パルス充電器。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

パルス充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

このデバイスは、低電圧側のパルス幅コントローラ DA4 によって制御される、強力なトランジスタ VT5 および VT1 上のプッシュプルハーフブリッジパルスコンバータ (インバータ) に基づいています。このようなコンバータは、電源電圧の上昇や負荷抵抗の変化に耐性があり、現代のコンピュータの電源で十分に実証されています。 K1114EU4 SHI コントローラには XNUMX つのエラーアンプが含まれているため、充電電流と出力電圧を制御するために追加のマイクロ回路は必要ありません。

（クリックして拡大）

高速ダイオード VD14、VD15 は、トランス T4 の I 巻線の逆電圧からトランジスタ VT5、VT2 のコレクタ接合を保護し、放出エネルギーを電源に戻します。ダイオードには最小ターンオン時間がなければなりません。

サーミスタ R9 は、デバイスがネットワークに接続されているときにコンデンサ C7、C8 の充電電流を制限します。電源フィルタ C1、C2、C5、L1 は、コンバータからの干渉を抑制するために使用されます。

回路 R19、R21、C12、VD9 および R20、R22、C13、VD10 は、ベース回路に負の電圧を印加することにより、スイッチングトランジスタを閉じるプロセスを高速化するのに役立ちます。これにより、スイッチング損失が減少し、コンバータの効率が向上します。

コンデンサ C9 は、コンデンサ C2 と C7 の不等容量によるトランス T8 の磁気回路の磁化を防止します。

回路 R17、C11 は、変圧器 T2 の巻線 I の電圧サージの振幅を低減するのに役立ちます。

変圧器 T1 は、二次回路をネットワークから電気的に切り離し、制御パルスをスイッチングトランジスタのベース回路に送信します。巻線 III は比例電流制御を提供します。トランス絶縁の使用により、装置の安全な動作が可能になりました。

充電電流整流器は、コンバータの比較的高い動作周波数で動作できるダイオード KD2997A (VD11、VD12) で作られています。

抵抗 R26 は電流センサーとして機能します。 DAI コントローラの最初の誤差増幅器の非反転入力に印加されるこの抵抗からの電圧は、抵抗 R1「CURRENT CHARGE」によって設定される反転入力の電圧と比較されます。誤差信号が変化すると、制御パルスのデューティサイクル、インバータのスイッチングトランジスタの開時間が変化し、したがって負荷に伝達される電力も変化します。

充電されるバッテリーの電圧に比例する分圧器 R23、R24 からの電圧は、4 番目の誤差増幅器の反転入力に供給され、この増幅器の反転入力に印加される抵抗 RXNUMX の両端の電圧と比較されます。したがって、出力電圧は調整されます。これにより、充電電流が減少し、充電終了時の電解液の激しい沸騰が回避されます。

SHI - コントローラーには 5 V の安定した電圧源が内蔵されており、デバイスの出力電圧と充電電流の必要な値を設定するすべての分圧器に電力を供給します。

DA1チップにはデバイスの出力から電力が供給されるため、デバイスの出力電圧を8Vに下げることはできません。この場合、充電電流の安定化が停止し、最大許容値を超える可能性があります。このような状況は、VT3 トランジスタと VD13 ツェナーダイオードで組み立てられたノードによって除外されます。充電器に欠陥のあるバッテリまたは高度に放電したバッテリ (EMF が 9 V 未満) が搭載されている場合、充電器の電源がオンになることがブロックされます。

ツェナーダイオード、したがってノードトランジスタは閉じたままとなり、DA4 チップの DTC 入力 (ピン 1) は抵抗 R6 を介して内蔵基準電圧源 (ピン 14) の Uref 出力 (ピン 3) に接続されます。 DTC 入力は XNUMX V 以上であり、インパルスの発生は禁止されています。

正常なバッテリがデバイスの出力に接続されている場合、VD13 ツェナーダイオードが開き、続いて VT3 トランジスタが開き、コントローラの DTC 入力が共通ワイヤに閉じられ、それによってピン 8 と 11 (出力) でパルスが形成されるようになります。 C1、C2 - オープンコレクタ）。パルス繰り返し率は約 60 kHz です。トランジスタＶＴ１、ＶＴ２による電流増幅後、それらは変圧器Ｔ１を介してスイッチングトランジスタＶＴ４、ＶＴ５のベースに伝送される。

パルス繰り返し率は要素 R10 と C6 によって決まります。次の式で計算されます。

F=1,1/R10-C6

デバイスのセットアップ

確立するにはコンバーターが必要になります。 LATR、オシロスコープ、動作するバッテリー、および電圧計と電流計（最大20A）のXNUMXつのメーター。

アマチュア無線家が少なくとも220 Wの電力を持つ220 V x 300 Vの絶縁変圧器を持っている場合、デバイスはそれを通してオンにする必要があります - 作業がより安全になります。

まず、抵抗が 1 オームで少なくとも 75 W の電力 (または 40 ～ 60 W の電力の車のランプ) の一時的な電流制限抵抗器を介して、バッテリーがデバイスの出力に接続され、 SHI コントローラの Uref 出力 (ピン 5) に 14 V の正電圧があることを確認してください。

オシロスコープをコントローラーの端子 8 と 11 (出力 C1 と C2) に接続し、制御パルスを観察します。抵抗器R1のエンジンはスキームに従って最も低い位置（最小充電電流）に設定され、36 ... 48 Vの電圧がLATRからデバイスのネットワーク入力に供給されます。

トランジスタ VT4 と VT5 はあまり熱くならないようにしてください。オシロスコープは、これらのトランジスタのエミッタとコレクタ間の電圧を制御します。

パルスの先頭にサージがある場合は、より高速なダイオード VD14、VD15 を使用するか、素子 R17 および RXNUMX をより正確に選択する必要があります。 SPダンピング回路。

すべてのオシロスコープがネットワークに直流的に接続された回路の測定を許可するわけではないことに留意する必要があります。さらに、デバイスの一部の要素には主電源電圧がかかっていることに注意してください。これは安全ではありません。すべてが正常であれば、主電源入力の電圧は徐々に増加します。 LATRom は最大 220 V で、オシロスコープ上でトランジスタ VT4、VT5 の動作を制御します。

この場合、出力電流は 3 A を超えてはなりません。抵抗 RI のスライダーを回転させて、デバイスの出力電流が滑らかに変化することを確認してください。次に、一時的な電流制限抵抗器 (またはランプ) が出力回路から削除され、バッテリーがデバイスの出力に直接接続されます。抵抗 R2、R5 は、レギュレータ R2 による充電電流変更の制限が 0,5 A と 25 A になるように選択されます。抵抗 R15 を選択して、最大出力電圧を 4 V に設定します。

レギュレータノブR2には充電電流値を目盛った目盛りが付いています。デバイスに電流計を装備できます。

充電器のボックスおよびすべての非通電金属部品は、動作中に確実に接地する必要があります。動作中の充電器を長時間放置することはお勧めできません。

細部

ダイオード KD257B は、RL205 および KD2997A - 50 V を超える逆電圧と 20 A を超える整流電流を備えたショットキーダイオード、FR155 を含む他のダイオード、および高速パルスダイオード FR205、FR305 と置き換えることができます。 UF400S。

ダイオード VD11、VD12 は、少なくとも 200 cm2 の表面積を持つ合計ヒートシンクも提供します。

K1114EU4 SHI コントローラには、TL494IN、DBL494、mPC494、IR2M02、KA7500 など、多くの外国製類似品があります。

KT886A-1 の代わりに、トランジスタ KT858A、KT858B、または KT886B-1 が適しています。

トランジスタVT4およびVT5は、少なくとも100 cm2の面積を持つヒートシンクに取り付けられています。

充電器の安全な動作の理由から、デバイスボックスの壁をヒートシンクとして使用したり、ダイオードやトランジスタの一般的なヒートシンクとして使用したりしないでください。ヒートシンクをファンで強制冷却することで大幅な小型化が可能です。

変圧器は、パルスコンバータの中で最も重要で労力がかかる要素です。デバイスの特性だけでなく、全体的なパフォーマンスも製造の品質に依存します。

トランス T1 は、M20NM フェライトで作られたサイズ K12x 6x2000 の環状磁気回路に巻かれています。

巻線 I は PEV-2 0,4 ワイヤでリング全体に均等に巻かれており、2x28 ターンが含まれています。

巻線 II および IV - ワイヤー PEV-9 2 の 0,5 ターン。

巻線 III - ワイヤを 0,8 回巻きます。 MGTF-XNUMX。巻線は、薄い PTFE テープの XNUMX 層によって相互に絶縁され、また磁気回路からも絶縁されています。

トランス T2 は装甲磁気回路に巻かれています。同じ断面の環状磁気回路である M10HM フェライト (またはさらに良いのは M10NMS) の SH2000x2500 も適しています。

巻線 I には 35 ターンのワイヤ PEV-2 0,8 が含まれています。

巻線 II - 複数の PEV-2 または PEL ワイヤからの断面積が少なくとも 4 mm4 の束を 1x2 回巻きます。変圧器が強制的に冷却されると、バンドルの断面積が減少する可能性があります。

二次回路を主電源から絶縁するのは変圧器の巻線間絶縁の品質であるため、デバイスの信頼性だけでなく、その動作の安全性も変圧器の巻線間絶縁の品質に依存することに注意する必要があります。したがって、包装紙や文房具のテープなどの即席の材料でそれを作ってはならず、経験の浅いアマチュア無線家が時々行うように、それを無視することはさらに避けるべきです。薄いフッ素樹脂テープまたは高圧コンデンサのコンデンサ紙を2〜3層に重ねて使用するのが最善です。

著者: Shelestov I.P.

他の記事も見る セクション充電器、バッテリー、ガルバニ電池.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ジャマーグレネード 11.07.2012

イスラエルの会社 Netline Communications Technologies は、この種の最小のジャマーであるオリジナルの弾薬を発表しました。手榴弾の形で作られたポータブルジャマーパック (PJP) ジャマーは、主に即席爆発装置を含む無線信管を遮断するように設計されています。

戦闘では、建物や駐車中の車などの安全性が問われることがよくあります。 PJP を使用すると、戦闘機は安全ピンを抜いてジャマーを疑わしい場所に投げ込むだけで済みます。場合によっては、ジャマーの小さな寸法とパワーが有益でさえあります。たとえば、通信システムとの干渉を減らしたり、ジャマーを角や窓から投げたりする機能を減らすことができます。 PJP は、重いジャマーを運ぶことが現実的でない場合の徒歩パトロールにも使用できます。サイズが小さいにもかかわらず、PJP の重量は 1,1 kg とそれほど軽くありません。ただし、これは、同様の目的の最も軽量なポータブルデバイスの重量の数分の XNUMX です。

開発者は妨害手榴弾を作るために一生懸命働かなければなりませんでした。このために、小型のソリッドステートアンテナマイクロ回路が使用されます。衝撃から保護するために、手榴弾の本体はゴムで覆われています。 PJP バッテリーは 30 分間の連続動作でフルパワーを発揮するため、電子機器を過熱から保護する特別な熱吸収要素があります。

PJP グレネードの使い方は簡単です。通常の手榴弾のようにピンを壊して、正しい方向に投げます。干渉は、即席の工業用爆発装置のリモートコントロールと起爆装置をかき消します。同時に、技術者は手榴弾を事前にプログラムして、敵の無線通信を含む特定の周波数をブロックすることができます。これを行うために、PJP をラップトップに接続できます。その静かな操作と小さな寸法のために、敵がジャミンググレネードを検出することはかなり困難です。さらに、すべてがうまくいけば、手榴弾を見つけて充電し、再利用することができます。

その他の興味深いニュース:

▪ 完全な暗闇に生きる植物を作成

▪ 人工網膜

▪ ポケット断層撮影

▪ EUVリソグラフィによるDRAM製造

▪ メルセデス・ベンツ車用 Android

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのモデリングセクション。記事の選択

▪ ジョージ・エリオット（メアリー・アン・エヴァンス）による記事。有名な格言

▪ 記事レオナルド・ダ・ヴィンチとは？詳細な回答

▪ 記事ハピTVの機能構成。ディレクトリ