Zaloguj się
Wszystkie
12 kwietnia 2024
137
Ładowarka jest przeznaczona do przyspieszonego ładowania akumulatora, gdy zajdzie taka potrzeba, ponieważ prąd ładowania można regulować za pomocą potencjometru, gdy jego natężenie zacznie się zmniejszać, aby dzięki temu szybciej naładować akumulator (np. w 4 godziny). Możliwość regulowania prądu pozwala na około dwukrotnie szybsze naładowanie akumulatora w porównaniu z ładowarką bez takiej regulacji, w której prąd stale spada podczas ładowania.
Maksymalny prąd ładowarki wynosi około 8 A i został osiągnięty bez konieczności stosowania radiatorów. Zamiast nich został użyty wydajny wentylator firmy Sunon o wymiarach 50 mm×50 mm×15 mm typu ME50151V1-A99. Urządzenie można obciążyć większym prądem, jeżeli użyjemy rdzeń transformatora o większym przekroju oraz umieścimy diody i tranzystory na radiatorach.
Zasada działania
Podstawą układu jest sterownik SG2525 (3525), który jest wykorzystany w tym wypadku do wytworzenia przebiegu prostokątnego podawanego na transformator sterujący tranzystorami kluczującymi przebieg napięcia na transformatorze głównym Tr2. Dodatkowo, układ SG spełnia funkcję regulatora napięcia poprzez regulację współczynnika wypełnienia impulsów podawanych na tranzystory oraz ogranicza prąd do wartości ustalonej za pomocą rezystora R12.
Po włączeniu układu prąd płynąc poprzez bezpieczniki F1 i F2, następnie mostek prostowniczy Br1 ładuje kondensatory C2 i C3, z których napięcie poprzez rezystory R1 i R2 ładuje powoli kondensator C4. Komparator z histerezą wykonany w oparciu o układ U3A porównuje napięcie na kondensatorze C4 z tym na diodzie Zenera D2. Gdy napięcie na C4 przekroczy wartość równą, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego oraz bramce tranzystora T1 pojawi się jego napięcie zasilania. Tranzystor ten rozładuje kondensator C4 poprzez rezystor R20 ograniczający prąd przewodzony przez T1, ładując tym samym kondensator C6. Napięcie z kondensatora C6 jest podawane na stabilizator napięcia U2, a następnie na układ SG2525. Gdy przekroczy ono 8 V, układ włącza się i zaczyna się ładować kondensator C5 z wewnętrznego źródła prądowego, którego wyjściem jest nóżka 8. Służy on do ustawienia czasu narastania szerokości impulsów (soft start) od momentu przekroczenia przez napięcie zasilające 8 V – włączenia zasilania. SG2525 zaczyna generować impulsy sterujące.
Transformator główny Tr2 wytwarza na uzwojeniu pomocniczym przebieg prostowany poprzez diody D3…D6 i podawany na kondensator C6 zasilający układ w czasie normalnej pracy. Jeżeli napięcie na kondensatorze C6 po wstępnym uruchomieniu generatora SG2525 ładunkiem z C4 będzie podtrzymane zasilaniem z uzwojenia pomocniczego transformatora Tr2, układ zacznie pracować normalnie i generować przebieg prostokątny. Gdyby układ się nie włączył po pierwszym naładowaniu kondensatora C4 np. z powodu zwarcia wyjścia ładowarki lub zbyt dużego obciążenia, napięcie z C4 obniżające swoją wartość z powodu przewodzenia tranzystora T1 zmieni poziom wyjściowy komparatora U3A na niski przy jego wartości wyznaczonej tym razem przez równanie
tranzystor T1 przestanie przewodzić i cykl ładowania C4 przez rezystory R1, R2 się powtórzy.
Częstotliwość oscylatora SG jest ustawiona za pomocą rezystora R15 i kondensatora C1, i wynosi około 33 kHz. Zwiększając rezystancję i pojemność zmniejszamy częstotliwość. Rezystor R10 służy do ustawiania odstępu między dodatnimi i ujemnymi połówkami prostokąta (martwa strefa). Jego wartość powinna mieścić się w granicach 0…150 Ω. Wyjściem przebiegu są nóżki 11 i 14 i poprzez rezystory R8 i R9 ograniczające prąd SG2525 podawany jest on na transformator Tr1 sterujący przez rezystory R16…R18 (kształtujące impuls bramkowy) na tranzystory kluczujące MOSFET T2…T5, które poprzez rezystor R13 zabezpieczający je przed różnymi niespodziankami oraz dławik L1 ograniczający szybkość narastania prądu przez nie płynącego (w razie zwarcia wyjścia, przeciążenia lub uruchamiania) zasilają transformator główny Tr2. Zadaniem Tr1 jest odizolowanie poszczególnych źródeł tranzystorów, bo ich potencjały są różne oraz zapewnienie takich samych kształtów przebiegów na odpowiednich parach bramek tranzystorów znajdujących się po przekątnej i załączanych na zmianę w zależności od polaryzacji przebiegu sterującego, tak aby na transformatorze Tr2 pojawił się przemienny przebieg prostokątny.
Potencjometr R11 i rezystor R3 służą do regulowania napięcia na nóżce 9 układu SG2525, czyli współczynnika wypełnienia impulsów podawanych na bramki tranzystorów T2…T5, tym samym – również napięcia na wyjściu i prądu ładowania akumulatora. Nóżka 10 służy do skracania czasu trwania połówek prostokąta włączających tranzystory w momencie przekroczenia ustawionej maksymalnej wartości prądu obciążenia. Do tego celu służą elementy rezystory R14, R12 i kondensator C7. Na kondensator C7 poprzez rezystor R14 jest podawany spadek napięcia z rezystora R12, gdy napięcie to przekroczy na kondensatorze 0,8 V układ SG odcina impuls wyjściowy i teraz kondensator C7 zaczyna się rozładowywać przez rezystory R12 oraz R14, co zajmuje pewien czas określony stałą czasową R12-R14-C7. Od tych wartości zależy czas, po którym generowanie impulsów sterujących zostanie zatrzymane a później wznowione. Od wartości rezystora R12 (zwiększanie zmniejsza prąd) zależy maksymalny prąd wyjściowy układu i dla rezystancji 1,8 Ω wynosi około 8 A.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
