Схемы зарядок: Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ: как сделать своими руками

Содержание

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

 

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

В данной статье мы рассмотрим 2 варианта схемы зарядного устройства для сотового телефона.

 

Внешний вид устройства:

 

Спецификация:

Описание

Обозначение

Мин.

Норма

Макс.

Ед. изм.

Входные параметры

Напряжение

Частота

Потребление на Х.Х.

 

Vin

fline

 

 

85

47

 

 

 

50/60

 

 

265

64

0. 5

 

VAC

Hz

W

Выходные параметры

Выходное напряжение 1

Выходная пульсация 1

Выходной ток 1

Выходная мощность (RMS)

 

Vout1

Vripple1

Iout1

Pout

 

4.75

 

534

 

 

5.0

60

600

3.0

 

5.75

 

666

 

 

V

mV

mA

W

КПД

n

59

%

ЭМИ

Безопасность

Соответствуют: CISPR22B/EN55022B, IEC950, UL1950 класс II

Диапазон рабочих температур

Tamb

0

50

C

 

Преимущества этой конструкции:

— Низкая стоимость CV/CC зарядного устройства.

— Потребление на холостом ходу меньше чем 300mW.

— Соответствует требованиям СЕС по КПД и потреблении на холостом ходу.

 

 

Схемы

1) Схема зарядного устройства с RCD цепочкой гашения выброса.

 

2) Схема зарядного устройства с диодом Зенера в цепочке гашения выброса и вспомогательной обмоткой.

 

Вариант разводки печатной платы.

 

 

Перечень элементов:

N

Кол-во

Номинал

Описание

Обозначение

1

2

4.

7 uF

4.7 uF, 400 V, Electrolytic, (8 x 11.5)

C1 C2

2

1

2.2 nF

2.2 nF, 1 kV, Disc Ceramic

C3

3

1

100 nF

100 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805

C5

4

1

330 uF

330 uF, 10 V, Electrolytic, Low ESR, 180 mOhm

C6

5

1

2.2 nF

2.2 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805

C9

6

4

1N4005

600 V, 1 A, Rectifier, DO-41

D1 D2 D3 D4

7

1

1N4007G

1000 V, 1 A, Rectifier, Glass Passivated, 2 us, DO-41

D5

8

1

SS14

40 V, 1 A, Schottky, DO-214AC

D7

9

1

1 mH

1 mH, 0. 15 A, Ferrite Core

L1

10

1

MMST3906

PNP, Small Signal BJT, 40 V, 0.2 A, SOT-323

Q1

11

2

100 k

100 k, 5%, 1/4 W, Metal Film, 1206

R1 R2

12

1

200

200 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805

R3

13

1

68

68 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805

R4

14

1

1.2 k

1.0k 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805

R6

15

1

820

820 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805

R8

16

1

1. 7

1.7 R, 5%, 1 W, Metal Oxide

R9

17

1

8.2

8.2 R, 2.5 W, Fusible/Flame Proof Wire Wound

RF1

18

1

4.7

4.7 R, 5% Metal film 0805

R10

19

1

51 k

51 k, 5% Metal film 0805

R11

20

1

EE16

Bobbin, EE16 Horizontal, 10 Pins

T1

21

1

LNK363P

PI’s device

U1

22

1

PC817D

Opto coupler, 35 V, CTR 300-600%, 4-DIP

U2

23

1

BZX79-B5V1

5. 1 V, 500 mW, 2%, DO-35

VR1

 

 

Спецификация на трансформатор:

1) Электрическия схема.

 

2) Электрическая спецификация:

Электрическая прочность 60Hz 1 минута, с пинов 1-5 на пины 6-10 3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки (пин 3 — пин 5) Все обмотки разомкнуты 1940uH +/- 5% (132kHz)

Резонансная частота (пин 3 — пин 5)

Все обмотки разомкнуты 700 kHz (min)
Индукция рассеяния первичной обмотки Пины 9-8 закорочены 110 uH (max)

 

3) Схема построения

 

 

Рабочие характеристики:

Все измерения проводились при комнатной температуре, при частоте питающей сети 60 Hz.

Точка, на которой проводились измерения находилась на конце выходного кабеля длиной 6 футов. Сопротивление кабеля по постоянному току равно 0,2 Ом.

 

1) Зависимость КПД от величины нагрузки.

Примечание: по требованиям СЕС минимальный КПД должен составлять 58,9%. При этом замеры показали:

  • При Uin=115VAC КПДср=62,4%
  • При Uin=230VAC КПДcp=61,2%

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

2) Зависимость КПД от уровня входного напряжения.

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

,

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

3) Потребление источника питания на холостом ходу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

4) Нагрузочная характеристика.

5) Тепловые измерения.

Измерения проводились внутри закрытого короба при полной нагрузке без внешней воздушной конвекции.

Результаты сведены в таблицу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

85 VAC

265 VAC

Температура окр. среды

50С

50С

LNK363P

108C при Pout=2,82W (5. 22V/540mA)

103C при Pout=2,84W (5.23V/542mA)

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки тран

85 VAC

265 VAC

Температура окр. среды

50С

50С

LNK363P

96C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)

89C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)

Более подробную информацию вы сможете получить, ознакомившись с оригиналом документа.

Автор документа: Департамент по применению компании Power Integrations.

Перевел и скорректировал:

Бандура Геннадий.

Инженер по применению микросхем Power Integrations

компании Макро-Петербург.

Bandura (at) macrogroup.ru

Схема зарядки автомобильного аккумулятора « схемопедия

Зарядка для автомобильного аккумулятора своими руками

 

Цены на современные зарядки для автомобильных аккумуляторов постоянно растут изза неспадающего на них спроса. На нашем сайте выложены уже несколько схем таких устройств.И представляю вашему вниманию еще одно устройство: Схема зарядки для автомобильного акб на 12 Вольт

 

 

Схема устройства:

В схеме зарядки для аккумулятора имеется узел контроля, обеспечивающий отключение по окончанию процесса зарядки.Микросхема TL494 ШИМ – контроллер, применяющийся в импульсных блоках питания персональных компьютеров, может обеспечить регулировку выходного I заряда в диапазоне  1- 6 А и Uвых.  2-20 В. Максимально возможный ток которое может выдать зарядное устройство для авто аккумуляторадостигает 10А.

Конструктивно все мощные и тепловыделяющие элементы: ключевой транзистор VT1, VD5,  выпрямительные диоды VD1 – VD4 должны быть установлены на радиатор достаточной площади рассеивания. Надёжная схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора собирается с использованием слюдяных прокладок на радиатор площадью минимум 200 см2, рекомендуемое значение будет 500 см2. Для этих целей хорошо подойдёт игольчатый радиатор.  От дросселя L1 зависит КПД схемы зарядных устройств авто аккумуляторов. Сердечник можно взять от импульсного трансформатора ТПИ, который расположен в блоке питания телевизоров 3УСЦТ-5УСЦТ.

Щелевой зазор магнитопровода должен быть 0,5-1,5 мм. Этим мы предотвращаем насыщение при максимальных токах. Наматываем примерно витков 15-100 проводом ПЭВ-2 2,0 мм. Свистящий звук будет исходить от дросселя если мы намотаем лишних витков при средних токах. Если зарядное устройство для авто аккумулятора перестаёт издавать свистящий звук при малых токах а при больших выходной транзистор VT1 начинает сильно греться то необходимо увеличить F рабочую микросхемы TL494 подбором элементов R4 или C3. Можно правда применить в схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора дроссель L1 большего типоразмера. Если у Вас нет силовых транзисторов p-n-p то можно применить транзисторы  n-p-n, соединённые по схеме Дарлингтона.

Схема зарядного устройства для автомобиля должна содержать диод VD5 с барьером Шоттки с Iраб 10А и U 50В, диод КД213или КД2997 использовать в крайнем случае. Вместо мощных выпрямительных диодов на ток 10А можно использовать диодный мост KBPC3506или MP3508. Rшунта наматываем самостоятельно. I выхода зависит от R3 в цепи 15 ноги микросхемы tl494. Резистор регулировки Uвых. R9 в схемы зарядных устройств авто аккумуляторов может иметь номинал  2-100 кОм. R10 устанавливает максимум выходного напряжения. Минимум Uвых. определяется соотношением R6 и R7, но не меньше 1 В.  Зарядное устройство для авто аккумулятора на микросхеме tl494 использует переделанный трансформатор ТС180 от телевизоров черно-белого изображения типа Горизонт.Если все элементы исправны то схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора начинает работать сразу же без дополнительной подстройки.

 

Зарядное устройство для шуруповерта Bosch схема

В настоящий момент на рынке представлено огромное количество моделей аккумуляторных шуруповёртов Bosch и, соответственно, зарядных устройств к ним.

Зарядники отличаются следующими параметрами:

  • Напряжение питания (возможны варианты с фиксированным напряжением 3.6, 7.2, 10.8, 12, 14.4, 18, 24, 36 вольт или варианты с настраиваемыми/выбираемыми выходными параметрами напряжения).
  • Тип подключаемых аккумуляторов (это могут быть литий-ионные, никель-металлогидридные или никель-кадмиевые элементы).
  • Время заряда и мощность (так, зарядное устройство может оснащаться технологией быстрой накачки энергии).
  • Подключаемый разъём (за несколько поколений шуруповёртов накопилось большое число разных форматов подключений).
  • Тип использования устройства (как правило зависит от типа шуруповёрта – бытовой он или профессиональный, первый тип устройств рассчитан на редкое использование и большое время заряда, второй – на ускоренный заряд и регулярное использование).

Классическое зарядное устройство – это вторичный источник напряжения (трансформатор) и дополнительные схемы, например: фильтрации, выпрямления, защиты, накачки и т.п.

То есть, для зарядки любой батареи будет достаточно трансформатора и диодного моста, как на схеме ниже.

Рис. 1. Схема зарядного устройства

 

Принцип работы такой:

1.трансформатор понижает сетевое напряжение до требуемого уровня;

2.диодный пост преобразует синусоидальные колебания тока на выходе трансформатора в прямоугольные импульсы;

3.простейший фильтр из конденсатора сглаживает переходы между импульсами с диодного моста.

На самом деле всё очень просто. Но в оригинальных схемах производителей зарядных устройств вводятся дополнительные узлы и блоки. В некоторых случаях, для уменьшения габаритов зарядки могут внедряться импульсные блоки питания.

Не самый последний показатель работы схемы блока питания – его мощность. Она зависит в первую очередь от параметров преобразователя (трансформатора или импульсного блока питания). Чем выше мощность, тем быстрее и эффективнее будет заряжаться аккумуляторная батарея. Мощность аккумуляторов определяется их напряжением, умноженным на ёмкость (измеряется в ампер-часах).

 

Схемы оригинальных ЗУ Bosh

Ничего нового производитель здесь не изобретёт. Технологии зарядки химических источников тока давно известны и обкатаны. Всё что нужно – уточнить номинал деталей и используемые технические решения.

Ниже рассмотрим несколько вариантов схем для зарядных устройств, которые уже детально изучены опытными пользователями.

 

Bosch AL1814

Внешний вид зарядки.

Рис. 2. Внешний вид зарядки

 

Схема принципиальная.

Рис. 3. Принципиальная схема зарядного устройства

 

При поиске неисправностей в первую очередь стоит проверить мосфет, далее резисторы и конденсаторы. Проверять элементы нужно с выпаиванием контактов, так измерения номинала будут соответствовать действительности.

Замену неисправных элементов стоит производить на точно такие же модели, но рабочие, в крайнем случае — на прямые аналоги.

 

Bosch AL 1115

Внешний вид устройства.

Рис. 4. Внешний вид устройства

 

Схема принципиальная электрическая.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема

 

Эта зарядка используется только для литий-ионных АКБ. Работает она на базе импульсного БП.

 

Bosch AL 2425 DV

Внешний вид прибора.

Рис. 6. Внешний вид прибора

 

Принципиальная схема находится здесь.

 

Несколько слов о самостоятельном ремонте

На самом деле, зарядки Bosch ничем не отличаются от устройств конкурентов и достаточно просто устроены. Для ремонта нужно:

  • понимать немного в схемотехнике,
  • уметь определять номинал и тип элемента по обозначениям на корпусе (часто они интернациональны),
  • уметь проверять работоспособность отдельного элемента схемы (он выпаивается полностью или частично, например, если у элемента 2 контакта, то достаточно отпаять только одну ножку).
  • иметь необходимый набор инструментов и измерительных приборов.

Полезные советы:

  • Часто на плате имеются контрольные точки, типовые значения для сравнения указаны рядом с контактом (чтобы не выпаивать все детали без разбора можно отсечь лишние цепи с помощью контрольных точек).
  • После разборки сразу произведите детальный осмотр схемы и элементов. Часто пострадавшие детали можно определить визуально (они потемнели, имеют трещины на корпусе, вздулись и т.п.).
  • Наиболее уязвимыми элементами можно назвать транзисторы и микросхемы. Полупроводники чаще всего выходят из строя в сравнении с другими элементами схем (статистика не в их пользу).
  • Для дешёвых зарядок принципиальных схем не найти, потому что их нет даже в сервисных мастерских. Производителю проще полностью заменить устройство, чем ремонтировать его силами специалистов. Но схему можно составить самостоятельно. Делать это нужно очень скрупулёзно, так как при большом количестве связей ошибок не избежать.
  • Даже при наличии принципиальной схемы ремонт зарядок не сильно упрощается. Нужно знать расположение контрольных точек и стандартные для них значения измерений.

 

Вместо выводов

На самом деле для восстановления зарядных устройств принципиальные схемы не нужны. Достаточно последовательно проверить все ключевые элементы на номинал, ведь в схеме их часто не больше 10-20 шт.

Автор: RadioRadar

Беспроводная зарядка своими руками: как правильно сделать, инструкция

С повышением количества мобильных устройств на руках жителей планеты, как никогда встает вопрос обеспечения приборов питанием. Конечно, самый простой способ – зарядка аккумуляторных батарей, с последующим использованием накопленного тока. Вот только, бесконечное подключение или отсоединение зарядного кабеля к устройству приводит со временем к разбалтыванию и выходу разъемов из строя. Вариантом решения служит беспроводная зарядка, сделанная своими руками или приобретенная в магазине.

Принцип работы беспроводной зарядки для телефона

К сожалению, современные модели представленных устройств передачи тока по эфиру имеют некоторые недостатки. Но удобство применения такого оборудования позволяет закрыть глаза на его минусы. Собственно, весь процесс зарядки заключается в помещении мобильного устройства рядом или на специальную платформу – передатчик. Конечно же, телефон, планшет, смарт–часы, ноутбук или иное конечное перемещаемое устройство должны быть оборудованы соответствующим клиентским получателем тока по воздуху. Зарядка телефона по воздуху: один из вариантов исполнения

Топовый ценовой сегмент устройств уже, скорее всего, содержит в своей конструкции встроенный приемник индукционных сигналов одного из распространенных стандартов – Qi, PMA и AirFuel, а соответствующий передатчик можно приобрести уже в сборе, или отдельно, а также он, бывает, что поставляется вместе с мобильным оборудованием. Есть и проприетарные, закрытые стандарты беспроводной зарядки, которые используются, к примеру, фирмой Samsung для своих продуктов.

Но основная разница состоит не в принципе передачи – используется всегда физический эффект электромагнитной индукции, – а в частоте переменного тока на выходе передатчика. Стандарт Qi, который разрабатывается концерном компаний по использованию беспроводной энергии WPC, характерен этим параметром излучателей в пределах 100-205 кГц. PMA, производимый одноименной компанией, применяет для передачи тока диапазон 277-357 кГц.

Хоть он и проиграл конкурентную борьбу с QI, многие производители оставляют возможность его использования в своих устройствах беспроводной зарядки, или гибридным образом оба стандарта, или конкретно одного PMA. Гибридное беспроводное зарядное устройство

После падения технологии PMA фирма, его ранее производящая, объединила свои усилия с более чем 200 компаниями, входящими в концерн WPC. Результатом стала разработка нового стандарта AirFuel, который подразумевает подключение передающих катушек, выполняющих роль антенн, на резонансных частотах, что позволило увеличить расстояние приема и общий КПД системы зарядки. Передача тока по воздуху

Вопросом, как сделать беспроводную зарядку или передачу питания различным устройствам по воздуху, задавались люди еще более 200 лет назад. Конечно, тогда не было аккумуляторов, но существовали их прообразы – лейденские банки. Поэтому и вопрос их подзарядки или непосредственного снабжения энергией устройств-потребителей без использования проводов и поднимался.

Еще в XIX веке, родоначальник всей электрической физики – Андре Ампер, от имени которого и получала название единица измерения силы тока, открыл физическое явление электромагнитной индукции.

Основные его труды в этом направлении связаны с наблюдением за опытами. Им было замечено, что есть взаимосвязь, при возникновении электромагнитного поля в двух рядом расположенных проволочных катушках. Если подать ток в одну, то и во второй будет наблюдаться возникновение тока на концах ее проводников и общего магнитного эффекта. Было установлено, путем проведенных экспериментов, что мощность электромагнитной индукции сильно падает при увеличении расстояния между обмотками. Тот самый Андре-Мари Ампер

Спустя почти 100 лет, работы Ампера были продолжены гением своего времени – Николой Тесла, который изучал передачу высокочастотных токов по воздуху и проектировал различные устройства их приема, с использованием такой технологии.

Постепенно физические принципы, лежащие в основе приборов обмена питанием через эфир, были подзабыты и не использовались. Слишком высоки затраты мощности передаваемого тока, малы расстояния, сложно производство принимающего и передающего оборудования на большие дистанции.

Второе дыхание технология получила с развитием носимых гаджетов и необходимостью их постоянной подзарядки. Аккумуляторы мобильных устройств имеют конечную емкость, весьма невеликую из-за своего размера, в то же время, внутренняя начинка сотовых телефонов, планшетов, «умных» часов и прочих мобильных устройств становится все более «жадной» к потреблению, что и приводит к необходимости постоянного подключения источника тока.

Состав беспроводной зарядки для телефона

Самодельное беспроводное зарядное устройство

Прежде чем изготавливать индукционную беспроводную зарядку для телефона своими руками, необходимо разобраться, какие компоненты относятся к приемнику, а что входит в состав передатчика. Индукционная токовая связь подразумевает генератор частоты сигнала. Можно использовать как самый простой – на одном транзисторе, так и более сложный – применяя сборку на микросхемах.

Минус первого способа – его относительно низкие частоты работы. А от этого параметра прибора как раз зависит дальность расстояния передачи, возникновение вихревых, паразитных токов в рядом расположенных металлических предметах, общая сложность монтажа антенны, – она должна состоять из двух взаимосвязанных обмоток. Схемы второго типа лишены этих недостатков.

В сущности, излучатель в системах индукционной связи и состоит из самого блока питания, выдающего напряжение, генератора, превращающего постоянный ток в последовательность импульсов, и передающей антенны – в роли которой используется намотанная проволокой своеобразная катушка.

Схема приемника еще проще. Обмотка-антенна через диод и конденсатор, преобразующий импульсы в постоянный ток, подключены к входам потребителя, в качестве которых может выступать зарядный штекер мобильного устройства или его аккумуляторная батарея напрямую.

В существующих схемах используемые токи малы, происходит передача энергии мощностью не более 5В.

Преимущества и недостатки самодельной беспроводной зарядки

Прежде чем перейти к тому, как сделать беспроводную зарядку для телефона, планшета или иного мобильного устройства, желательно быть уверенным в необходимости ее использования, учитывая все плюсы и минусы существующих систем питания без проводов.

Итак, плюсы, если изготовить схему беспроводной зарядки своими руками:

  • стоимость конструкции на порядок ниже, чем у покупных вариантов;
  • удобство применения – нет необходимости бесконечно вставлять или вынимать штекер зарядного устройства, достаточно просто положить телефон рядом с передающей частью;
  • из предыдущего пункта проистекает уменьшение износа разъемов;
  • ну, и конечно же, повышение своего ЧСВ и профессионализма в результате самостоятельного изготовления устройства.
Один из вариантов самодельных беспроводных зарядок

Есть у конструкции и несколько минусов:

  • необходимость доставания/покупки деталей;
  • умение паять или представление о процедуре монтажа схемы;
  • медленная зарядка устройств при передачах энергии по воздуху, которая происходит в несколько раз дольше. Это характерно и для промышленных вариантов исполнения беспроводных зарядок.
  • малое расстояние, на котором работает технология.
  • относительная сложность сборки без гарантии успеха.
  • наличие индукционных токов при работе беспроводной зарядки. Они, конечно, микроскопические, тем не менее, могут вызывать нагрев металлических поверхностей, электронных компонентов, отрицательно сказываться на здоровье. Кроме того, они вносят помехи в работу радиооборудования и оказывают общее негативное влияние на электронику.

Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе. Схема беспроводной зарядки

Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом. Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор.

Лучше использовать специальную панельку, для размещения на ней микросхемы таймера.

Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

  • ножницы или кусачки для работы с проволокой;
  • флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
  • паяльник 25-40Вт;
  • обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
  • микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
  • мощный полевой транзистор IRF-Z44;
    Пример расположения выводов на аналоге транзистора
  • стабилизатор напряжения 7805;
    Расположение пинов стабилизатора
  • диод M4, для схемы приемника;
  • конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
  • резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
  • медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.

Изготовление передатчика

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник.

Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем. Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока. Нужно сделать 25 таких оборотов.

После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя. Схема излучателя

Изготовление приёмника

Приемник собрать еще проще. В нем минимум элементов. Вот только в его случае лучше всего осуществлять намотку антенны спиральным способом, для уменьшения размера схемы. Хотя самодельное приемное устройство, с высокой вероятностью, все равно не поместится в корпус телефона. А вот для планшетов есть реальный шанс его встроенного использования, так-как обычно в корпусе подобных устройств есть еще много свободного места.

Элементы схемы скрепляются пайкой. В идеале желательно использовать SMD компоненты, но можно обойтись и обычными радиодеталями. Намотка катушки антенны производится проволокой или проводом сечения 0,35-0,4 мм. Для уверенного приема индуцированных токов необходимо сделать 30 витков. Схема приемника

Соединение элементов

Хотелось бы заметить, что, как и для любой передающей и принимающей аппаратуры – в случае индукционной также необходима аккуратность выполнения. Просто смотать в кучу присоединенные элементы не получится – будут возникать паразитные электрические связи, которые сведут на нет весь толк от собранного прибора.

Для исполнения схемы все же рекомендуется вытравить их из заготовок, или же в случае недоступности фольгированного текстолита – использовать макетную плату. Все соединения – пайка, никаких скруток. Слишком ненадежно и мало того, что будет плохой контакт, так еще и в случае его возникновения будет трудно найти источник проблемы.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В. Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания.

В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Модели телефонов, поддерживающие беспроводную зарядку

Собственно говоря, весь топовый сегмент мобильного оборудования от известных производителей обладает приемниками индукционных токов. Среди них аппараты Apple, Blackerry, Sony, Yota, Kyosera, Motorola, LG, Samsung, Asus, Google, HTC, Nokia.

Советы по выбору комплектующих

Богатство существующей элементарной базы

Многие элементы схемы индуктивного передатчика и приемника тока имеют как российские, так и зарубежные аналоги. К примеру, таймер NE555 можно безболезненно заменить на его полные аналоги (для некоторых необходимо будет проверить калибровку ножек и рабочее напряжение) – 1006ВИ1, 1006ВИ2, AN1555(N), GL555, LB8555(D|P), LM555(CN|N), MC1455(P|P1), NJM555D, RC555, TA7555P, UPC1555(C), UPC617C, KP1006ВИ1(А), KФ1006ВИ1, 142EH6, ICM7555(CBA-T|IPA)), LM555(CM|N), MC1455(D|U|G|P1), NE555(D|M|P|N), TA7555(F|S), UA555(TC(-8)|PC), ECG955M, M51841P.

В качестве полевого транзистора подойдут его варианты MTP50N05, КП723А, MTP50N06V, STP45NE06, STP50N06, MTB50N06V, STB45NF06T4, HUF75329(P3|S3(S)), STP45NF06, STP60NF06, STB60NF06(T4|L|LT4) или близкие по характеристикам.

Диод М4 в приемном контуре – заменяется любым с допустимыми токами 1А/400В. Можно чуть менее мощным, так как сила приходящего питания намного меньше.

Стабилизатор напряжения также можно заменить любым с выходным током 5В. Полные аналоги: L7805CV, MC7805CTG, русский КР142ЕН5А.

Не очень удачное USB зарядное устройство (блок питания). . Обзоры электроники.

Написать про это зарядное устройство хотел давно, но все не доходили руки, хотя даже у него есть на что посмотреть.
Получил я его от одного довольно известного магазина, который после моего отчета изъял его из продажи и на мой взгляд сделал правильно. Собственно потому я и не даю ссылку на товар. Возможно он вам попадется в других магазинах, потому считаю, что данный обзор все равно будет полезен.

Получил я данное зарядное устройство (хотя конечно корректнее — блок питания) в обычном пакете с защелкой, никаких блистеров и коробок.

Размер не назвал бы совсем маленьким, мне попадались куда более габаритные варианты при не слишком меньшем заявленном токе.

Заявлен выходной ток в 3000мА, что довольно неплохо для большинства применений, например можно заряжать планшет + смартфон.
Зарядное имеет два выходных порта, промаркированных как iPad и Galaxy, ну или как устройства от Эппл и Самсунг.
Сверху расположен светодиод индикации работы, светит всегда независимо от режима работы.

Но так как снаружи для меня обычно нет ничего интересного, то я конечно же решил его вскрыть. Делается это относительно просто, выковыриваем небольшую щелку между половинками корпуса, а затем при помощи отвертки разделяем половинки. БП заклеен, но открылся довольно легко.

На первый взгляд довольно аккуратно, по крайней мере не вызвало нехороших чувств.

Плата изготовлена аккуратно, правда светодиод лежит прямо на разъемах USB, но в качестве защиты на них наклеили изолирующую пленку.

Плата спаяна также вполне нормально, есть небольшие грехи, но в целом на твердую четверку. Минус один балл снял за местами грубоватую пайку и отсутствие защитных разрезов в текстолите.

Вот что меня немного удивило и даже заставило сделать отдельный снимок, так это то, что провода к плате имеют силиконовую изоляцию и без проблем держат температуру жала паяльника. А кроме того они весьма гибкие, купить бы такого провода себе отдельно от блока питания.

Рассмотрим плату более детально.
1. Входных конденсаторов два, соединены параллельно, суммарная емкость около 10мкФ, для 15 Ватт мало. Входной фильтр отсутствует, зато есть предохранитель 🙂
2. Микросхема в DIP корпусе. Даташит на нее я не искал, но помню что где то уже попадалась и даже соответствовала мощности блока питания. Зато увидел весьма диодный мост в весьма оригинальном исполнении, до этого такие как-то не попадались.
3. Трансформатор не очень большой, заявленные 15 Ватт для него действительно максимальны, запаса нет 🙁
4. Но при всем этом межобмоточный конденсатор стоит правильного типа, кроме того есть обратная связь через оптрон, иногда даже на этом экономят.
5. Выходных диодов два, включены параллельно, емкость выходного конденсатора всего 1000мкФ, для тока в 3 Ампера этого маловато. Кроме того отсутствует выходной фильтр.
6. А вот обратная связь реализована не очень хорошо, явно видна экономия. Вместо нормальной схемы с TL431 применили просто стабилитрон.

Кстати, входной конденсатор разделен на два более мелких не зря, между ними спрятался небольшой дроссель для уменьшения помех.

Микросхема имеет внешний шунт для измерения тока, что говорит о как минимум наличии защиты от короткого замыкания выхода, и защита действительно работает.
Около выходных разъемов установлены делители напряжения. Они используются для того, чтобы заряжаемое устройство знало, какой ток оно может взять от зарядного устройства.

На всякий случай, да и просто для общей информации, начертил принципиальную схему данного блока питания. Ничего нового, что отличало бы данный блок питания от других я не увидел, ну разве что уже давно не попадались блоки питания со стабилитроном вместо специальной микросхемы для стабилизации выходного напряжения.

Проверка по большому счету более чем стандартна для моих обзоров. В ходе теста были использованы:
Электронная нагрузка
Осциллограф
Мультиметр
Термометр
Бумажка и ручка.

1. Первый тест без нагрузки, выходное напряжение немного завышено, норма до 5.25 Вольта. Хотя такое встречается довольно часто.
2. Второй тест — ток нагрузки 1 Ампер, уровень пульсаций заметно вырос, выходное напряжение вполне в норме.

1. Ток нагрузки 2 Ампера. уровень пульсаций около 0.7 Вольта, это очень много. Осциллограф даже пришлось переключить на режим 0.2В на клетку, а не 0.1, как это было в предыдущем тесте.
2. Ток нагрузки 2.5 Ампера, уровень пульсаций как в предыдущем тесте, выходное напряжение в норме.

Дальше было в планах выставить 3 Ампера, но температура выходных диодов перевалила за 100 градусов и я остановил тест.
На основании теста была составлена табличка. Интервал между тестовыми измерениями составлял 20 минут, весь тест занял 1 час.
Как можно видеть из таблицы, температура выходных диодов и конденсатора достигла довольно высоких значений, эксплуатировать долго в таком режиме не рекомендуется, потому тест был остановлен.

Иногда спрашивают, а от чего вообще выходят из строя блоки питания. Ниже фото двух блоков питания 5 Вольт 2 Ампера. Они вышли из строя с интервалом примерно в пол часа. Средний от планшета Текласт, до этого нормально работал несколько месяцев, а потом внезапно выгорел с небольшими спецэффектами, планшет в это время заряжался и был включен. Но так как планшет был нужен, достал с полки еще одно зарядное устройство, которое также без проблем прошло тесты и работало нормально (справа), через пол часа ситуация повторилась, пришлось заряжать планшет от лабораторного блока питания.

Очень часто блоки питания выходят из строя из-за:
1. Перегрев силового трансформатора, падает магнитная проницаемость сердечника выше критической температуры.
2. Некорректная работа самого ШИМ контроллера, особенно в режиме перегрузки или КЗ.
3. Падение емкости конденсаторов в следствии старения.

Данный блок питания трудится уже более полугода, но пришлось его немного доработать. К ШИМ контроллеру припаял металлическую пластинку, выполняющую роль радиатора, а внизу и вверху корпуса насверлил вентиляционных отверстий. В таком варианте проблем нет, хотя я думаю, что если использовать при токах до 2 Ампер, то работать будет и без доработки.

В общем что можно сказать про данное устройство. ТАкое чувство, что разогнались сделать хорошо, но потому вдруг закончились деньги и решили сделать дешево. Т.е. местами сделано нормально, но видны явные следы экономии. Да и заявленный ток в 3 Ампера несколько оптимистичен, я бы не стал рисковать и нагружал максимум на 2 Ампера.

На этом все, вот такой вышел небольшой, но грустный обзор.

Схема зарядного устройства для AAA — аккумуляторов » Паятель.Ру


Чтобы аккумулятор служил долго нужно обеспечить его оптимальный режим, как зарядки, так и разрядки. Никель-кадмиевым аккумуляторам присущ так называемый эффект памяти. Заключающийся в том, что если зарядить не полностью разряженный аккумулятор, то при дальнейшей разрядке он отдаст только часть энергии, начиная с того уровня, с которого началась зарядка. Поэтому, перед началом зарядки аккумулятор желательно разрядить до напряжения менее 1V. И только после этого начинать зарядку.


На рисунке показана схема зарядного устройства, — приставки к лабораторному источнику питания, которая выполняет измерение напряжения на аккумуляторе, разряд аккумулятора до 1V перед началом заряда и заряд его до 1,4V.

Само зарядное устройство состоит из стабилизатора тока на А1. Величину тока зарядки можно установить на уровне 60mА, 80mA или 120mA переключателем S2.

Включение и выключение зарядного устройства производится с помощью транзисторов VT3 и VT4. Чтобы началась зарядка на базу VT3 нужно подать логической ноль. А для прекращения зарядки — единицу (через резистор R14). Цепь разрядки выполнена на транзисторном ключе на VT5 и VT6, включенных по схеме составного транзистора. Разрядной нагрузкой является резистор R16.

Измеряет напряжение на аккумуляторе (G1) измеритель на поликомпараторной микросхеме А1. Светодиоды HL1-HL6 индицируют напряжение на аккумуляторе, а каскады на VT1 и VT2 формируют логические уровни для подачи информации о напряжении на аккумуляторе на простую логическую схему управления на двух RS-триггерах выполненных на элементах микросхемы К561ЛЕ5.

Теперь рассмотрим работу схемы в целом. При подключении аккумулятора микросхема А1 измеряет напряжение на нем. Результат измерения можно видеть на табло из шести светодиодов. Измерение производится без нагрузки. Чтобы узнать напряжение под нагрузкой нужно нажать кнопку «Пуск» S1. При этом RS триггер D1.3-D1.4 устанавливается в состояние с логической единицей на выходе D1.4.

Транзисторный ключ VT5-VT6 открывается и нагружает аккумулятор резистором R16. Если при этом напряжение на аккумуляторе падает до 1V и ниже открывается один из диодов VD1-VD3, что приводит к открыванию транзистора VT2. На его эмиттер появляется напряжение логической единицы, которое, спустя некоторое время (R8-C2) переключает RS-триггер D1.3-D1.4 в противоположное состояние.

Нагрузка (R16) от аккумулятора отключается. В то же время, единица, возникшая на выходе D1.3 устанавливает триггер D1.1-D1.2 в состояние с логическим нулем на выходе D1.2. Это приводит к включению зарядного устройства на А2 (открывается VT4). Начинается зарядка аккумулятора.

Если напряжение на нагруженном аккумуляторе больше 1V он будет удерживаться под нагрузкой до тех пор, пока напряжение на нем не станет равным 1V или ниже. И только после этого начнется зарядка.

Зарядка будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет 1,4V. После этого откроется транзистор VT1 и на его коллекторе установится напряжения уровня логической единицы. RS-триггер D1.1-D1.2 переключится в состояние с единицей на выходе D1.2, и зарядка аккумулятора прекратится.

Недостаток данной схемы в том, что в одно и то же время можно заряжать только один аккумулятор. Невозможно заряжать аккумуляторные батареи. Даже, если сделать на входе микросхемы А1 переключаемый делитель, работать зарядное устройство с батареей хорошо не сможет, так как невозможно по общему напряжению батареи определить насколько разряжен тот или другой аккумулятор, входящий в неё. Поэтому, если нужно заряжать несколько аккумуляторов одновременно, нужно сделать соответствующее число таких схем.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить отечественным аналогом К176ЛЕ5 или любым зарубежным аналогом. Микросхему LM3914 можно заменить каким-то аналогом, но при условии линейной индикации (не логарифмической) методом бегущей точки. Либо собрать компараторную схему на операционных усилителях.

Налаживание заключается в установке тока зарядки подбором сопротивлений R10-R12 и в калибровке измерителя напряжения путем подстройки резистора R2.

Еще один момент, — когда светодиод HL6 не горит, напряжение на R4 должно быть равно нулю. Если это не так, — нужно включить в эмиттерную цепь VT1 диод типа КД522, в прямом направлении. Это же касается и транзистора VT2 (напряжение на его коллекторе должно быть равно нулю, когда не горят светодиоды HL1, HL2, HL3).

схемы доработки кислотной батареи, время, когда подключить зарядное устройство, и как правильно заряжать током?

Многие считают, что для того, чтобы зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор, достаточно обратиться к заводским инструкциям. Но на самом деле ни один документ не сможет предложить достаточную и полную информацию для осуществления зарядки: условия, применяемые средства и время. Для того, чтобы решить этот вопрос, необходимо использовать дополнительные источники информации.

Тип и режим работы кислотной АКБ с напряжением 12 В

Для начала необходимо определить класс батареи, работа которой строится на реакции свинца и серной кислоты между собой. Это делается для того, чтобы выявить алгоритм зарядки для конкретной АКБ. По теории каждый свинцовый аккумулятор имеет два режима зарядки:

  • Буферный. Заряжается от сети, редко производит самостоятельную зарядку.
  • Циклический. Зарядка происходит сменой циклов, состоящих из разрядки-подзарядки.

К SLA-аккумуляторам преимущественно относятся автомобильные аккумуляторы классического типа. Среди АКБ, которые используются в велобайках и другом индивидуальном электротранспорте, числятся гелевые, буферные, герметичные и необслуживаемые свинцово-кислотные источники тока.

Как правильно заряжать свинцовую аккумуляторную батарею?

Для того, чтобы восстановить затраченную ёмкость, необходимо зарядить свинцовый аккумулятор. Заряженная свинцовая аккумуляторная батарея всегда будет исправно работать, если в автомобиле исправен генератор и машина постоянно используется, если же мощность для источника энергии потеряна, то ее можно вернуть, если воспользоваться специальным устройством для зарядки кислотной АКБ при номинальном напряжении в 12 В.

Правила зарядки аккумуляторной батареи автомобиля

Для того, чтобы зарядить АКБ, необходимо следовать простым правилам:

  • устройство должно быть установлено только на ровную поверхность;
  • без строгого соблюдения полярности зарядка производиться не будет, поэтому проверьте правильность подключения «крокодильчиков» к клеммам батареи;
  • зарядный ток необходимо выставить.

Если электролитная жидкость имеет слишком высокую или слишком низкую температуру, то приступать к зарядке нельзя. Дождитесь, когда жидкость станет комнатной температуры.

Постоянным током

Разновидность аккумуляторов определяет основные параметры зарядки:

  1. Если брать классическую АКБ, которая заполнена жидким электролитом, то величина заряда в этом случае не должна превышать показатель в 10% от ёмкости, указанной фирмой-производителем.
  2. Показатель в 10-30% характерен для AGM-аккумуляторов.
  3. Для АКБ с гелеобразным наполнителем эта цифра варьирует от 20 до 30%.

Постоянным напряжением

Для того, чтобы время зарядки кислотного аккумулятора не превышало допустимое, нельзя допускать полной потери емкости. Помните, что время зарядки напрямую зависит от количества остаточной ёмкости.

У аккумуляторной батареи, которая полностью разряжена, напряжение находится в пределах 12.7-13 В. Если включить мотор, то эти показатели увеличатся на 1.5 В. Стоит помнить, что оптимальная зарядка требует того, чтобы цифровые показатели напряжения не превышали 14,6 В. Если этот показатель превысить, то электронная жидкость закипит, произойдет перезарядка аккумулятора, а сам прибор придет в негодность.

Когда это нужно делать?

Необходимость в зарядке возникает тогда, когда:

  • у генератора и аккумуляторной батареи выявлена неисправность цепи;
  • при редком использовании автомобиля, либо при эксплуатации машины на небольшие расстояния;
  • если запустить мотор на морозе.

Как влияет температура на процесс?

  1. Если температура составляет ниже — 15 градусов, то не рекомендуют производить зарядку аккумулятора, т.к. низкая температура может спровоцировать остановку работы механизма рекомбинации газов в герметичной ёмкости свинцового аккумулятора, при этом потеряется вода в электролите. Чтобы исправить недозаряд, необходимо подключать температурную компенсацию, равную – 3мВ /° С.
  2. При температуре более 40 градусов напряжение заряда уменьшается и может произойти перезарядка.

Обязательно ли снимать АКБ с машины, прежде чем подключить к устройству?

Многие автомобилисты стараются не снимать аккумулятор с машины для зарядки, мотивируя это тем, что после полной зарядки и установки АКБ на прежнее место возникают проблемы с электроникой. Такие опасения имеют под собой почву, поэтому если вы все же решили заряжать аккумулятор на машине, то постарайтесь придерживаться следующих правил:

  1. верхнюю поверхность следует хорошо очистить и включить выводы, предварительно сняв защитную крышку и выкрутив металлические болты;
  2. уровень электролита должен быть достаточным, при нехватке долейте дистиллированную воду, иначе вы не получите 100%-го заряда АКБ;
  3. подключать устройство в сеть следует только после того, как будет соблюдена полярность.

Какие есть особенности у зарядного устройства?

От правильной зарядки аккумулятора зависит очень многое. В исправной машине АКБ служит 2-3 года при пробеге 70-100 тыс км. Если батарея будет в заряженном состоянии, то ее срок службы значительно повысится. Рекомендуют заряжать аккумулятор в том случае, когда он станет разряжен наполовину, но при этом не стоит делать это слишком часто.

Схема доработки

Для того, чтобы АКБ не выходила из строя и прослужила долгое время, необходимо ее доработать. Для тех, кто в этом разбирается, можно найти в интернете различные схемы и пошаговые инструкции, как это сделать с наименьшими затратами.

Выбор выходного напряжения

Чтобы стабилизировать выходное напряжение, необходимо использовать TL431. Для делителя R2 напряжение всегда выдает 2.5 между R1 и R2. Это значит, что с такими показателями аккумулятор должен быть разряжен. Чтобы увеличить напряжение до 14.2 В при блоке питания 12 В необходимо изменить показатели R1 и R2: первый увеличить, а второй уменьшить. При этом блок питания выдаст 14.1. Этого достаточно для того, чтобы больше не менять данные делителя.

Схема зарядного устройства для свинцового аккумулятора с использованием TL431:

Добавление светодиода зеленого цвета и резистора r4 параллельно оптрону

Для стабилизации напряжения током в светодиоде оптрона управляет TL431.

При низком напряжении TL431 закрывается, останавливая ток в оптроне. Чтобы получать информацию о заряде аккумулятора необходимо поставить зеленый светодиод.

Ток оптрона при нормальном функционировании аккумулятора равен 0.5 мА – получаем слабое свечение зеленого светодиода. Для большей яркости необходимо подсоединить резистор R4 с номиналом в 220 Ом параллельно оптрону. Ток в зеленом диоде при этом увеличится до 5 мА.

Схема зарядного устройства свинцово кислотных аккумуляторов с добавлением светодиода зеленого цвета и резистора r4 параллельно оптрону:

Добавление петли гистерезиса ограничения тока

При большой перегрузке, такой, например, как короткое замыкание, необходимо сделать так, чтобы контроллер смог запустить БП. Для этого понадобится резистор мощности R5 и R6, красный светодиод и транзистор Т1. Переключатель включается параллельно с резисторами, при этом ток получает постоянное значение в 3.5 А. Недостаток такого соединение – сильное нагревание резисторов. Заменить одиночный резистор можно токовым зеркалом или операционным усилителем.

Схема зарядного устройства свинцово кислотных аккумуляторов с ограничением тока:

Fsect5.PDF

% PDF-1.6 % 3 0 obj > эндобдж 110 0 объект [/ CalGray>] эндобдж 111 0 объект [/ CalRGB>] эндобдж 112 0 объект > поток application / pdf

  • Неизвестно
  • Fsect5.PDF
  • Среда, 29 июля 1998 г. 1:02:13 PMAcrobat PDFWriter 3.0 для Windows Microsoft Word 2012-06-12T12: 49: 36-04: 002012-06-12T12: 49: 36-04: 00uuid: fe062ec8-31d6-4119-864b -e6ad7d5e996auuid: fc4bfd33-0f55-4a26-9d8a-d863ac61bdd9 конечный поток эндобдж 113 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 100 0 объект > / ProcSet 2 0 R >> / Тип / Страница >> эндобдж 102 0 объект > поток Ѡp.д \ 6 @hA

    Тестирование цепей зарядки (автомобиль)

    14.11.

    Тестирование цепей зарядки

    Перед испытанием цепи зарядки необходимо сначала проверить аккумулятор и убедиться, что он исправен и находится в заряженном состоянии. Если он неисправен, его необходимо заменить на исправный аккумулятор.

    Проверка генератора.

    Следующим испытанием является проверка выходной мощности генератора, показанная на рис. 14.35, где тестовый амперметр подключен либо к генератору переменного тока, либо к батарее. Полевой провод генератора переменного тока удаляется, и между полевым выводом и выводом батареи устанавливается перемычка для устройств с внутренним заземлением с механическим регулированием или между полем и землей для типов с внешним заземлением. Реостат с тяжелым углеродным ворсом помещается поперек батареи и регулируется для обеспечения номинального напряжения системы приблизительно от 14 до 15 В. Двигатель запускается и настраивается на заданную скорость 1500 об / мин.Реостат настраивается на поддержание заданного напряжения, и считывается выходной сигнал генератора.
    В некоторых руководствах не рекомендуется использовать амперметр, вместо этого рекомендуется проверять систему зарядки, когда она полностью подключена в обычном режиме. Когда амперметр не используется, выход генератора проверяется путем измерения напряжения системы, когда все электрические аксессуары включены и двигатель работает с заданной скоростью.
    Если выходная мощность генератора низкая, его необходимо разобрать, чтобы проверить исправность каждого компонента, чтобы его можно было отремонтировать.Отказ электрических компонентов может быть вызван коротким замыканием, заземлением или размыканием.
    Короткое замыкание снижает сопротивление цепи, поэтому проводники могут пропускать больше тока и, следовательно, становиться более теплыми. Земля — ​​это особая форма короткого замыкания и, следовательно, имеет тот же эффект, что и короткое. Шорты

    Рис. 14.35. Контрольное соединение выхода генератора (генератор возбуждения с внутренним заземлением).
    обычно проверяют путем измерения сопротивления цепи. Заземление проверяется светом непрерывности. Открытие также можно проверить с помощью индикатора непрерывности.Другой способ проверки обрыва — использование вольтметра. Любые закороченные, заземленные или разомкнутые статоры или полевые катушки должны заменяться или ремонтироваться только в специализированных ремонтных мастерских. Отключенный диод можно проверить с помощью контрольной лампы 12 В постоянного тока. Неисправные диоды подлежат замене. Иногда щеткодержатели заземляются, и они проверяются контрольной лампой 230 В, идущей от щетки к корпусу генератора.


    Испытание падением напряжения.

    Для правильного функционирования системы зарядки все проводники в цепи должны иметь минимальное сопротивление.Проверяется падение напряжения в цепи зарядки, в то время как генератор выдает в цепи 20 А, используя соединения, показанные на рис. 14.36, которые аналогичны тем, которые используются для проверки выхода генератора. Напряжение в изолированной цепи зарядки должно быть менее 0,7 В с помощью амперметра. На заземленной стороне цепи должно быть напряжение


    Рис. 14.36. Соединения для измерения падения напряжения в системе зарядки с внутренне заземленным генератором возбуждения.
    падение менее 0,1 В. После успешного завершения испытаний перемычка снимается и регулятор подключается обратно.

    Проверка настройки регулятора.

    Регулятор напряжения ограничивает напряжение в цепи зарядки. При низкой настройке регулятора аккумулятор не заряжается полностью, а при высокой настройке срок службы точек зажигания, аккумулятора, электродвигателей, радио, фонарей и т. Д. Сокращается из-за протекания чрезмерного тока.Аккумулятор также из-за чрезмерного выделения газа потребляет больше воды. Напряжение системы зарядки увеличивается или уменьшается по мере того, как потребность в электрическом токе становится меньше или больше. Проверяемый регулятор должен быть помещен в систему, которая должна создавать системное напряжение, которое находится в диапазоне регулирования регулятора. Одним из способов достижения этого является установка последовательного резистора на 1/4 Ом в цепи зарядки, чтобы добавить сопротивление цепи, достаточное для увеличения напряжения системы до диапазона регулирования. Схема показана на рис.14.37.

    Рис. 14.37. Измерение уставки напряжения системы зарядки.
    Обычно указанный диапазон напряжения составляет от 14 до 15 В. Обычно механический регулятор имеет внутреннее поле заземления, тогда как твердотельный регулятор имеет внешнее поле заземления. Для получения удовлетворительных настроек регулятора важно использовать правильную применимую процедуру и спецификации испытаний, указанные для транспортного средства.
    Механические регуляторы напряжения имеют два набора точек: нормально замкнутые и нормально разомкнутые.Нормально закрытые точки регулируются на 0,5 В ниже, чем нормально открытые точки. При заданных оборотах двигателя и токе зарядки стабилизированное напряжение можно определить с помощью вольтметра. Настройки напряжения механического регулятора выполняются путем регулировки положения подвески пружины для увеличения давления пружины, когда требуется более высокое напряжение. Полупроводниковые регуляторы регулируются изменением настройки переменного резистора, если они регулируемые, в противном случае заменяются.

    Схема зарядки аккумулятора

    — купить схема зарядки аккумулятора с бесплатной доставкой на AliExpress

    Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для схемы зарядки аккумулятора.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

    Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

    AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта лучшая схема зарядки аккумулятора в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели схему зарядки аккумулятора на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

    Если вы все еще не уверены в схеме зарядки аккумулятора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

    А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести схему зарядки аккумулятора по самой выгодной цене.

    У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

    Калькулятор RC-цепи

    Используйте этот калькулятор RC-цепи для вычисления характеристической частоты RC-цепи. Вы также можете использовать его как калькулятор времени заряда конденсатора (калькулятор постоянной времени RC) или как калькулятор RC-фильтра. В зависимости от потребности RC-цепь может служить фильтром нижних или верхних частот.

    RC-цепь

    RC-цепь представляет собой базовую электрическую цепь, в которой резистор сопротивлением R последовательно соединен с конденсатором емкости C . Такая схема характеризуется частотой f и имеет два основных применения:

    • RC-цепь может использоваться как фильтр,
    • и конденсатор можно использовать для хранения энергии.

    Вы можете использовать наш калькулятор RC цепей как

    • Калькулятор RC-фильтров,
    • калькулятор времени заряда конденсатора.

    Если вы хотите узнать больше об сопротивлении и емкости, воспользуйтесь нашим калькулятором конденсаторов с параллельными пластинами.

    Калькулятор RC-фильтров

    Характеристическая частота f определяет частоту сигналов, которые могут проходить через цепь. RC-цепь подавляет частоты меньше f , и сигналы с частотами больше f могут свободно течь. Однако это не совсем четкая ситуация, и сигналы с частотами около f все еще частично передаются.В зависимости от конфигурации вы можете использовать RC-фильтр для фильтрации низких или высоких частот. Это фильтры высоких и низких частот.

    Если вы объедините фильтр низких частот с фильтром высоких частот, вы получите широкополосный фильтр, который подавляет все сигналы ниже и выше некоторых частот. Все наше музыкальное оборудование оснащено широкополосными фильтрами.

    Калькулятор времени заряда конденсатора

    Если мы подключим RC-цепь к источнику постоянного тока, конденсатор начнет накапливать электрический заряд, пока не станет полностью заряженным.Время, которое требуется, зависит от емкости конденсатора C и сопротивления резистора R , регулирующего ток, который представляет собой количество заряда, попадающего в конденсатор за одну секунду. Чем больше емкость или сопротивление, тем дольше заряжается конденсатор. Зарядка конденсатора — экспоненциальный процесс: чем больше заряда, тем больше времени требуется для его накопления. Время заряда конденсатора — это время, за которое конденсатор заряжается примерно до 63%.Если вы удвоите время, вы получите около 87%. Чтобы проверить калькулятор времени заряда конденсатора, щелкните Расширенный режим.

    Калькулятор постоянной времени RC

    Уравнение для характеристической частоты f RC-цепи:

    f = 1 / (2π * R * C)

    где

    • R — сопротивление резистора (в Ом),
    • C — емкость конденсатора (в Фарадах),
    • f — характеристическая частота (в Герцах)

    Чтобы вычислить частоту, просто укажите сопротивление и емкость в калькуляторе.Вы также можете зафиксировать частоту и, например, сопротивление, чтобы найти необходимую емкость.

    Время заряда конденсатора т равно

    т = R * C

    Чтобы проверить время заряда конденсатора, откройте расширенный режим.

    Вы также можете попробовать другие калькуляторы, связанные с электрическими цепями, например, калькулятор коэффициента мощности.

    Быстрые зарядные устройства для электромобилей представляют некоторые упущенные проблемы с защитой цепей

    Первые серийные электромобили (электромобили) появились в конце 2010 года с представлением Nissan Leaf, который остается самым продаваемым в мире автомобилем с возможностью движения по шоссе. полностью электрический автомобиль.В США продажи электромобилей набирают обороты: в 2017 году продажи выросли на 25% по сравнению с 2016 годом 1 . Тем не менее, электромобили по-прежнему превосходят по количеству примерно 300: 1 автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Маловероятно, что электромобили станут полностью популярными до тех пор, пока не появится общенациональная сеть зарядных станций, которые смогут заряжать автомобиль достаточно быстро, чтобы вернуть путешественников в путь за считанные минуты, а не часы.

    Инфраструктура зарядки, необходимая для того, чтобы эти автомобили оставались на дороге, также начала неуклонно расти.Маркетологи Navigant Research прогнозируют, что глобальные продажи устройств быстрой зарядки постоянного тока вырастут с 19 000 единиц в 2017 году до более чем 70 000 в 2026 году 2 . Системы зарядки постоянным током обеспечивают гораздо более быструю зарядку, чем системы зарядки переменного тока, которые по своей природе ограничены по мощности в зависимости от возможностей зарядного устройства, установленного внутри транспортного средства (т. Е. Бортового зарядного устройства).

    Зарядные станции для электромобилей, известные в Северной Америке как оборудование для снабжения электромобилей (EVSE) или просто как зарядные станции, зарядные посты или зарядные станции в других местах, должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать годы суровых условий окружающей среды, таких как жара, холод, дождь. , снег и даже эффекты от ударов молнии поблизости.Кроме того, они должны обеспечивать безопасность водителей электромобилей, которые держат в руках разъем, способный выдерживать напряжение 1000 В постоянного тока или более. Это означает, что зарядная станция должна быть защищена от сверхтоков, перенапряжений, перегрева и замыканий на землю 3 . Более того, индустрия зарядной инфраструктуры пытается понять это новое приложение, поэтому существует несколько подходов к проектированию и нет единого набора стандартов, которыми они руководствовались бы. В этой статье представлен обзор механизмов, доступных для защиты пользователей, транспортных средств, населения и устройств быстрой зарядки постоянного тока.

    Введение в системы быстрой зарядки постоянным током

    Чтобы обеспечить контекст для обсуждения систем быстрой зарядки постоянным током, может быть полезно описать различные подходы к зарядке переменным током, которые им предшествовали.

    Первый подход, обычно предназначенный для использования в жилых помещениях, обеспечивает однофазную зарядку 120 В переменного тока (США) / 230 В переменного тока (ЕС) с выходной мощностью от 1,4 кВт до 1,9 кВт. В зависимости от емкости аккумулятора автомобиля и уровня его разряда полная перезарядка может занять от 12 до 18 часов.Второй подход, часто используемый на общественных парковках, обеспечивает одно- или трехфазную зарядку 240 В переменного тока (США) / 400 В переменного тока (ЕС) с выходной мощностью от 4 кВт до 19,2 кВт. Время зарядки составляет от двух до шести часов. Третий подход, поддерживаемый несколькими европейскими производителями автомобилей, предусматривает быструю зарядку трехфазным переменным током на уровнях мощности до 43 кВт. Все три подхода используют бортовое зарядное устройство автомобиля (преобразователь переменного тока в постоянный) для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля.

    В отличие от этих подходов, системы быстрой зарядки постоянного тока предназначены для обхода бортовой системы зарядки транспортного средства и прямого подключения к его аккумуляторной системе.Зарядные устройства постоянного тока могут обеспечивать до 400 кВт выходной мощности постоянного тока (обычно от 400 В до 1000 В постоянного тока), преобразуя трехфазную мощность переменного тока, поступающую из электрической сети, в мощность постоянного тока с использованием высокоэффективных силовых полупроводниковых устройств. Эта высокая выходная мощность позволяет заряжать полностью разряженные аккумуляторы большинства автомобилей до 80% от их полного заряда за 30 минут или меньше. Разработчики зарядных систем по всему миру стремятся еще больше сократить время зарядки, чтобы зарядка занимала примерно столько же времени, сколько заправка бензобака традиционного автомобиля.

    Изолирующий трансформатор внутри EVSE отделяет мощность переменного тока на входной стороне от выходной мощности постоянного тока. После подключения разъема EVSE к транспортному средству EVSE выполняет автоматическую проверку безопасности изоляции цепи и проверяет возможные короткие замыкания между зарядным устройством и контакторами транспортного средства. Как только энергия начинает поступать в аккумулятор, если в транспортном средстве возникает неисправность, линии связи в разъеме сигнализируют EVSE о размыкании контакта для прекращения вывода постоянного тока и отображении ошибки на дисплее.

    Внутри EVSE питание проходит несколько ступеней преобразования, каждая из которых требует определенной защиты цепи:

    • Вход переменного тока: для этого требуется защита от перегрузки по току и перенапряжения, обнаружение остаточного тока или замыкания на землю, а также одна или несколько ступеней фильтрация электромагнитных помех (EMI).

    • Выпрямление переменного тока в постоянный: Этот каскад преобразует положительные и отрицательные циклы входной мощности переменного тока только в положительное напряжение.

    • Коррекция коэффициента мощности (PFC): иногда включаемая в каскад выпрямителя, этот каскад компенсирует компоненты, накапливающие энергию (конденсаторы, катушки индуктивности и т. Д.), Используемые в преобразователе мощности, чтобы минимизировать количество реактивной мощности (или не- полезная мощность) в максимально возможной степени.

    • Преобразование постоянного тока в постоянный: на этом каскаде используются высокоэффективные полупроводники для эффективного регулирования напряжения постоянного тока до оптимальных значений для зарядки.

    • Выход постоянного тока: Эта ступень требует защиты от перегрузки по току, перенапряжения, защиты от замыкания на землю и фильтрации.

    • Защита от перегрузки по току быстрого зарядного устройства постоянного тока.

    Перегрузка по току — это любой ток, который превышает номинальный ток проводов, оборудования или устройств в условиях их использования. Термин «перегрузка по току» включает как перегрузки, так и короткие замыкания. В США требования к защите от сверхтоков для зарядных станций электромобилей основаны на требованиях стандартов NEC ® и UL. В большинстве других частей мира они продиктованы серией стандартов IEC 61851 или производными от этих стандартов.

    Все электрические системы, включая зарядные устройства постоянного тока, в конечном итоге будут испытывать некоторый уровень перегрузки по току. Если не устранить вовремя, даже умеренные сверхтоки могут быстро перегреть компоненты системы, повредить изоляцию, проводники и оборудование; большие сверхтоки могут даже расплавить проводники и испарить изоляцию. Очень высокие сверхтоки создают магнитные силы, способные изгибать и скручивать шины, а неконтролируемые сверхтоки могут повредить зарядные устройства, что приведет к пожарам, ядовитым испарениям и взрывам, которые могут ранить или убить любого, кто находится поблизости.

    Защита от перегрузки по току со стороны входа переменного тока
    Промышленные предохранители (рис. 1) являются рекомендуемым устройством защиты от перегрузки по току для стороны входа переменного тока зарядного устройства. Чтобы выбрать правильные предохранители для этого применения, необходимо принять во внимание множество факторов.

    Номинальный ток — Переменный ток (выраженный в амперах), который предохранитель может выдерживать непрерывно при определенных условиях. К номинальному току предохранителя применяется ряд факторов, снижающих номинальные характеристики, в зависимости от температуры окружающей среды, ожидаемого срока службы и других факторов.Как правило, эти коэффициенты снижения номинальных характеристик полезны при аналитическом определении силы тока, который предохранитель может выдерживать без ложного размыкания.

    Номинальное напряжение — Максимальное напряжение переменного тока, при котором предохранитель рассчитан на работу. Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или превышать напряжение цепи, в которой будут установлены предохранители.

    Номинальное значение прерывания — Наивысший доступный симметричный среднеквадратичный переменный ток, который требуется предохранителем для безопасного отключения при номинальном напряжении в стандартных условиях испытаний.Предохранитель должен отключать все сверхтоки до его отключающей способности без повреждений. Доступны стандартные силовые предохранители с номинальным током отключения от 10 000 до 300 000 ампер.

    Тип защиты и характеристики предохранителя — Время-токовые характеристики определяют, насколько быстро предохранитель реагирует на перегрузки по току. Все предохранители обладают обратнозависимыми временными характеристиками; то есть время размыкания предохранителя уменьшается с увеличением величины перегрузки по току. При правильном выборе предохранители обеспечивают защиту компонентов системы как от перегрузки, так и от короткого замыкания.

    Ограничение тока — Токоограничивающий предохранитель предназначен для размыкания и устранения неисправности менее чем за 180 электрических градусов или, другими словами, в течение первой половины электрического цикла (0,00833 секунды).

    Физический размер — Размер предохранителя, предназначенного для конкретного применения, является еще одним важным фактором при выборе. Несмотря на то, что почти всегда предпочтительнее сокращение требований к пространству, где это возможно, необходимо учитывать и другие соображения: имеет ли самый маленький предохранитель наиболее желательные характеристики для EVSE? Предоставляет ли EVSE достаточно места для обслуживания? Хорошо ли согласуются ли рассматриваемые небольшие предохранители с другими устройствами защиты от сверхтоков EVSE?

    Индикация — Предохранители с функциями индикации предлагают простой способ определить, какой предохранитель в системе сработал, что сокращает время простоя, повышает безопасность и помогает уменьшить головную боль и задержки при ведении домашнего хозяйства или устранении неисправностей.

    Максимальная токовая защита выходной стороны

    Учитывая высокий уровень мощности постоянного тока, подаваемой на аккумулятор транспортного средства, предел погрешности для правильной зарядки очень мал. Наиболее часто упускаемый из виду аспект этой защиты от перегрузки по току — это защита дорогостоящих силовых полупроводниковых устройств, таких как полевые МОП-транзисторы, тиристоры и IGBT, используемые в преобразователях мощности (инверторы, выпрямители и т. Д.). Эти устройства обычно изготавливаются из кремния или карбида кремния и имеют низкую термостойкость.На них могут сильно повлиять электрические, механические, термические нагрузки и нагрузки окружающей среды, которым они подвергаются во время работы, что может привести к их преждевременному выходу из строя. Когда эти силовые полупроводники выходят из строя, они могут вызвать катастрофические условия, такие как разрыв корпуса, пожар и взрыв.

    Рис. 2. Наиболее распространенными типами быстродействующих предохранителей для зарядных станций постоянного тока для электромобилей являются (l-r) круглый корпус, квадратный корпус и цилиндрический или наконечник.

    Высокоскоростные предохранители (также известные как предохранители выпрямителя, сверхбыстродействующие предохранители, сверхбыстродействующие предохранители и полупроводниковые предохранители) обеспечивают уровень защиты, который требуется этим чувствительным силовым полупроводниковым устройствам, чтобы выдерживать эти суровые условия.Они классифицируются по размерам, монтажу и происхождению. Наиболее распространенными стилями являются традиционный для Северной Америки круглый корпус, квадратный корпус и цилиндрический корпус или наконечник (рис. 2). Быстродействующие предохранители обладают характеристиками короткого замыкания, необходимыми для защиты полупроводниковых устройств, включая пропускание малой энергии (l2t), низкие пиковые токи (lPEAK), низкое напряжение дуги и высокое рассеивание тепла. Они содержат один или несколько чувствительных к току элементов из серебра, посеребренной меди, меди и т. Д., Каждый из которых имеет уменьшенное поперечное сечение в одной или нескольких точках, что обеспечивает измеряемое сопротивление в каждом элементе.Сопротивление каждого элемента и количество элементов, используемых в каждом предохранителе, обычно определяют номинальный ток предохранителя.

    Защита устройств преобразования мощности
    Рисунок 3. Типовая схема трехфазного преобразователя мощности.

    На рисунке 3 представлена ​​типичная система быстрого зарядного устройства постоянного тока, состоящая из нескольких строительных блоков, включая, помимо прочего, входную защиту, входную фильтрацию, выпрямитель, коррекцию коэффициента мощности, шину постоянного или промежуточного звена, преобразователь постоянного / постоянного тока и выход защита.

    Несмотря на то, что требования к защите различаются в зависимости от местоположения, основное назначение предохранителей в этой цепи состоит в том, чтобы обеспечить постоянное непрерывное действие номинального тока нагрузки и любого допустимого тока перегрузки. В то же время, предохранители выбираются так, чтобы исключить любую неисправность из-за перегрузки по току, вызванную перегрузкой или коротким замыканием, с минимальной пропускаемой энергией, чтобы защитить силовые полупроводниковые устройства, подключенные к цепи.

    Рисунок 4. Расположение быстродействующих предохранителей в выпрямителях.

    Расположение быстродействующего предохранителя в цепи выпрямителя зависит от размера системы при рассмотрении номинальной мощности. На рисунке 4 показано типичное расположение быстродействующих предохранителей в цепи выпрямителя.

    Для устройств с меньшей номинальной мощностью быстродействующие предохранители обычно находятся только на стороне линии переменного тока в схеме с одним предохранителем на фазу. В более крупных энергосистемах быстродействующие предохранители обычно располагаются как на стороне линии переменного тока, так и индивидуально последовательно с каждым силовым полупроводниковым устройством на каждом плече выпрямительной цепи.

    Быстродействующие предохранители используются в цепях инвертора для предотвращения состояний межфазного короткого замыкания, которые могут возникать разными способами, при этом пропуски зажигания транзисторов являются одной из основных причин. В зависимости от номинальной мощности цепи инвертора расположение и количество быстродействующих предохранителей, используемых в цепи, различаются. Для приложений с низким энергопотреблением быстродействующие предохранители обычно устанавливаются только на шину постоянного тока (по одному на положительный и отрицательный полюсы). В схемах инвертора повышенной мощности можно использовать предохранители как на стороне шины постоянного тока, так и индивидуально ближе (последовательно) к каждому транзистору.

    Защита от перенапряжения при быстрой зарядке постоянного тока

    Перед подачей питания на аккумулятор электромобиля большинство станций быстрой зарядки постоянного тока обмениваются данными с автомобилем, чтобы определить, сколько заряда осталось в аккумуляторе, чтобы определить, сколько энергии необходимо обеспечить. Блоки управления связываются между электромобилем и зарядным устройством, а также с водителем через дисплей на зарядном устройстве.

    Поскольку зарядные устройства обычно расположены на открытом воздухе, они подвержены скачкам напряжения, от которых они должны быть защищены, чтобы гарантировать правильную работу.Электрические скачки являются результатом внезапного выброса энергии, которая была ранее сохранена или вызвана другими способами, такими как большие индуктивные нагрузки или удары молнии. Эта энергия передается на EVSE по линиям электропитания. Повторяющиеся переходные процессы часто вызваны переключением реактивных компонентов цепи. С другой стороны, случайные переходные процессы часто вызываются молнией и электростатическим разрядом, которые обычно возникают непредсказуемо и могут потребовать тщательного мониторинга для точного измерения, особенно если они индуцируются на уровне печатной платы.

    Наиболее подходящий тип подавителя переходных процессов зависит от предполагаемого применения; некоторые приложения требуют использования как первичных, так и вторичных устройств защиты. Функция подавителя переходных процессов заключается в ограничении максимального мгновенного напряжения, которое может возникнуть на защищаемых нагрузках. Выбор зависит от различных факторов, но в конечном итоге сводится к компромиссу между стоимостью подавителя и необходимым уровнем защиты.

    Рис. 5. Варисторы, подобные этому варистору серии iTMOV от Littelfuse, имеют встроенный термически активируемый элемент, предназначенный для открытия в случае перегрева.

    Когда он используется для защиты чувствительных цепей, время, в течение которого подавитель переходных процессов начинает работать, чрезвычайно важен. Если подавитель действует медленно и в системе появляется быстрорастущий переходной всплеск, напряжение на защищаемой нагрузке может вырасти до опасного уровня до того, как сработает подавление. В системе зарядки постоянного тока используется металлооксидный варистор (MOV) или высокомощный диод подавителя переходных процессов (TVS) обычно является лучшим типом устройства подавления. Также можно использовать другие типы защитных устройств, такие как газоразрядные трубки, защитные тиристоры и многослойные варисторы (MLV) или комбинации устройств подавления.

    Варисторы (рис. 5) — это зависящие от напряжения нелинейные устройства с электрическими характеристиками, подобными встречным стабилитронам. Они состоят в основном из оксида цинка с небольшими добавками оксидов других металлов, таких как висмут, кобальт, марганец и другие. MOV спекается во время производства в керамический полупроводник с кристаллической микроструктурой, которая позволяет ему рассеивать очень высокие уровни переходной энергии по всей массе устройства. Поэтому MOV обычно используются для подавления переходных процессов, вызванных молнией, и других переходных процессов с высокой энергией.

    TVS-диоды используются для защиты полупроводниковых компонентов от высоковольтных переходных процессов. Их p-n-переходы имеют большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждений.

    Защита от замыкания на землю
    Рис. 6. Реле замыкания на землю постоянного тока, такие как Littelfuse SE-601, обнаруживают ток утечки постоянного тока и указывают на неисправную шину. Для устройств быстрой зарядки постоянного тока

    требуется защита от замыканий на землю как на входе, так и на выходе.Замыкание на землю — это случайный контакт между проводником под напряжением и землей или корпусом оборудования. Обратный путь тока короткого замыкания проходит через систему заземления и любое оборудование или людей, которые становятся частью этой системы. Замыкания на землю часто являются результатом пробоя изоляции и представляют собой тип электрического повреждения, который чаще всего является источником поражения электрическим током. Влажная и пыльная среда, например вокруг зарядной станции на открытом воздухе, требует особой тщательности при проектировании и обслуживании, чтобы свести к минимуму риск замыкания на землю.

    Рис. 7. Трансформаторы тока часто используются вместе с устройствами защиты от замыканий на землю.

    Изолирующий трансформатор внутри зарядного устройства отделяет входную мощность переменного тока от выходной мощности постоянного тока; следовательно, выходная сторона не заземлена. Вместо этого на выходной стороне установлен монитор замыкания на землю, который обнаруживает любую утечку на землю и немедленно отключает питание. Монитор замыкания на землю используется путем установки модуля заземления между двумя шинами для установления нейтральной точки.Реле защиты от замыканий на землю (рис. 6) использует эту нейтральную точку в качестве опорной для обнаружения замыканий на землю низкого уровня.

    Хотя существует много типов устройств защиты от замыканий на землю для использования в заземленных или незаземленных системах и в различных приложениях, их обычно можно упростить до нескольких различных методов работы. Трансформаторы тока (ТТ) обычно используются вместе с устройством защиты от замыканий на землю на основе переменного тока. CT (Рисунок 7) обнаруживает ток утечки, протекающий за пределами предполагаемых проводников; если он выходит за пределы допусков, установленных на защитном устройстве, устройство сработает, чтобы предотвратить повреждение системы.

    Стандарт IEC 60364-7-722 требует, чтобы каждая точка подключения на входе зарядной станции была оборудована устройством защитного отключения (УЗО) с номинальным остаточным током ≤30 мА. Сторона выхода нуждается в защите в случае постоянного тока повреждения ≥6 мА. Эту защиту можно обеспечить с помощью УЗО типа B, установленного отдельно с каждой стороны установки.

    Заключение

    Чтобы выдерживать суровые условия окружающей среды в долгосрочной перспективе, обеспечивая безопасность водителей электромобилей и населения, зарядные станции постоянного тока завтрашнего дня должны быть защищены от сверхтоков, перенапряжений, перегрева и замыканий на землю.Даже по мере развития новых конструкций этих станций потребность в защите останется постоянной. Чтобы не отставать от новых подходов к защите, проектировщики должны постоянно переобучаться в вариантах защиты цепей.

    Эта статья написана Тимом Пателем, менеджером по развитию бизнеса в области зарядки электромобилей компании Littelfuse, Inc. (Чикаго, Иллинойс). Для получения дополнительной информации посетите здесь .

    Ссылки

    1. https://arstechnica.com/cars/2018/01/2017-was-the-best-year-ever-for-electric-vehicle-sales-in-the-us/
    2. https: // www.navigantresearch.com/news-and-views/global-sales-of-dc-fast-chargers-for-electric-vehicles-are-expected-to-reach-70000-in-2026
    3. «Замыкания на землю» известны как «Замыкания на землю» в некоторых странах.

    Tech Briefs Magazine

    Эта статья впервые появилась в апрельском выпуске журнала Tech Briefs за апрель 2019 года.

    Читать статьи в этом выпуске здесь.

    Другие статьи из архивов читайте здесь.

    ПОДПИСАТЬСЯ

    Зарядное устройство

    — обзор

    Простое недорогое зарядное устройство Li-Ion

    Зарядное устройство, запрограммированное на 300 мА в режиме постоянного тока с функцией контроля тока заряда, показано на рисунке 210.1. PNP необходим для источника зарядного тока, а резистор R1 используется для программирования максимального зарядного тока. Выводы I SENSE и BAT используются для контроля тока заряда и напряжения соответственно, а вывод DRIVE управляет базой PNP. Обратите внимание, что не требуется внешний резистор для измерения тока или диод для блокировки обратного тока. Для большинства других зарядных устройств требуется блокирующий диод, включенный последовательно с источником питания, для предотвращения разряда батареи, если вход источника питания без питания станет низким импедансом.Когда источник питания размыкается или замыкается на массу, зарядное устройство отключается, и от аккумулятора к зарядному устройству течет только несколько наноампер тока утечки. Эта функция продлевает срок службы батареи, особенно если портативное устройство выключено в течение длительного времени. Напряжение питания может находиться в диапазоне от 4,75 В до 8 В, но рассеиваемая мощность PNP может стать чрезмерной около верхнего предела, особенно при более высоких уровнях зарядного тока. Рассеивание мощности PNP потребует надлежащего теплоотвода. Требования к теплоотводу см. В паспорте производителя PNP.

    Рисунок 210.1. Недорогое литий-ионное зарядное устройство, рассчитанное на 300 мА

    Когда напряжение питания приближается к нижнему пределу, напряжение насыщения PNP становится важным. В этом случае может потребоваться транзистор CESAT с низким V , такой как показанный на рисунках, чтобы предотвратить сильное насыщение PNP и требование чрезмерного базового тока от вывода DRIVE.

    Для поддержания хорошей стабильности переменного тока в режиме постоянного напряжения на батарее требуется конденсатор для компенсации индуктивности в проводке к батарее.Этот конденсатор (C2) может иметь диапазон от 4,7 мкФ до 100 мкФ, а его ESR может находиться в диапазоне от почти нуля до нескольких Ом в зависимости от компенсируемой индуктивности. Как правило, лучше всего подходит для компенсации емкость от 4,7 мкФ до 22 мкФ и ESR от 0,5 Ом до 1,5 Ом. В режиме постоянного тока хорошая стабильность переменного тока достигается за счет поддержания емкости на выводе PROG на уровне менее 25 пФ. Более высокая емкостная нагрузка, например, от входного фильтра нижних частот к АЦП, может быть легко допущена путем изоляции емкости сопротивлением не менее 1 кОм.

    Если входной источник питания подключен к «горячему» подключению, следует избегать использования керамического входного конденсатора (C1), поскольку его высокая добротность может вызвать скачки напряжения в два раза превышающие уровень постоянного тока и, возможно, повредить зарядное устройство. Если используется конденсатор с таким низким ESR, добавление сопротивления от 1 Ом до 2 Ом последовательно с конденсатором C1 будет достаточно для гашения этих переходных процессов.

    Вывод программирования (PROG) выполняет несколько функций. Он используется для установки тока в режиме постоянного тока, контроля зарядного тока и ручного отключения зарядного устройства.В режиме постоянного тока LTC1734 поддерживает вывод PROG на уровне 1,5 В. Значение программного резистора определяется делением 1,5 В на требуемый ток R1 в режиме постоянного тока. Зарядный ток всегда в 1000 раз больше тока через R1 и, следовательно, пропорционален напряжению на выводе PROG. Напряжение на выводе PROG падает ниже 1,5 В при входе в режим постоянного напряжения и падении зарядного тока. При 1,5 В зарядный ток составляет 300 мА, а при 0,15 В — 1000 · (0.15/5100) или около 30 мА. Если на заземленной стороне R1 напряжение превышает 2,15 В или разрешается оставаться на плаву, зарядное устройство переходит в режим ручного отключения и зарядка прекращается. Эти функции поддерживают зарядку аккумулятора до полной емкости, позволяя микроконтроллеру контролировать ток зарядки и выключать зарядное устройство в соответствующее время. Внутренний подтягивающий ток 3 мкА подтянет плавающий вывод PROG вверх. По конструкции этот ток не добавляет ошибки, но устанавливает минимальный ток через программный резистор в 3 мкА.

    Во время зарядки в режиме постоянного напряжения токи, создаваемые активными динамическими нагрузками, могут создавать чрезмерные переходные уровни на выводе PROG. При желании эти переходные процессы можно отфильтровать с помощью простого RC-фильтра нижних частот. Подключите резистор 1 кОм к выводу PROG, его противоположный конец подсоединен к конденсатору 0,1 мкФ, а его другой конец заземлен. Контролируйте отфильтрованное напряжение PROG на общем узле RC. Переходные процессы нагрузки не отражаются на выводе PROG, если зарядное устройство остается в режиме постоянного тока.

    Создайте собственное индукционное зарядное устройство


    Как заядлый любитель, я хотел бы иметь удобный способ подзаряжать свои проекты с батарейным питанием без необходимости связывать порты USB на моем компьютере. Заимствуя концепцию беспроводных зарядных устройств, представленных на рынке, я решил создать свои собственные. Так что, если вам нравится идея иметь беспроводную замену для вашего USB-порта, откройте ящик с излишками запчастей и давайте начнем процесс индукции.

    Как работает индуктивная связь?

    Википедия определяет Resonant Inductive Couplin g как «беспроводную передачу энергии в ближнем поле между двумя катушками, настроенными так, чтобы резонировать на одной и той же частоте.3/ L )]

    Где
    C = Собственная емкость в пикофарадах
    R = Радиус катушки в дюймах
    L = Длина катушки в дюймах

    Катушка прототипа для этого проекта была намотана с использованием лишнего провода, который я оставил от предыдущего проекта. Размер катушки был основан на размере, который был характерен для большинства моих проектов среднего размера. Катушка представляла собой плоскую однослойную спиральную катушку, созданную из эмалированного магнитного провода 26 AWG, который имел внутренний диаметр 1 дюйм и внешний диаметр 2.5 ”.

    Катушка была намотана с 44 витками и имела индуктивность 152 мкГн с паразитной емкостью 1 мкФ. Используя только что приведенную формулу резонансной частоты, я обнаружил, что катушка будет резонировать на частоте 12,9 кГц. Если вы хотите использовать катушку собственной конструкции, вам нужно будет найти для нее резонансную частоту.

    Существуют онлайн-сайты, которые служат калькуляторами, которые могут значительно облегчить работу; есть один такой калькулятор, расположенный по адресу www.1728.org/resfreq.htm , который может вычислить частоту, емкость или индуктивность, если у вас есть две из трех переменных.Вы можете начать с катушек, используемых в этом проекте, прежде чем пытаться использовать катушки собственной конструкции.

    Система беспроводной зарядки должна содержать следующие элементы схемы:

    • Генератор любого типа, способный генерировать резонансную частоту.
    • Силовой транзистор, служащий усилителем для возбуждения первичной катушки.
    • Набор катушек, которые служат в качестве первичного передатчика и вторичного приемника.
    • Двухполупериодный выпрямитель для преобразования входящего переменного тока в постоянный.
    • Регулятор напряжения для создания напряжения, пригодного для зарядки разряженных аккумуляторов.
    • Схема для управления процессом зарядки литий-ионных или никель-металлгидридных аккумуляторов.

    Схема, показанная на Рис. 1 , представляет собой пример системы с контрольными точками для устранения возможных проблем, а также размещение измерителя, необходимое для расчета энергоэффективности.

    РИСУНОК 1. Схема индуктивного зарядного устройства с контрольными точками.


    Строительство Цепи

    Прежде чем вы сможете полностью протестировать работу схем передатчика и приемника, вам нужно будет построить набор катушек.

    Создание катушек

    Если вы собираетесь создавать свои собственные катушки, попробуйте поэкспериментировать с различными диаметрами проволоки, геометрией катушек и различными размерами катушек. Ниже приводится описание техники проектирования змеевиков, которая является кульминацией и воплощением многих лун усилий в применении одного метода.

    Конструкция змеевика может быть самой сложной частью этого проекта. Предлагаемые катушки для этого проекта представляют собой плоские блинчики, напоминающие конструкцию старой первичной катушки Тесла. Их практически невозможно изготовить без специальной техники. Я пробовал множество способов создать эти катушки; Обсуждаемый здесь метод дает наиболее стабильные результаты.

    Вам понадобится два акриловых блока на катушку. Блоки должны быть такой толщины, чтобы их было сложно деформировать.Я обнаружил, что акрил толщиной около 1/4 дюйма довольно устойчив при нагрузках. Вы можете найти сборные блоки в большинстве хорошо оснащенных ремесленных магазинов; они обычно используются для изготовления штамповочных инструментов. Я нашел те, которые использовал в магазине товаров для рукоделия Michaels, но их можно заказать в разных местах в Интернете.

    Единственная проблема сборных блоков — это отсутствие разнообразия размеров. Блоки, которые я использовал, имеют квадратную форму 2,5 дюйма, что отлично работает с учетом размеров схем, которые я хотел бы сделать перезаряжаемыми по беспроводной сети.Для катушки передатчика и приемника вам понадобятся два набора конфигураций блоков, показанных на , рис. 2 .

    РИСУНОК 2. Зажимы для намотки катушек передатчика и приемника.


    Вырежьте диск диаметром 1 дюйм из любого майларового материала. Толщина диска должна быть такой же, как у проволоки. У меня был эмалированный магнитный провод 26 AWG из предыдущего проекта, но подойдет провод любого калибра (в пределах разумного). Просверлите отверстие 3/16 дюйма в центре двух акриловых блоков и в центре майларового диска диаметром 1 дюйм.Чтобы сделать U-образные вырезы, просверлите отверстие диаметром 1/4 дюйма, охватывающее часть диска диаметром 1 дюйм, как показано. С помощью отрезного круга Dremel или ножовки разрежьте блок от краев до отверстия 1/4 дюйма, чтобы он соответствовал форме на Рис. 2 .

    Используя крепежный винт, убедитесь, что детали можно собрать (снова см. Рисунок 2 ). Вставьте один конец провода, как показано, оставив примерно 6 дюймов, и намотайте катушку, как показано на Рисунок 3 ; сохраняйте небольшое натяжение проволоки во время наматывания.

    РИСУНОК 3. Намотка катушки передатчика.


    Намотайте катушку, пока она не достигнет края блока. Обрежьте провод, оставив на этом конце шесть дюймов. Приклейте конец провода к одному из блоков, чтобы катушка не распуталась. С помощью небольшой щетки или зубочистки нанесите вазелин на место пересечения вырезов в пластиковом блоке на катушке, как показано на , рис. 4 .

    РИСУНОК 4. Нанесение клея для замораживания готовой конструкции змеевика.


    Нанесите клей Super между краями U-образных вырезов с помощью кисточки для нанесения клея, также показанной на , рис. 4 . Вазелин предотвратит прилипание клея к краям прорезей в пластиковых блоках.

    Когда клей высохнет, разберите приспособление, и у вас останется катушка, приклеенная к блоку. Это будет катушка передатчика в зарядной базе.

    Катушка приемника изготавливается почти так же, за исключением того, что вы будете использовать вырезанные акриловые блоки сверху и снизу, как показано на Рис. 5 .Нанесите вазелин на все четыре точки пересечения катушки на акриловый блок и приклейте катушку так же, как катушку передатчика. После высыхания разберите приспособление, как показано на рис. 5 , и у вас останется только плоская катушка для блинов. Оставьте диск в центре катушки.

    РИСУНОК 5. Метод создания приемной катушки.


    Возможно, вы захотите приклеить большую часть поверхности катушки после ее разделения, чтобы сделать ее более устойчивой. Эта катушка будет установлена ​​на плате приемника вместе с выпрямительными частями и электроникой регулирования напряжения.

    Когда закончите, у вас должна получиться катушка передатчика, приклеенная к верхней части одного из ваших акриловых блоков (см. Рисунок 6 ). Катушка приемника не должна быть прикреплена ни к одному из акриловых блоков, а майларовый диск диаметром 1 дюйм должен оставаться в центре катушки для облегчения установки на карту приемника. Обе катушки должны иметь сопротивление примерно 1 Ом.

    РИСУНОК 6. Свежеобмотанные передающие и приемные катушки.


    Когда вы закончите с катушками, мы начнем с разбивки схемы (, рис. 1, ) на построение отдельных цепей передатчика и приемника. Я рекомендую собрать обе схемы на отдельных макетных платах, прежде чем передавать свой дизайн окончательной печатной плате.

    Строительство цепи передатчика

    Для передатчика требуется источник питания 12 В, способный выдать один ампер. PICAXE работает от 2,4 В до 5 В, и для получения напряжения в этом диапазоне потребуется регулятор напряжения.Используйте регулятор 3,3 В или 5 В, например LM2950 или LM7805. Микроконтроллер PICAXE 08M2 служит генератором, который генерирует резонансную частоту. Выход 08M2 подается на затвор силового транзистора MOSFET, который управляет катушкой непосредственно со стока. Демпферный конденсатор со стороны стока полевого МОП-транзистора на землю включен для предотвращения повреждения полевого МОП-транзистора индуктивной отдачей во время переходов при выключении. Обратная ЭДС может быть довольно значительной (в 10 раз больше входного напряжения) даже с трансформаторами с воздушным сердечником.

    Лучшим конденсатором здесь является конденсатор класса MKP, который часто используется при генерации сильноточных импульсов, но металлизированный пленочный конденсатор (MPF) более высокого напряжения будет достаточным. Амперметр должен быть размещен, как показано на схеме, для измерения входного тока, потребляемого схемой, с целью расчета эффективности.

    PICAXE необходимо запрограммировать для генерации резонансной частоты. Для этого добавьте на макетную плату два резистора, как показано на рис. 1 , рис. 1 .Подключите кабель программирования к аудиоразъему и загрузите следующие строки кода для генерации выходного сигнала 12 кГц с рабочим циклом 50%:

    ОСНОВНОЙ КОД ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ 12 кГц

    setfreq m8 ‘REM устанавливает рабочую скорость на 8 МГц
    сделать ‘REM начало цикла
    pauseus 1200 ‘REM создает паузу 1200 µS
    pwmout c.2, 153, 308 ‘REM генерирует выходной сигнал 12 кГц
    ‘@ 50% рабочий цикл
    pauseus 1200 ‘REM создает паузу 1200 µS
    loop ‘REM Конец цикла

    Код для создания любой частоты с заданным рабочим циклом может быть сгенерирован с помощью мастера pwmout компилятора и вызывается из меню программы.В прототипе схемы я разместил светодиод «PWR ON» сбоку от акриловой катушки размером 1/4 дюйма. Это создает интересный эффект при включении цепи.

    Строительство приемной цепи

    После подачи энергии на вторичную обмотку выпрямитель преобразует поступающий переменный ток в значение постоянного тока. Выходное напряжение может не соответствовать нормальному передаточному отношению и быть выше входного напряжения. Это происходит из-за звонка на исходящей волне, которая ослабляется на вторичной обмотке, вызывая повышение напряжения.Это не проблема, если оно не превышает входной предел 35 В для большинства регуляторов.

    Демпферный конденсатор 0,1 мкФ должен быть помещен между выходами вторичной катушки для блокировки индукционной отдачи. Не стесняйтесь использовать в конструкции либо дискретные диоды, либо комплектный мостовой выпрямитель. Убедитесь, что устройства, которые вы устанавливаете, могут выдерживать ток в один ампер при напряжении 50 В. Выход постоянного тока регулируется до 5 В с помощью регулятора LDO, такого как LM78L05. Очень важно использовать стабилизатор версии LDO для обеспечения источника постоянного тока и постоянного напряжения, как выход USB.

    Чтобы измерить выходную мощность приемной цепи, подключите резистивное замыкание к регулируемому выходу 5 В, который можно включить с помощью ползункового переключателя SPST, как показано на рис. , рис. Используйте измеритель, чтобы определить падение напряжения на резисторе. Используя закон Ома, вы можете вычислить выходную мощность как I = E / R. Используйте значение сопротивления с базой 10, чтобы упростить вычисления. Обязательно используйте резистор соответствующей мощности для фиктивной нагрузки. Для создания значений тока, близких к одному ампер, вам понадобится резистор мощностью 5 Вт.

    Тестирование вашей схемы

    При сборке некоторых силовых транзисторов может потребоваться присоединить провода меньшего диаметра к выводам, чтобы подключить их к макетной плате. Вам также понадобится способ перехватить (+) вывод от источника питания, чтобы подключить амперметр.

    Подключите катушки к схемам макетной платы и прикрепите измерители, как показано на Рисунок 1 . Поместите катушку приемника над катушкой передатчика, разделив их одним из акриловых блоков, которые будут действовать как изолятор.Подайте питание на схему передатчика и запишите значения с обоих измерителей. Замкните SW1, чтобы замкнуть фиктивную нагрузку на выходе регулятора.

    Вы должны заметить увеличение значения входного тока из-за того, что короткое замыкание отражается обратно на первичную обмотку. Возможно, вам понадобится радиатор вашего силового транзистора. Если при резонансе становится слишком жарко, нужно проверить свою работу. Сначала попробуйте рекомендации, приведенные в разделе «Устранение неполадок».

    ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ
    FDH055N15A — N-Channel Power Trench MOSFET 150V, 167A, 5.9 мВт
    ДИАМЕТР КАТУШКИ = 2,5 | АПЕРАТУРА = 1 ”| РАЗДЕЛЕНИЕ = 0,25 дюйма
    ЧАСТОТА = 12,9 кГц РАБОЧИЙ ЦИКЛ = 50%
    Входное напряжение = 12 В Выходное напряжение 5,06 В (31 В нерегулируемый)
    Падение напряжения на нагрузке 10 Ом закорочено = 0,710 В (I = E / R) 710 мА
    Вход = 900 мА Выход = 710 мА КПД = 710 мА / 900 мА * 100 = 78%

    Добавить приемник подзарядки в свои проекты очень просто. Ниже приведен пример проекта с батарейным питанием, который я преобразовал для беспроводной подзарядки.Я взял существующий проект, который представляет собой игру Pong со светодиодной матрицей 8 x 8, которая питается от литий-полимерной батареи. Игра занимает площадь 3 x 2 дюйма с аккумулятором на задней стороне платы. Я установил катушку приемника на доску того же размера, что и игра, оставив достаточно места для электроники в приемнике.

    Я хотел сделать карту приемника как можно более тонкой, чтобы не добавлять глубины существующему проекту. Рис. 7 — это фотография зарядного приемника, прикрепленного к этому проекту, который я хочу заряжать по беспроводной сети.

    РИСУНОК 7. Зарядка устройства на базе передатчика.


    Вся плата приемника добавляет только 1/4 дюйма к глубине проекта. Одиночный диспетчер зарядки аккумуляторной батареи IC, показанный на Рис. 8 , подключен к выходу регулятора 5V. Для этого чипа (производства Maxim Integrated) требуется всего несколько внешних компонентов, и он будет управлять зарядкой одноэлементной литиевой батареи. MAX1811 имеет светодиод, который показывает, когда зарядка завершена.

    РИСУНОК 8. Диспетчер зарядки литий-ионных аккумуляторов MAX1811.


    Я смог получить номинальный срок службы примерно 400 зарядов с этим устройством. Я даже использую его для зарядки своих суперконденсаторов.

    Устранение неисправностей

    Эта схема была специально разработана, чтобы быть простой, поэтому поиск и устранение неисправностей, соответственно, должен быть простым. Ниже приведены напряжения, которые должны присутствовать в различных контрольных точках, показанных на схеме Рисунок 1 .

    1. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ B должно быть 5 В (проверьте напряжение питания 12 В, если не 5 В).
    2. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ A должно быть примерно 2,5 В (проверьте источник питания 08M2 или код).
    3. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ C должно быть минимум 6 В (проверьте выпрямитель или переменный ток через катушку). Проверьте регулятор, подключив источник питания 12 В к входной клемме.
    4. У вас должно быть 5 В в КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ D (проверьте соединения регулятора).
    5. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ E должно быть 12 В переменного тока или больше (проверьте соединение катушки, если контрольные точки в списках 1 и 2 в порядке).
    6. У вас должно быть значение переменного тока в ТЕСТОВОЙ ТОЧКЕ F (проверьте соединение вторичной катушки, если контрольная точка в листинге 5 в порядке).

    Возможные улучшения

    Вы захотите придумать способ почувствовать, что объект был помещен на зарядную базу, чтобы передатчик не работал все время. Самый простой способ сделать это — разработать схему измерения тока, которая отключается при включении нагрузки.

    В настоящее время я использую встроенные ИК-команды с 08M2 и использую ИК-схему в качестве системы обнаружения приближения.

    При использовании 08M2 в приемнике может потребоваться двусторонняя связь между передатчиком и приемником. Вы также можете захотеть сделать большую площадь поверхности для зарядки.

    Простым способом добиться этого было бы параллельное соединение катушек передатчика. Если вы делаете печатные платы, вы можете создать для приемника протравленную катушку, которую можно масштабировать в соответствии с приложением.

    При использовании компонентов для поверхностного монтажа приемник может занимать площадь, близкую к размерам кредитной карты.

    Заключение

    Независимо от того, создаете ли вы этот проект только для изучения индукции или фактически примените его к какой-либо цели подзарядки, он гарантированно будет сложным как для начинающих строителей, так и для опытных. NV


    Список деталей

    ТОВАР КОЛ-ВО ОПИСАНИЕ ИСТОЧНИК / ЧАСТЬ №
    Все модели для поверхностного монтажа — 805. Все номера деталей являются цифровыми ключами, если не указано иное.
    2 квартал 1 FDH055N15A N-Ch FET (любой) FDH055N15A-ND
    J1 1 Аудиоразъем 1/8 «(любой) 2168131
    R1 1 Резистор 22 кОм 1/4 Вт CF14JT22K0CT-ND
    R2 1 Резистор 10 кОм 1/4 Вт S10KQCT-ND
    R3 1 Резистор 220 Ом 1/4 Вт CF14JT220RCT-ND
    R4 1 Резистор 330 Ом 1/4 Вт A105936CT-ND
    RDL 1 10 Ом 5 ​​Вт ALSR5J-10-ND
    C1 1 0.Демпферный конденсатор MPF 1 мкФ EF2105-ND
    C3, C6 2 Байпасный конденсатор 0,1 мкФ 1493-3401-ND
    C2, 5, 7, 8 3 10 мкФ электролитический 50 В P997-ND
    C4 1 Майларовый демпфирующий конденсатор 0,1 мкФ 495-2435-ND
    D1 1 3 мм зеленый светодиод 751-1101-ND
    BR1 1 Мостовой выпрямитель DF005M-E3 / 45GI-ND
    VR1, 2 2 Регулятор LM78L05 или LM2940-N LM2940T-5.0-ND
    SW1 1 Ползунковый переключатель SPST CKN9924-ND
    L1, L2 1 Магнитный провод Asst RadioShack № 278-1345
    IC1 1 08M2 PICAXE Micro SparkFun COM-10803
    Дополнительные детали
    IC2 1 Batt Manager (см. Текст) MAX1811ESA + -ND
    D2 1 3 мм зеленый светодиод 751-1101-ND
    R8 1 Резистор 220 Ом 1/4 Вт CF14JT220RCT-ND
    Печатная плата 1 4.3 x 6,8 «Gen Prototyping Board Jameco № 206587

    РАЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
    Четыре акриловых блока 2,5 дюйма x 2,5 дюйма x 1/4 дюйма из магазина товаров для рукоделия.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.