Zaloguj się
Wszystkie
6 lutego 2025
52
Ładowarka jest przeznaczona do szybkiego naładowania akumulatora. Natężenie prądu ładowania można ustawiać za pomocą potencjometru. Dlatego, gdy zacznie on spadać, można podwyższać prąd, aby dzięki temu szybciej naładować akumulator (np. w 4 godziny). Dzięki możliwości regulowania prądu można około dwukrotnie szybciej naładować akumulator w porównaniu z ładowarką bez takiej regulacji. Maksymalny prąd ładowania wynosi około 8 A i został osiągnięty bez konieczności stosowania radiatorów. Zamiast nich został użyty wydajny wentylator firmy Sunon (model ME50151V1-A99 o wymiarach 50 mm×50 mm×15 mm). Urządzenie może oddawać do obciążenia prąd o większym natężeniu, jeżeli użyjemy transformatora z rdzeniem o większym przekroju oraz umieścimy diody i tranzystory na radiatorach.
Zasada działania
Kontroler bazuje na układzie scalonym sterownika SG2525 (lub SG3525), który jest wykorzystany 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 a także ogranicza prąd do wartości ustalonej za pomocą rezystora R12.
Po włączeniu układu, prąd poprzez bezpieczniki F1 i F2, a następnie mostek prostowniczy Br1 ładuje kondensatory C2 i C3, z których napięcie poprzez rezystory R1 i R2 ładuje kondensator C4. Komparator z histerezą wykonany na układzie U3a porównuje napięcie na kondensatorze C4 z napięciem na diodzie Zenera D2. Gdy napięcie na C4 przekroczy wartość, 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 na C4 obniżające swoją wartość z powodu przewodzenia tranzystora T1 zmieni poziom na wyjściu komparatora U3A na niski przy jego wartości wyznaczonej tym razem przez równanie , tranzystor T1 przestanie przewodzić i cykl ładowania C4 przez rezystory R1, i 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 pomiędzy dodatnimi i ujemnymi połówkami prostokąta (martwa strefa). Jego wartość powinna mieścić się w granicach 0…150 Ω. Wyjściem przebiegu są nóżki 11 i 14. Poprzez rezystory R8 i R9 ograniczające prąd obciążenia SG2525, przebieg wyjściowy jest podawany na transformator Tr1 sterujący przez rezystory R16…R18 (kształtujące impuls bramkowy) na bramki tranzystorów kluczujących 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 transformatora 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, aby na transformatorze Tr2 występował przemienny przebieg prostokątny. Potencjometr R11 i rezystor R3 służą do regulowania napięcia na nóżce 9 układu SG2525, czyli zmiany 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 rezystory R14, R12 oraz kondensator C7. Na kondensator C7 poprzez rezystor R14 jest podawany spadek napięcia z rezystora R12. Gdy napięcie na kondensatorze C7 przekroczy 0,8 V, układ SG odcina impuls wyjściowy i teraz kondensator C7 zaczyna się rozładowywać przez rezystory R12 i R14. Czas rozładowania jest wyznaczany przez stałą czasową obwodu R12-R14-C7. Zależy od niego, po jakim czasie generowanie impulsów sterujących zostanie zatrzymane, a później wznowione. Od oporności rezystora R12 (zwiększanie/zmniejsza prąd) zależy maksymalny prąd wyjściowy układu i dla rezystancji 1,8 Ω wynosi on około 8 A.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
