ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Carregador de pulso. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas O dispositivo é baseado em um conversor de pulso de meia ponte push-pull (inversor) em transistores poderosos VT4 e VT5, controlado por um controlador de largura de pulso DA1 no lado de baixa tensão. Esses conversores, que são resistentes a um aumento na tensão de alimentação e a uma mudança na resistência da carga, provaram-se bem nas fontes de alimentação dos computadores modernos. Como o controlador K1114EU4 SHI contém dois amplificadores de erro, nenhum microcircuito adicional é necessário para controlar a corrente de carga e a tensão de saída. Os diodos de alta velocidade VD14, VD15 protegem a junção do coletor dos transistores VT4, VT5 da tensão reversa no enrolamento I do transformador T2 e desviam a energia de emissão de volta para a fonte de alimentação. Os diodos devem ter um tempo mínimo de ativação. O termistor R9 limita a corrente de carga dos capacitores C7, C8 quando o dispositivo está conectado à rede. O filtro de rede C1, C2, C5, L1 é usado para suprimir a interferência do conversor. Os circuitos R19, R21, C12, VD9 e R20, R22, C13, VD10 servem para acelerar o processo de fechamento dos transistores de chaveamento aplicando tensão negativa em seu circuito base. Isso reduz as perdas de comutação e aumenta a eficiência do conversor. O capacitor C9 impede a magnetização do circuito magnético do transformador T2 devido à capacitância desigual dos capacitores C7 e C8. O circuito R17, C11 ajuda a reduzir a amplitude dos surtos de tensão no enrolamento I do transformador T2. O transformador T1 desacopla galvanicamente os circuitos secundários da rede e transmite pulsos de controle para o circuito básico dos transistores de comutação. O enrolamento III fornece controle de corrente proporcional. A utilização do isolamento do transformador possibilitou a operação segura do dispositivo. O retificador de corrente de carga é feito nos diodos KD2997A (VD11, VD12), capazes de operar em uma frequência operacional relativamente alta do conversor. O resistor R26 atua como um sensor de corrente. A tensão deste resistor aplicada à entrada não inversora do primeiro amplificador de erro do controlador DAI é comparada com a tensão em sua entrada inversora, definida pelo resistor R1 "CURRENT CHARGE". Quando o sinal de erro muda, o ciclo de trabalho dos pulsos de controle, o tempo aberto dos transistores de comutação do inversor e, portanto, a potência transferida para a carga mudam. A tensão do divisor R23, R24, proporcional à tensão na bateria sendo carregada, é alimentada na entrada inversora do segundo amplificador de erro e comparada com a tensão no resistor R4 aplicada à entrada inversora deste amplificador. Assim, a tensão de saída é regulada. Isso evita a ebulição intensa do eletrólito no final da carga, reduzindo a corrente de carga. SHI - o controlador possui uma fonte de tensão estável integrada de 5 V, que alimenta todos os divisores de tensão que definem os valores necessários da tensão na saída do dispositivo e da corrente de carga. Como a energia é fornecida ao chip DA1 pela saída do dispositivo, é inaceitável reduzir a tensão de saída do dispositivo para 8 V - nesse caso, a estabilização da corrente de carga é interrompida e pode exceder o valor máximo permitido. Tais situações são excluídas por um nó montado em um transistor VT3 e um diodo zener VD13 - ele impede que o carregador ligue se estiver carregado com uma bateria com defeito ou altamente descarregada (com EMF inferior a 9 V). O diodo zener e, portanto, o transistor do nó, permanecem fechados e a entrada DTC (pino 4) do microcircuito DA1 é conectada através do resistor R6 à saída Uref da fonte de tensão de referência integrada (pino 14) (a tensão na entrada do DTC é de pelo menos 3 V e a formação de pulso é proibida. Quando uma bateria saudável é conectada à saída do dispositivo, o diodo zener VD13 abre, seguido pelo transistor VT3, fechando a entrada DTC do controlador para um fio comum e permitindo assim a formação de pulsos nos pinos 8 e 11 (saídas C1, C2 - coletor aberto). A taxa de repetição do pulso é de cerca de 60 kHz. Após a amplificação de corrente pelos transistores VT1, VT2, eles são transmitidos através do transformador T1 para a base dos transistores de comutação VT4 e VT5. A taxa de repetição do pulso é determinada pelos elementos R10 e C6. É calculado pela fórmula: F=1,1/R10-C6 Configuração do dispositivo Para estabelecer o conversor será necessário. LATR, um osciloscópio, uma bateria funcionando e dois medidores - um voltímetro e um amperímetro (até 20 A). Se o rádio amador tiver um transformador de isolamento 220 V x 220 V com potência de pelo menos 300 W, o aparelho deve ser ligado através dele - será mais seguro trabalhar. Primeiro, através de um resistor limitador de corrente temporário com resistência de 1 Ohm com potência de pelo menos 75 W (ou uma lâmpada de carro com potência de 40-60 W), uma bateria é conectada à saída do dispositivo e certifique-se de que haja uma tensão positiva de 5 V na saída Uref (pino 14) do controlador SHI. Um osciloscópio é conectado aos terminais 8 e 11 (saídas C1 e C2) do controlador e os pulsos de controle são observados. O motor do resistor R1 é ajustado para a posição mais baixa de acordo com o esquema (corrente de carga mínima) e uma tensão de 36 ... 48 V é fornecida do LATR para a entrada de rede do dispositivo. Os transistores VT4 e VT5 não devem esquentar muito. O osciloscópio controla a tensão entre o emissor e o coletor desses transistores. Se houver surtos na frente dos pulsos, você deve usar diodos mais rápidos VD14, VD15 ou selecionar com mais precisão os elementos R17 e. Circuito de amortecimento SP. Deve-se ter em mente que nem todos os osciloscópios permitem medições em circuitos conectados galvanicamente à rede. Além disso, lembre-se de que alguns dos elementos do dispositivo estão sob tensão de rede - isso não é seguro! Se tudo estiver em ordem, a tensão na entrada da rede elétrica é aumentada gradualmente. LATRom até 220 V e controle a operação dos transistores VT4, VT5 em um osciloscópio. Nesse caso, a corrente de saída não deve exceder 3 A. Girando o controle deslizante do resistor RI, verifique se a corrente na saída do dispositivo muda suavemente. Em seguida, um resistor limitador de corrente temporário (ou lâmpada) é removido do circuito de saída e a bateria é conectada diretamente à saída do dispositivo. Os resistores R2, R5 são selecionados de forma que os limites para alterar a corrente de carga pelo regulador R2 sejam 0,5 e 25 A. Defina a tensão máxima de saída para 15 V selecionando o resistor R4. O botão regulador R2 é fornecido com uma escala calibrada em valores de corrente de carga. Você pode equipar o dispositivo com um amperímetro. A caixa e todas as partes metálicas não condutoras de corrente do carregador devem ser aterradas de forma confiável durante sua operação. Não é recomendado deixar um carregador funcionando sem vigilância por muito tempo. Detalhes Os diodos KD257B podem ser substituídos por RL205 e KD2997A - por outros, incluindo diodos Schottky com tensão reversa superior a 50 V e corrente retificada superior a 20 A, FR155 - por diodos de pulso de alta velocidade FR205, FR305 e também UF400S. Os diodos VD11, VD12 também fornecem um dissipador de calor total com uma área de superfície de pelo menos 200 cm2. O controlador K1114EU4 SHI possui muitos análogos estrangeiros - TL494IN, DBL494, mPC494, IR2M02, KA7500. Em vez de KT886A-1, os transistores KT858A, KT858B ou KT886B-1 são adequados. Os transistores VT4 e VT5 são instalados em dissipadores de calor com área de pelo menos 100 cm2. As paredes da caixa do dispositivo como dissipador de calor, bem como o dissipador de calor comum para diodos e transistores, não devem ser usados por motivos de segurança na operação do carregador. Os dissipadores de calor podem ser drasticamente reduzidos em tamanho, resfriando-os à força com um ventilador. Os transformadores são os elementos mais críticos e trabalhosos de qualquer conversor de pulso. Não apenas as características do dispositivo, mas também seu desempenho geral dependem da qualidade de sua fabricação. O transformador T1 é enrolado em um circuito magnético anular de tamanho K20x 12x6 feito de ferrita M2000NM. O enrolamento I é enrolado com fio PEV-2 0,4 uniformemente em todo o anel e contém 2x28 voltas. Enrolamentos II e IV - 9 voltas de fio PEV-2 0,5 cada. Enrolamento III - duas voltas de fio. MGTF-0,8. Os enrolamentos são isolados um do outro e do circuito magnético por duas camadas de fita fina de PTFE. O transformador T2 é enrolado em um circuito magnético blindado. SH10x10 da ferrita M2000HM (ou, melhor ainda, M2500NMS), um circuito magnético anular da mesma seção transversal também é adequado. O enrolamento I contém 35 voltas de fio PEV-2 0,8. Enrolamento II - 2x4 voltas de um feixe com seção transversal de pelo menos 4 mm1 de vários fios PEV-2 ou PEL. Se o transformador for forçado a esfriar, a seção transversal do feixe pode ser reduzida. Deve-se notar que não apenas a confiabilidade do dispositivo, mas também a segurança de sua operação depende da qualidade do isolamento do enrolamento dos transformadores, pois é ele que isola os circuitos secundários da tensão da rede. Portanto, você não deve fazê-lo com materiais improvisados \u2b\u3b- papel de embrulho, fita adesiva, etc. É melhor usar fita fluoroplástica fina ou papel capacitor de capacitores de alta tensão, colocando-os em XNUMX-XNUMX camadas. Autor: Shelestov I.P. Veja outros artigos seção Carregadores, baterias, células galvânicas. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Máquina para desbastar flores em jardins
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