регулирующем транзисторе на уровне порядка 1В для одиночного или 1.5-2В для составного. При питании от трансформатора на транзисторе придется ронять как минимум 3-5В(1.5В запаса на температурную компенсацию зарядного напряжения + 1В напряжение насыщения + 5...20% на колебания сети)

[SacreD]

Приведенная на картинке схема на самом деле боится даже подключения аккумулятора...

Это почему же? Схема хоть и не моя, но ошибок в ней я не вижу. Стаб на схеме обычный, из серии 78хх.

Единственный способ обеспечить это - вместо трансформатора ставить импульсный БП и стабилизировать падение напряжение на регулирующем транзисторе на уровне порядка 1В для одиночного или 1.5-2В для составного.

McOtin, может тогда просто импульсником обойтись? Зачем городить огород, если им можно отстабилизировать как выходное напряжение, так и ток?

В случае с КТ896 минимальное падение около 4В.

[McOtin]

SacreD, Это почему же
Потому, что нет защитного диода. При подключении к батарее выключенного устройства транзистор с высокой вероятностью пробьется.

может тогда просто импульсником обойтись?
Можно, но линейныйм регулятором проще управлять и его легко/дешево защитить от КЗ и переполюсовки.

[SacreD]

Ну да, в случае с биполяром не помешает. Хотя если транзистор мощный и не один.. у меня уже 2 года так машинные АКБ заряжает и не только
Неплохо было бы лучше полевик приспособить - и падение минимальное, и диод уже встроенный на нужный ток.

[Jerode]

to SacreD
После долгих поисков и просмотра различных схем все больше склоняюсь к схеме из 49 поста, на TL494, если не брать в расчет головную боль с расчетом дросселя, то минимум деталей и большие возможности схемы очень подкупают. Отсюда пара глупых вопросов:
1. как интегрировать в данную схему светодиод который будет показывать окончание процесса зарядки (идет зарядка - светодиод горит, уровень яркости постоянный, зарядка закончилась - светодиод погас)
2. что будет с данной схемой при переполюсовке, не вылетит ли выходной транзистор и не поплохеет ли выходному кондеру при изменении полярности, нужна ли данной схеме защита от переполюсовки
3. что даст увеличение емкости выходного конденсатора с 4700uF до 10000uF
4. из чего изготовить токоизмерительный шунт

[McOtin]

SacreD, у меня уже 2 года так машинные АКБ заряжает и не только
Значит, попались стойкие к обратному напряжению база-эмиттер экземпляры...

Неплохо было бы лучше полевик приспособить - и падение минимальноене получится минимальное - "в условиях обитания" зарядников сеть нередко просаживается на 10-20%, на этом фоне напряжение насыщения и обусловленный им десяток ватт несущественен...

и диод уже встроенный на нужный ток.
Чаще все-таки не "втроенный", а "паразитный", хотя в данном случае это несущественно.


Jerode, как интегрировать в данную схему светодиод который будет показывать окончание процесса зарядки
Учитывая то, что заряд продолжается, пока батарея подключена к устройству, светодиод(с резистором, естественно) можно просто воткнуть параллельно выходу
Проще по амперметру контролировать - упал ток ниже С/100 - заряд пора прекращать.

что будет с данной схемой при переполюсовке
Потекут огромные токи через 1)шунт-диод-дроссель 2)переполюсованный выходной кондер. Если есть предохранитель или первым сгорит шунт - все обойдется, если нет - может рвануть кондер.
Защита нужна, делается на двух полевиках разной проводимости, попробую вспомнить на досуге...

что даст увеличение емкости выходного конденсатора с 4700uF до 10000uF
Увеличение габаритов и затрат на конденсаторы. БОльшая емкость не нужна, гораздо полезнее поставить кондер с низким ЭПС(оно же ESR)

из чего изготовить токоизмерительный шунт
1. Из проволоки с высоким удельным сопротивлением(манганин, константан , в крайнем случае - нихром). На десять ампер сечение проволки потребуется немалое...
2. Из параллельно соединенных резисторов - от двух 0.1 Ом 5Вт до двадцати 1 Ом 0.5 Вт.

[SacreD]

1. как интегрировать в данную схему светодиод который будет показывать окончание процесса зарядки (идет зарядка - светодиод горит, уровень яркости постоянный, зарядка закончилась - светодиод погас)

Jerode, в схеме из поста 49 отключение зарядки АКБ не предусмотрено, только стабилизация напряжения и ограничение по току. Отключение зарядки по достижении определенного напряжения придется ваять самому, там уж и диод поставишь. Можно по току отключение сделать, скажем, опустится до 1А - готово. Но, чесно говоря, это всё никчему - режим поддержания заряда батареи при токе 0.5-1А ничем АКБ не навредит, только лучше будет. Поставишь на сутки в гараж - на следующий день идешь в гараж будучи уверенным что акум полностью заряжен и ждет своего часа.

2. что будет с данной схемой при переполюсовке, не вылетит ли выходной транзистор и не поплохеет ли выходному кондеру при изменении полярности, нужна ли данной схеме защита от переполюсовки

Защиты от переполюсовки нету. Выходному кондеру по барабану на кратковременное изменение полярности.. Сложив сопротивления индуктивности, шунта и соединительных проводов получив в итоге никак не меньше 0.1Ом, т.е. при 12В это всего лишь 120А, которые вся эта цепь сможет протянуть минимум в течении секунды. То есть предохранитель на 10-20А всё дело исправит.

3. что даст увеличение емкости выходного конденсатора с 4700uF до 10000uF

Меньшие пульсации выходного напряжения.. толком ничем лучше не станет. Только обязательно ставь lowESR кондеры, а на 10000мкф их не так-то уж и просто найти будет. Трех-пяти по 220мкф вполне достаточно будет.

4. из чего изготовить токоизмерительный шунт

Проволочный резистор 0.05Ом / 5Вт, белый такой, прямоугольный - их навалом в магазах.

Добавлено через 3 минуты
Ну, вообщем, McOtin опередил.

[McOtin]

Обещанная схема защиты от переполюсовки. В принципе, она и от КЗ защищает, если провода от нее до зарядника длиннее, чем от нее до аккумулятора...

[FOLKSDOICH]

А деталюшки то какие примерно?

[SacreD]

N канальник можно 3205 или 1404, Р канал - 4905, это из силовых.

McOtin, хорошая схема

[McOtin]

FOLKSDOICH, мощные ключи - на напряжение не ниже (максимальное напряжение питания зарядника+напряжение батареи), желательно с двухкратным запасом по току и с как можно меньшим сопротивлением канала. Управляющие - любые противоположной с мощными ключами проводимости с допустимым напряжением не ниже напряжения питания зарядника.

SacreD, схемы-то нормальные, только вот разрабатывалась для устройства, отключавшегося при падении напряжения на выходе ниже 6В
В приложении к обсуждавшейся схеме на ТЛ494 в P-канальном варианте при переполюсовке на первой ноге микрухи появится небольшое(не опасное) отрицательное напряжение и она задерет выходное до максимума, что в-принципе не есть хорошо...
Диод между выходом на резистор регулировки напряжения и землей лучше убрать и воткнуть цепочку из двух-трех последовательно соединенных, анодом на "плюс" левее полевика и катодом на провод к регулятору. R4 при этом потребуется двухваттный.

[Songo]

Здравствуйте.
Подскажите пожалуйста, как конкретно поставить в эту схему http://kravitnik.narod.ru/charge/charge_4.html в место КТ825 - IRF4905, или даже 2 штуки в параллель. Или как внедрить схему которую предложил McOtin, нужен ли при этом дроссель и диот на выходе ЗУ как показано в родной схеме ЗУ? А то схем переделал уже немало и не одна толком не работает но все они были на К554СА3, думаю может с TL494 повезет больше.

[AlexLeon]

Здравствуйте Уважаемые форумчане!!! Вопрос у меня к Вам такой: имеется тороидальный трансформатор 2*16в 5а. Подойдет ли он, вместо штатного, в З.У. Кедр авто 4А? И как настроить сей агрегат не подключая АКБ (где-то слышал, что подключают электролит на 2000 мФ, но как точно не известно. какая-то там методика). Прошу откликнуться!