На
рис. 1 приведена схема зарядного устройства(ЗУ). Оно не боится обрывов в цепи
нагрузки, занимает немного места, позволяет плавно регулировать ток и
поддерживать его неизменным при изменении напряжения в сети и на зажимах
аккумуляторной батареи. Это устройство можно использовать не только для зарядки
аккумуляторов, но и во всех других случаях, когда сопротивление нагрузки
изменяется, а ток должен оставаться неизменным (например, для электролиза,
который радиолюбители используют для травления печатных плат, для нанесения
покрытий на металлические детали).
Рис.
1.Схема зарядного устройства с тринисторным стабилизатором тока
Основные характеристики такого зарядного устройства
Максимальный
ток нагрузки, А .......................... 7
Максимальное
напряжение на нагрузке, В ................... 16
Коэффициент
стабилизации по току нагрузки
не
менее ........................ 200
Коэффициент
полезного действия, %. не менее ................... 70
Рассмотрим
работу устройства по его принципиальной схеме. В стабилизированный регулятор
тока дополнительно введен узел на операционном усилителе А1. В этом узле
происходит сравнение значения тока, протекающего через нагрузку, с некоторым
заданным, и формируется сигнал управления углом открывания тринистора V15.
Напряжение,
пропорциональное току нагрузки, снимается с резисторов R17, R18 — датчиков тока
и подается через резистор R16 на неинвертирующий вход операционного усилителя
(ОУ) (вывод 10 микросхемы А1). На инвертирующий вход ОУ (вывод 9) поступает
образцовое (задающее) напряжение с движка переменного резистора R13.
Допустим,
что по какой-либо причине ток через нагрузку увеличился. При этом увеличилось
напряжение, поданное на неинвертирующий вход операционного усилителя. Сигнал
рассогласования усиливается и с его выхода через резистор R15 подается на вход
дифференциального каскада (база транзистора V13). В данном случае напряжение на
базе V13 увеличивается, что увеличивает угол открывания тринистора V15, и ток
через нагрузку уменьшается. Таким образом, за счет применения отрицательной
обратной связи по току нагрузки значение этого тока поддерживается на заданном
уровне.
Конденсаторы
С5 и С7 сглаживают пульсации напряжения, снимаемого с датчика тока. Резисторы
R11 и R14 обеспечивают подачу небольшого отрицательного (десятки милливольт)
напряжения на инвертирующий вход ОУ в нижнем (по схеме) положении движка
переменного резистора R13. Это позволяет регулировать ток нагрузки практически
от нуля. Конденсатор С6 повышает устойчивость работы операционного усилителя.
Элементы
устройства питаются от стабилизированных выпрямителей напряжением +12 и —12 В.
Стабилизатор +12 В, от которого питается большая часть элементов, выполнен на
стабилитроне V3 и транзисторе V2. Стабилизатор —12 В, от которого питается
только одно плечо операционного усилителя и частично цепь образцового
напряжения, выполнен на стабилитроне V14 и резисторе R6.
Микросхему
К140УД1Б можно заменить на К140УД5, К140УД6, К140УД7, К153УД2 (с
соответствующей цепью коррекции). Транзистор V2 — любой из серий КТ603, КТ608,
КТ801. КТ807, КТ815; V8.V12.V13- любые из серий КТ312. КТ315, КТ316, КТ201; V11
-любой из серий КТ814, КТ208, КТ503. Конденсаторы С1, С2, С4, СБ, С7 - типов
К50-6, К50-12 или К50-20; СЗ, С6 - КМ-6, К10-7в, КЛС. Резисторы R17 и R18 —
типов С5-16В-2 Вт, R13 — типов СП-1, СП-0,4, остальные — типа МЛТ.
Диоды
Д305 (V4 - V7) можно заменить на любые из серий Д242 — Д248, но в этом случае в
3 ... 5 раз возрастет рассеиваемая на каждом диоде тепловая мощность, и размеры
радиаторов придется увеличивать. Амперметр РА1 — прибор типа М5-2 со шкалой на
10 А.
Трансформатор
Т1 — стандартный типа ТС-180 (магнитопровод ПЛ20Х40Х50). Все вторичные обмотки
в нем удалены, а намотаны обмотки II и III. Обмотка
II
содержит 120 витков провода ПЭВ-2 0,25 с отводом от середины, обмотка
III
-90 витков провода ПЭВ-2 1,95.
Большая
часть элементов устройства смонтирована на печатной плате из фольгированного
Рис.
2. Монтажная плата зарядного устройства:
а - расположение печатных проводников; б - расположение деталей на плате
Диоды
V4—V7 установлены на радиаторах (четыре дюралюминиевые пластины площадью по 30
... 40 см2 каждая), тринисторV15 —на пластине площадью 200см2.
Прибор
смонтирован в корпусе размерами 300 Х 190 Х 160 мм (использован корпус
от лампового вольтметра ВК7-9).
Налаживание
стабилизатора тока несложное. К выходным зажимам подключают нагрузку —
проволочный резистор сопротивлением 1 ... 2 Ом и мощностью не менее 100 Вт
(удобно использовать нихромовую проволоку диаметром 0,5 ... 1 мм). Движок переменного
резистора R13 устанавливают в верхнее (по схеме) положение и подбором резистора
R12 устанавливают ток через нагрузку равным 7 А. При вращении оси переменного
резистора ток должен плавно уменьшаться до нуля.
Проверить
работу узла стабилизации тока можно следующим образом. Устанавливают
определенный ток через нагрузку (скажем, 5 А), а затем замыкают накоротко
гнезда Х1 и Х2. При этом ток через амперметр РА1 практически не должен
измениться.
|
|
|
|
Добавь статью в закладки
Похожие материалы |
|
|
|
|
|