Схеми захисту у блоці живлення

У специфікації якісного блоку живлення повинні бути зазначені заходи захисту, такі як: UVP, OVP, SCP, OPP, OCP, OTP.

У характеристиках дешевих блоків живлення можуть бути не всі схеми захисту або взагалі не вказуватися. Якщо виробник не згадав про схеми захисту, це не означає, що вони відсутні. Для того, щоб дізнатися, які саме заходи захисту використовуються у вашому блоці живлення, доведеться заглянути всередину. Найчастіше використовують OPP і SCP - Тобто. Звичайний запобіжник. А такого захисту не завжди може вистачити і у разі НП, доведеться займатися самостійним ремонтом материнської плати, блоку живлення тощо. Чому самостійним ремонтом? Адже ви заощадили на БП, навіщо ще витрачати гроші на сервісний центр.

Схеми захисту

Схеми захисту у блоках живлення призначені для відключення основних виходів при збоях. Визначити які схеми захисту встановлені у вашому блоці живлення можна за специфікацією виробника.

Якісні блоки живлення оснащені всіма схемами захисту, які наведені нижче:

UVP (Under Voltage Protection) – захист від низької напруги;
OVP (Over Voltage Protection) - захист від перевищення вихідної напруги;
SCP (Short Circuit Protection) – захист від короткого замикання. Захист обов'язковий для всіх блоків живлення стандарту ATX12V;
OPP (Over Power Protection) або OLP - захист від перевантаження за сумарною потужністю по всіх каналах;
OCP (Over Current Protection) - захищає від стрибків струму при перевантаженні будь-якого з виходів;
OTP (Over Temperature Protection) – захист від перегріву. Максимальна температура під час роботи не повинна перевищувати +50°С

Якщо виробник не вказав схеми захисту в характеристиках блока живлення, необхідно брати викрутку і знімати кришку блоку живлення, щоб побачити, які схеми захисту встановлені.

На цьому знімку можна побачити чіп The Weltrend WT7517 IC, який забезпечує OVP і UVP - Захист від перевищення та зниження вихідних напруг всіх трьох входів напруги (3,3 В, 5В, 12В)

Звичайний запобіжник або OPP або SCP. Такого захисту недостатньо, і без чіпа захисту комп'ютерні комплектуючі можуть бути під певною загрозою.

Схеми захисту від короткого замикання та перевантажень у блоці живлення

Типова структурна схема захисту БП від надструму. Більшість схем є окремим вузол, який можна застосувати в будь-якому пристрої (з поправкою на номінальний струм). Його можна вбудувати в наявний блок живлення або зібрати в окремому корпусі.

Коротке замикання супроводжується двома явищами:

• збільшення струму;
• зниження напруги (що ближче до місця КЗ, тим більше зниження, а в місці короткого замикання воно дорівнює нулю).

Більшість пристроїв захисту використовують першу ознаку. Датчиком струму зазвичай служить резистор із номіналом від кількох сотих до одиниць Ом. Струм, що проходить, створює пропорційне падіння напруга на шунті - чим більше струм, тим більше напруга. Схема порівняння порівнює цю напругу із заданим рівнем, і, при досягненні порога, дає сигнал розмикання ключового елемента, струм переривається. Вузол індикації подає сигнал про спрацювання захисту. Недолік такого рішення - КЗ може статися до місця встановлення вимірювального шунту, і тоді захист не спрацює.

В імпульсних блоках живлення з ШІМ-регулюванням захист може бути побудований дещо по-іншому.

Типова схема захисту імпульсного БП із ШІМ-регулюванням.

Струм вимірюється безпосередньо в ланцюзі імпульсного трансформатора. Напруга також порівнюється із заданим значенням, при перевищенні відбувається вплив на ШІМ-регулятор. Генерація або повністю припиняється, або напруга знижується до безпечного рівня. Мінусом є обмежена область (тільки БП з PWR-регулюванням) та прив'язка до конкретної схемотехніки БП. Зате надструм контролюється на всіх ділянках силового ланцюга.

Варіант 2

Ця схема досі не має аналогів за багатьма параметрами. Вона одночасно захищає і від переполюсування живлення, і від короткого замикання.

Принцип роботи цієї схеми є наступним. При нормальному режимі роботи плюс джерела живлення через світлодіод і резистор R9 відкриває польовий транзистор, і мінус через відкритий перехід «польовика» надходить на вихід схеми до акумулятора.

При переполюсуванні або короткому замиканні струм у ланцюзі різко зростає, внаслідок чого утворюється падіння напруги на «польовику» та на шунті. Таке падіння напруга достатньо спрацьовування малопотужного транзистора VT2. Відкриваючись, останній замикає польовий транзистор, замикаючи затвор із масою. Одночасно спалахує світлодіод, оскільки живлення для нього забезпечується відкритим переходом транзистора VT2.

Через високу швидкість реагування ця схема гарантовано захистить зарядний пристрій за будь-якої проблеми на виході.

Схема дуже надійна у роботі і здатна залишатися у стані захисту нескінченно довгий час.

Приклад розрахунку

Для грамотного виготовлення ПЗП необхідно зробити його розрахунок. За основу береться трансформаторний тип пристрою. Струм АКБ у режимі запуску становить Iст = 3 * Сб (Сб - ємність АКБ в А * год).Робоче U на "банку" становить 1,74 - 1,77 В, отже, для 6 банок: Uб = 6 * 1,76 = 10,56 В. Для розрахунку потужності, що споживається стартером, наприклад, для 6СТ-60 з ємністю в 60 А: Рс = Uб * I = Uб * 3 * С = 10,56 * 3 * 60 = 1900,8 Вт. Якщо зібрати пристрій за цими параметрами, то вийде таке:

1. Робота здійснюється разом із штатною АКБ.
2. Для запуску потрібно заряджати АКБ протягом 12 - 25 секунд.
3. Стартер крутиться з цим пристроєм 4-6 секунд. Якщо запустити не вдалося, то доведеться повторювати процедуру заново. Цей процес негативно впливає на стартер (значно нагріваються обмотки) і термін служби АКБ.

Пристрій має бути набагато потужнішим (рисунок 1), тому що струм трансформатора знаходиться в діапазоні 17 - 22 А. При такому споживанні відбувається падіння U на 13 - 25 В, отже мережне U = 200 В, а не 220 В.

Малюнок 2 - Схематичне зображення ПЗУ.

Принципова електрична схема складається з потужного трансформатора та випрямляча.

З нових розрахунків для ПЗУ необхідний трансформатор, потужність якого становить близько 4 кВт. За такої потужності забезпечується частота обертання коленвала:

Для виготовлення понижуючого трансформатора бажано використовувати тороїдальний сердечник від старого потужного електродвигуна великої потужності. Щільність струму трансформаторних обмотках становить приблизно 4 - 6 А/кв. мм. Площа сердечника (залізняка) розраховується за формулою: Sтр = a * b = 20 * 135 = 2700 кв. мм. Якщо за основу взято інший магнітопровід, то потрібно знайти в інтернеті приклади розрахунку трансформатора з цією формою залізняку. Для розрахунку кількості витків:

1. T = 30/Sтр.
2. Для I обмотки: n1 = 220 * T = 220 * 30/27 = 244. Мотається дротом діаметра 2,21 мм.
3. Для II: W2 = W3 = 16 * T = 16 * 30/27 = 18 витків з алюмінієвої шини з S = 36 кв. мм.

Після намотування трансформатора необхідно включити його та виміряти струм холостої роботи. Його значення має бути менше 3,2 А. При намотуванні потрібно рівномірно розподіляти витки за площею каркаса котушки. Якщо струм холостого ходу вище за потрібне значення, то прибирають або домотують витки на I обмотці

Увага: ІІ обмотку чіпати не можна, оскільки це призведе до зниження коефіцієнта корисної дії (ККД) трансформатора

Вимикач слід вибирати із вбудованим теплозахистом, використовувати лише діоди, розраховані на струм 25 - 50 А. Всі з'єднання та дроти укладаються акуратно. Провід слід використовувати мінімальної довжини та багатожильні мідні з перетином понад 100 кв. мм. Довжина дроту має значення, тому що на ньому можуть бути втрати U близько 2 - 3 при запуску стартера. З'єднувач зі стартером зробити швидкознімним. Крім того, щоб не переплутати полярність, потрібно намітити дроти ("+" - червона ізоляційна стрічка, а "-" - синя).

ПЗУ має запускатися на 5 - 10 секунд. Якщо використовуються потужні стартери (понад 2 кВт), то живлення однофазної мережі не підійде. І тут потрібно переробити ПЗУ під трифазний варіант. Крім того, можливе застосування вже готових трансформаторів, але вони мають бути досить потужними. Детальний розрахунок трифазного трансформатора можна знайти у довідковій літературі чи інтернеті.

Виходи

Всі блоки живлення поставляються з довгими пучками дротів, що стирчать ззаду. Кількість проводів і доступних роз'ємів для запитування пристроїв відрізнятиметься від моделі до моделі, але деякі стандартні підключення повинні забезпечувати всі БП без винятку.

Так як напруга - це величина різниці потенціалів, то кожен вихід має на увазі два дроти: один для зазначеної напруги (наприклад, +12 В) і провід, щодо якого вимірюється різницю потенціалів. Цей провід називається заземленням, "землею", "reference wire" або "загальним" проводом, і два цих дроти утворюють петлю: від блока живлення до пристрою-споживача, а потім назад у БП.

Оскільки в деяких замкнутих контурах струми невеликі, вони можуть використовувати загальні дроти заземлення.

Офіційне фото блоку живлення Cooler Master.

Головним із обов'язкових роз'ємів є 24-pin ATX12V v. 2.4, що забезпечує основне харчування за допомогою декількох висновків різних напруг, а також має низку спеціальних висновків.

З цих спеціальних відзначимо лише висновок +5 standby - чергове харчування комп'ютера. Ця напруга подається на материнську плату завжди, навіть коли комп'ютер вимкнений, за умови, що він залишається включений до розетки і його БП справний. Чергове харчування потрібне материнській платі для того, щоб залишатися активною.

Більшість PSU також мають додатковий 8-pin роз'єм для материнської плати з двома лініями +12 В і принаймні один 6 або 8-pin роз'єм живлення для PCI Express.

Зі слота PCI Express відеокарти можуть взяти максимум 75 Вт, тому цей роз'єм забезпечує додаткову потужність для сучасних GPU.

Конкретно наш блок живлення з міркувань економії фактично використовує два роз'єми живлення PCI Express на одній і тій же лінії. Тому, якщо у вас справді потужна відеокарта, намагайтеся виділити їй незалежну лінію живлення, не діліть її з іншими пристроями.

Різниця між 6 і 8-pin роз'ємами PCI Express – два додаткові дроти заземлення.Це дозволяє підвищити силу струму, задовольняючи потреби найбільш ненажерливих відеокарт.

Останні кілька років ми все частіше стали помічати блоки живлення з гордою припискою модульний (modular PSU). Це просто означає, що у них кабелі, що відстібаються, що дозволяє використовувати тільки необхідну кількість кабелів і роз'ємів, не підключаючи все непотрібне, звільнивши тим самим простір всередині блоку.

Джерело фотографії nix.ru

Наш Cooler Master, як і більшість, використовує просту систему підключення модульних кабелів.

Кожен роз'єм має по одному дроту +12В, +5В і +3,3В, а також два дроти заземлення, і в залежності від того, до якого пристрою буде підключений кабель, роз'єм на іншому кінці використовуватиме відповідну або спрощену розпаювання.

Роз'єм Serial ATA (SATA), що представлений на фото вище, використовується для підключення живлення жорстких дисків, твердотільних накопичувачів і таких периферійних пристроїв, як DVD-приводи.

Цей всім знайомий роз'єм називається хитромудро: «роз'єм живлення AMP MATE-N-LOK 1-480424-0». Але всі називають його просто Molex, незважаючи на те, що це лише назва компанії-розробника цього роз'єму. Він надає по одному висновку +12В і +5В, і два дроти заземлення.

На вихідних проводах виробники теж можуть заощадити або накрутити ціну за рахунок яскравіших або м'якіших проводів. Перетин дроту також відіграє важливу роль, оскільки товстіші дроти мають менший опір, ніж тонкі, тому менше гріються при проходженні струму по них.

Самостійне виготовлення автомобільного зарядного пристрою

Тепер розглянемо найпростіші зарядні пристрої, які можна зробити самому.Першим буде пристрій, який за принциповою схемою дуже подібний до описаного.

На схемі позначено: S1 – вимикач живлення (тумблер); FU1 – запобіжник на 1А; T1 – трансформатор ТН44; D1-D4 – діоди Д242; C1 – конденсатор 4000 мкФ, 25 В;

Отже, виготовлення саморобного зарядного пристрою знадобиться понижувальний трансформатор ТС-180-2. Такі трансформатори використовувалися на старих лампових телевізорах. Його особливістю є наявність двох первинних та вторинних обмоток. При цьому кожна їх вторинних обмоток на виході має по 6,4 і 4,7 А. Тому щоб домогтися необхідних для зарядки АКБ 12,8, на які здатний цей трансформатор, потрібно зробити послідовне з'єднання цих обмоток. Для цього використовується короткий провід із перетином не менше 2,5 мм. кв. перемичкою з'єднується як вторинні обмотки, а й первинні.

Відео: Найпростіший зарядний пристрій для АКБ

Далі буде потрібна наявність діодного мосту. Для його створення беруться 4 діоди, розраховані на силу струму не менше 10 А. Ці діоди можна закріпити на текстолітовій пластині, а потім зробити правильне їх з'єднання. До вихідних діодів приєднуються дроти, які пристрій і підключатиметься до АКБ. На цьому збирання приладу можна вважати завершеним.

Тепер про правильність процесу заряджання. При підключенні пристрою до акумулятора не можна переплутувати полярність, інакше можна вивести з ладу батарею і прилад.

При підключенні до АКБ пристрій повинен бути повністю знеструмлений. Вмикати його в мережу можна лише після підключення до батареї. Відключати від батареї його також слід після відключення від мережі.

Сильно розряджену батарею не можна підключати до приладу без засобу, що знижує напругу та силу струму, інакше прилад на АКБ подаватиме струм високої сили, який може нашкодити батареї. Як знижувальний засіб може виступати звичайна 12-вольтова лампа, яка приєднується до вивідних клем перед АКБ. Лампа при роботі пристрою горітиме, тим самим частково забираючи на себе напругу і струм. Згодом після часткової зарядки батареї лампу з ланцюга можна виключити.

При зарядці періодично потрібно перевіряти ступінь заряджання батареї, для чого можна скористатися мультиметром, вольтметром або вилкою навантаження.

Повністю заряджена батарея при перевірці на ній напруги повинна показувати не менше 12,8 В, якщо значення нижче – потрібна подальша зарядка для доведення цього показника до потрібного рівня.

Відео: Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками

Оскільки ця схема не має захисного корпусу, не варто залишати пристрій без нагляду під час роботи.

І нехай цей прилад не забезпечує оптимальні 13,8 В на виході, але для підзарядки акумулятора цілком годиться, хоча приблизно через два роки користування батареєю все ж таки знадобиться виконати її зарядку заводським пристроєм, що забезпечує всі оптимальні параметри для заряджання батареї.

Варіант 3

Це особливо проста схема, яку навіть схемою важко назвати, оскільки в ній використано лише 2 компоненти. Це потужний діод та запобіжник. Цей варіант цілком життєздатний і навіть застосовується у промислових масштабах.

Живлення із зарядного пристрою через запобіжник надходить на акумулятор. Запобіжник підбирається, виходячи з максимального струму зарядки.Наприклад, якщо струм 10 А, запобіжник потрібен на 12-15 А.

Діод підключений паралельно і закритий при нормальній роботі.

А запобіжник – це слабка ланка в цій схемі, яка згорить у ту саму мить.

Діод слід підбирати по даташиту виходячи з того, що його максимальний короткочасний струм був у кілька разів більший за струм згоряння запобіжника.

Така схема не забезпечує стовідсотковий захист, оскільки траплялися випадки, коли зарядний пристрій згоряло швидше запобіжника.

Аварійні режими роботи електродвигуна

Електродвигун підбирається із запасом за потужністю і більшу частину часу працює в режимі недозавантаження, зі струмом, значно нижчим за номінальне значення, що враховується при проектуванні схеми захисту.

Небезпечним аварійним режимом є перевантаження з тривалим режимом роботи під навантаженням. , погане зберігання, засмічення вентиляційних каналів, вироблення колектора та контактних кілець.

Нерідко тривале підвищене навантаження виникає при порушенні технології, що негайно відбивається на потужності і викликає небезпечний перегрів обмоток. обмотки електродвигуна понад норму на 8-100 °С, скорочує термін служби ізоляції вдвічі.

ПРИСТРІЙ ЗАХИСТУ ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ ВІД ПЕРЕВАНТАЖОК

Л. МОРОХІН, с. Макарова Московської обл.

Пропонований пристрій доцільно використовувати спільно з регульованим стабілізатором напруги, що не має спеціальних вузлів захисту.

Пристрій призначений для захисту регулюючого елемента стабілізатора напруги від струмового та температурного навантаження.

- Перевищення струмом навантаження допустимого (встановленого) значення;

- Замикання на виході стабілізатора;

- Перевищення допустимої розсіюваної потужності регулюючим елементом (нагрівання його корпусу вище 50 ... 70 'С).

Датчик температури - терморезистор RK1 (рис. 1), змонтований безпосередньо на регулювальному елементі стабілізатора.

Варіант 2

Ця схема досі не має аналогів за багатьма параметрами. Вона одночасно захищає і від переполюсування живлення, і від короткого замикання.

Принцип роботи цієї схеми наступний При нормальному режимі роботи плюс від джерела живлення через світлодіод і резистор R9 відкриває польовий транзистор, і мінус через відкритий перехід «польовика» надходить на вихід схеми до акумулятора.

При переполюсуванні або короткому замиканні струм у ланцюзі різко зростає, внаслідок чого утворюється падіння напруги на «польовику» і на шунті. Таке падіння напруга достатньо для спрацьовування малопотужного транзистора VT2. оскільки харчування для нього забезпечується відкритим переходом транзистора VT2.

Через високу швидкість реагування ця схема гарантовано захистить зарядний пристрій за будь-якої проблеми на виході.

Схема дуже надійна у роботі і здатна залишатися у стані захисту нескінченно довгий час.

Саморобна зарядка для АКБ

Існує багато схем автомобільних зарядних пристроїв. Для реалізації більшості підійдуть деталі, трансформатори, випаяні із старої радіоапаратури, блоки живлення комп'ютерів.

Заряджання з плавним регулюванням струму

Схема трохи складніша, але всі деталі доступні. Приладом заряджають 12-вольтові АКБ, ємність яких до 120 А∙год. Вигляд зарядного струму – імпульсний, використовується тиристор. Регулятором плавно змінюють величину зарядного струму, але одночасно передбачено ступінчастий перемикач. Контролюють режим з допомогою стрілочного амперметра на 30 А.

Саморобний резистор R1 необхідний обмеження струму. Для його виготовлення підійде мідний або ніхромовий провід діаметром 0,8 мм. Потрібна буде невелика індикаторна лампа Е1, розрахована на 24-36 Ст.

Вихідна напруга на понижувальному трансформаторі 16-18 В, струм - 15 А. Шукають прилад з такими характеристиками або роблять своїми руками з відповідного пристрою потужністю 300 Вт. Залишають тільки первинну обмотку, вторинну з 42 витків намотують дротом з ізоляцією, переріз 6 мм².

Для схеми потрібен тиристор КУ202 з літерним індексом В-Н. Для охолодження використовують радіатор, площа розсіювання якого становить від 200 см². А також знадобиться діод VD1 будь-якого типу з характеристиками зворотної напруги 20 В струму - 200 мА.

Налаштовують пристрій калібруванням амперметра, підключивши як контрольний свідомо справний. Для навантаження замість АКБ підключають автомобільні лампочки, загальна потужність яких становить 250 Вт.

Заряджання з комп'ютерного блоку живлення

Зі старого блоку живлення ПК з контролером TL 494 виходить зарядний пристрій з хорошими характеристиками.У нього регульована напруга та можливість підстроювання струму до 10 А.

У демонтований з комп'ютера БП вносять згідно зі схемою деякі зміни:

1. На шинах живлення відкушують всі дроти, залишивши лише жовті та чорні.
2. Провідники одного кольору з'єднують між собою. Джгут із чорних — це мінусовий контакт ЗУ, із жовтих — плюсовий.
3. Друкарські доріжки до ніжок 1, 14, 15, 16 мікросхеми перерізають.
4. Для регулювання напруги встановлюють змінний резистор 10 кОм, зарядного струму - 4,4 кОм.

Збирають способом навісного монтажу, використовують дроти з мінімальним перерізом 4 мм. Встановлюють вольтметр, амперметр, підключають дроти із затискачами.

Розташований унизу схеми резистор на 0,1 Ом потужністю 10 Вт і більше роблять з міді або ніхрому: підбирають потрібну довжину дроту, вимірюючи опір. Підійдуть також резистори С5-16МВ або 2 підключених паралельно 5WR2J. Інші - будь-якого типу.

Влаштування захисного контролю живлення в автомобілі

Управління силовою лінією з широкою гістерезисом моніторингу напруги

Рішення, показане на малюнку вище, захищає електроніку, чутливу до перехідних станів - провалів, стрибків і перевантажень по струму, що виникають у джерелі живлення авто.

Мікросхема LTC2966 відстежує як зворотну напругу, так і занадто низьку або занадто високу пряму напругу. Пороги контролю та рівні гістерези налаштовуються ланцюгами резисторів на висновках INH та INL та напругами на висновках RS1 та RS2. OUTA – це вихід компаратора UV, а OUTB – вихід компаратора OV. Полярність цих виходів може бути обрана зворотною або нормальною стосовно входів, що використовують контакти PSA та PSB. На малюнку вони налаштовані як ті, що не інвертують.Виходи OUTA та OUTB від LTC2966 підключені до висновку REF LTC2966 та подаються безпосередньо на висновки UV та OV LTC4368.

LTC4368 забезпечує захист від зворотного струму та перевантаження струмом. Розмір резистора вимірювання струму R11 визначає допустимі рівні зворотного струму та перевантаження. LTC4368 вирішує, чи слід включити навантаження, виходячи з стану його компараторів максимального струму, і навіть інформації моніторингу від LTC2966. Контакти UV, OV та SENSE (перевантаження по струму) якраз і беруть участь у процесі ухвалення рішення. Якщо ці умови виконані для всіх трьох висновків, висновок GATE буде підтягнутий вище за напругу VOUT, і навантаження буде підключено до джерела живлення через подвійний N-канальний MOSFET в лінії живлення. Якщо кожен із трьох висновків має неправильний рівень напруги, висновок GATE опускається нижче VOUT і навантаження знеструмлюється.

Пускові перехідні процеси генеруються, коли запалювання запитується для запуску автомобіля. У цьому включенні канал A LTC2966 налаштований на виявлення перехідного стану під час запуску. Перехідні процеси під час скидання енергії виникають при вимиканні двигуна. На клемі акумуляторної батареї виникають стрибки великої амплітуди, коли струм у лінії автомобіля раптово припиняється. У цьому випадку канал LTC2966 налаштований на виявлення перехідного процесу скидання енергії під час зупинки двигуна.

На графіку показано вхідну напругу під час роботи. Запуск двигуна (канал A) виявляється таким чином, що він активується при падінні напруги нижче 7 і повторно активується напругою вище 10 В. Другий захист (канал B), призначений для виявлення зупинки двигуна, налаштований на активацію в момент, коли напруга перевищує 18 В, і повинна відключатися, коли вона падає нижче 15 В.Ця напруга виникає безпосередньо з кривої запуску та зупинки машини, що визначається стандартами виробника.

За потреби можна вибрати інші діапазони напруги, які легко налаштовуються шляхом зміни значень опору елементів дільника напруги на лініях INH та INL мікросхеми LTC2966.

Дільник опору для вибору порогових значень напруги

На малюнку вище показано, як пристрій обчислює значення компонентів для дільника напруги, який налаштовує пороги напруги відключення схеми. REF висновок LTC2966 подає опорну напругу 2404 В.

Вибір діапазону та полярності виходу компаратора

Малюнок показує конфігурацію діапазону та вихідної полярності схеми. Вибір діапазону для кожного каналу базується на діапазоні напруги конкретного каналу, який необхідно контролювати. Діапазон налаштовується контактами RS1A/B та RS2A/B. Полярність вихідних контактів LTC2966, незалежно від того, чи встановлені вони на високий або низький рівень, визначається суміщенням контактів PSA та PSB. У цьому включенні вхідні контакти LTC4368 визначають полярність вихідних контактів LTC2966. Щоб навантаження було запитане, висновок UV повинен бути більше 0,5 В, а виведення OV менше 0,5 В.

Про деталі зарядного пристрою

Силовий трансформатор Т1 застосований типу ТН61-220, вторинні обмотки якого послідовно з'єднані, як показано на схемі. Так як ККД зарядного пристрою не менше 0,8 і струм заряду зазвичай не перевищує 6 А, підійде будь-який трансформатор потужністю 150 ват. Вторинна обмотка трансформатора повинна забезпечити напругу 18-20 В при струмі навантаження до 8 А. Якщо немає готового трансформатора, можна взяти будь-який відповідний за потужністю і перемотати вторинну обмотку.Розрахувати кількість витків вторинної обмотки трансформатора можна за допомогою спеціального калькулятора.

Конденсатори С4-С9 типу МБГЧ на напругу щонайменше 350 У. Можна використовувати конденсатори будь-якого типу, розраховані працювати в ланцюгах змінного струму.

Діоди VD2-VD5 підійдуть будь-якого типу, розраховані струм 10 А. VD7, VD11 - будь-які імпульсні крем'яні. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 і VD13 будь-які, що витримують струм 1 А. Світлодіод VD1 – будь-який, VD9 я застосував типу КИПД29. Відмінна риса цього світлодіода, що він змінює колір свічення при зміні полярності підключення. Для його перемикання використано контакти К1.2 реле Р1. Коли заряджається основним струмом, світлодіод світить жовтим світлом, а при перемиканні в режим підзарядки акумулятора – зеленим. Замість бінарного світлодіода можна встановити будь-які два одноколірні, підключивши їх за нижче наведеною схемою.

Як операційний підсилювач обраний КР1005УД1, аналог зарубіжного AN6551. Такі підсилювачі застосовували у блоці звуку та відео у відеомагнітофоні ВМ-12. Підсилювач хороший тим, що не вимагає двополярного живлення, ланцюгів корекції і зберігає працездатність при напрузі живлення від 5 до 12 В. Замінити його можна практично будь-яким аналогічним. Добре підійдуть для заміни мікросхеми, наприклад, LM358, LM258, LM158, але нумерація висновків у них інша, і потрібно внести зміни в малюнок друкованої плати.

Реле Р1 і Р2 будь-які на напругу 9-12 і контактами, розрахованими на комутований струм 1 А. Р3 на напругу 9-12 і струм комутації 10 А, наприклад РП-21-003. Якщо в реле кілька контактних груп, їх бажано запаяти паралельно.

Перемикач S1 будь-якого типу, розрахований на роботу при напрузі 250 В і має достатню кількість контактів, що комутують.Якщо не потрібен крок регулювання струму в 1 А, можна поставити кілька тумблерів і встановлювати струм заряду, припустимо, 5 А і 8 А. Якщо заряджати лише автомобільні акумулятори, то таке рішення цілком виправдане. Перемикач S2 служить для вимкнення системи контролю рівня заряджання. У разі заряду акумулятора великим струмом можливе спрацювання системи раніше, ніж акумулятор повністю зарядиться. У такому випадку систему можна вимкнути та продовжити заряджання в ручному режимі.

Електромагнітна головка для вимірювача струму та напруги підійде будь-яка, зі струмом повного відхилення 100 мкА, наприклад типу М24. Якщо немає необхідності вимірювати напругу, а тільки струм, можна встановити готовий амперметр, розрахований на максимальний постійний струм вимірювання 10 А, а напругу контролювати зовнішнім стрілочним тестером або мультиметром, підключивши їх до контактів акумулятора.

Варіант 2

Ця схема досі не має аналогів за багатьма параметрами. Вона одночасно захищає і від переполюсування живлення, і від короткого замикання.

Принцип роботи цієї схеми є наступним. При нормальному режимі роботи плюс джерела живлення через світлодіод і резистор R9 відкриває польовий транзистор, і мінус через відкритий перехід «польовика» надходить на вихід схеми до акумулятора.

При переполюсуванні або короткому замиканні струм у ланцюзі різко зростає, внаслідок чого утворюється падіння напруги на «польовику» та на шунті. Таке падіння напруга достатньо спрацьовування малопотужного транзистора VT2. Відкриваючись, останній замикає польовий транзистор, замикаючи затвор із масою. Одночасно спалахує світлодіод, оскільки живлення для нього забезпечується відкритим переходом транзистора VT2.

Через високу швидкість реагування ця схема гарантовано захистить зарядний пристрій за будь-якої проблеми на виході.

Схема дуже надійна у роботі і здатна залишатися у стані захисту нескінченно довгий час.

Як уникнути 2-х помилок під час заряджання акумуляторної батареї

Необхідно дотримуватися основних правил, щоб правильно підживити батарею на автомобілі.

1. Безпосередньо до електромережі акумуляторну батарею заборонено підключати.
2. Навіть якщо пристрій виготовляється якісно і з хороших матеріалів, все одно потрібно періодично спостерігати за процесом заряджання, щоб не сталися неприємності.

Виконання простих правил забезпечить надійну роботу самостійно зробленого обладнання.

Найпростіший зарядний пристрій для АКБ