コンピューターの電源を充電器に変換します。スキーム、説明

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コンピューターの電源を充電器に変換します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、著者がコンピュータの電源を鉛蓄電池用の充電器に変換する際に蓄積した経験を共有します。著者は、バッテリーの充電量と充電完了の瞬間を判断するために使用できる充電電流表示ユニットの改良に特に注意を払っています。

コンピュータの電源をベースにした充電器 [1] が開発されて以来、数十の同様のデバイスが組み立てられてきました。さまざまなデザインやメーカーのブロックがリメイクされました。電流安定化モードでの電源の自励解消や手直しについて多くのご質問をいただきました。実践が示しているように、出力電流制限表示ユニットは充電器内で機能するように改良できます。この記事ではこれらの問題について説明します。

ブロックの再作成を開始する前に、その設計を注意深く検討する必要があります。ブロックは、TL494CN チップまたはその類似品 (DBL494、KA7500、KR1114EU4 など) 上に組み立てる必要があります。他のマイクロ回路には、再加工を複雑にする多数のコンポーネントが含まれていますが、それが排除されるわけではありません。次に、すべての酸化物コンデンサを検査する必要があります。まず、目に見える故障の兆候 (ハウジングの膨張または減圧) があるコンデンサを交換します。残りのものについては、等価直列抵抗が測定され、0,2 オームを超えるものは置き換えられます。

[1] で説明されているように、ブロックを段階的に改良することをお勧めします。まず、電圧安定化モードで正常に機能していることを確認する必要があります。主電源電圧を調整するための LATR または別のデバイス (たとえば、多数の二次巻線を備えた変圧器など) を手元に用意しておくとよいでしょう。古いテレビのこのような変圧器を使用して交流電圧を調整する方法については、記事 [2] で説明されています。電源は、最小 190 V、公称 220 V、最大 245 V の主電源電圧での電圧安定化モード、および最小から最大への負荷電流の変化をチェックする必要があります。

ユニットは自己励起の兆候なしに動作する必要があります。出力電圧調整回路がない場合もあるため、[1] の図のように出力電圧調整回路を導入するか、フィードバック回路に可変抵抗器を、たとえば抵抗 R31 と直列に設置することをお勧めします (図の図を参照) . 記事 [1] の 1 ）。

コンピュータの電源を充電器に変換する
図。 1

充電器の場合、ユニットの出力電圧が 1 V 以上の場合、たとえばバッテリを充電する場合にのみ、インダクタ L6 を巻き戻さずにそのままにしておくことができます。電圧が 6 V 未満の場合、デバイスは断続モードになる可能性があり、動作の安定性に悪影響を及ぼします。したがって、この場合は、記事[1]の推奨事項に従ってインダクタを巻き直すことをお勧めします。

一部のブロックでは、インダクタ L1 の後に、出力電圧の正の回路に追加のコイルがあります。これらは、電流安定化モードでのデバイスの動作を損ないます。したがって、これらのコイルを取り外してジャンパーに置き換える必要があります。

MBRB20100CT (VD15) ダイオードアセンブリの代わりに、広く使用されている FR302 整流ダイオードを使用し、並列接続して共通のヒートシンク上に配置することができます。最大電流 6 A の場合、XNUMX ペアのダイオードで十分です。

設計が多様であるため、電流安定化モードでデバイスの通常の動作を実現するための作業の複雑さを予測することは困難です。

自己励起を防ぐには、コンデンサ C12 を R18C9 と同じ RC 回路に置き換えるのが最善です。場合によっては、TL16 (DA494) マイクロ回路のピン 1 からプリントされた導体を切断し、このピンを別のワイヤで電流センサー (抵抗 R24) の下側のピンに接続する必要があります。

共通のプリント導体が DA7 チップのピン 1 にどのように接続されているかを確認する必要があります。変更プロセス中に引き裂かなければならない場合は、マイクロ回路のこの端子を別のワイヤでコンデンサC20のマイナス端子に接続するのが最善です。 KA7500 チップは類似品よりも安定性が低いことが知られています。したがって、自己励起を排除する対策がうまくいかない場合は、このマイクロ回路を TL494 または KR1114EU4 に置き換えることができます。

M1 ファンモーターの動作により、出力電圧に小さなリップルが発生する可能性があります。それらが望ましくない場合は、1...5オームの抵抗を電気モーターと直列に接続し、それと並列に、定格電圧100 Vの約25μFの容量のコンデンサを接続できます。必要に応じて、電動モーターの埃を取り除き、PMS100 または PMS200 シリコングリースなどで潤滑します。

デバイスのセットアップ時に電流制限レベルを設定しやすくするために、抵抗 R26 を、82 オームの抵抗と 220 オームのトリマーを備えた直列接続された定抵抗に置き換えることができます。これは、基板をケースに入れると、取り付けネジとケースを通して別の共通回路が現れ、クリッピングレベルに影響を与えるためです。

組み立て後、主電源電圧と負荷が最小から最大まで変化するとき、および電流安定化モードで最小から定格出力電圧まで変化するときに、デバイスに自励励起がないことを必ず再確認してください。

実験室用電源の電流安定化モードにおける要素 DA2、R33 ～ R35、R37、HL1 のインジケーターが十分に正当である場合、充電器では十分な情報が得られません。 HL1 LED によって示される電流安定化から電圧安定化への移行は、充電の終了には対応しません。充電電流を監視する方がはるかに優れています。小さいほどバッテリーの充電量は高くなります。そこで表示部を図のように再設計しました。 1. 要素 DA2 と HL1 が残り、それらの指定は図の場合と同じです。記事 [1] の 1 以降、追加された要素の番号付けが続きます。抵抗 R33 ～ R35、R37 は削除されています。

このノードは同じ DA2 チップ (LM393N) 上に作成されていますが、現在は両方のコンパレータが使用されています。 DA2.1にはゲイン約500の反転アンプが組み込まれていますが、この容量ではコンパレータが非常に良く機能することが分かりました。電流センサー (抵抗 R24) からの電圧を約 10 mV から 5 V に増幅します。この電圧は 2.2 番目のコンパレーター DA5 の入力に印加され、ピン 14 からの基準電圧 494 V と比較されます。 TL2.2チップの。反転入力 DA1 の電圧が基準値を超えて上昇すると、HL39 LED が点灯し、バッテリが充電されていることを示します。インジケーターが消えたら、充電をオフにすることができます。トリミング抵抗 R1 のスライダーを移動することにより、インジケーターが動作するしきい値が約 22 A の電流に設定されます。コンデンサ C10 の静電容量は重要ではなく、100 ～ 39 nF の範囲で構いません。抵抗 R4 - SP19-393。 LM1401Nチップは国内アナログのK3CAXNUMXAに置き換えることができます。

表示ユニットは、バッテリーの充電状態を少なくともほぼ確認したいという要望に関連してさらに開発されました。これは以前のものよりそれほど複雑ではなく、LM339N クワッドコンパレータチップで作成されています。ノード図を図に示します。 2.

コンピュータの電源を充電器に変換する
図。 2

このスキームは、[3、p.102] からの基礎として採用されています。 2.1]。図に示したものと同様の反転アンプが DA1 コンパレータに組み込まれています。基準電圧はコンパレータDA100の非反転入力に供給される。コンパレータ DA2.2 用のこの電圧の分圧器は、抵抗 R42 と R43 を使用して組み立てられます。抵抗比は約 2.3:2 になるように選択されます。充電電流が 1 A を超えると、アンプ DA5 の出力の電圧は 2.1 V を超えます。コンパレータ DA5 および DA2.2 の出力には低電圧レベルがあります。ダイオード VD2.3 と VD1 の電圧降下により他の LED の電圧が低くなるため、HL18 LED のみが点灯します。充電電流が 19 A 未満になるとすぐに、コンパレータ DA5 が切り替わり、HL2.2 LED が消灯し、HL1 LED が点灯します。 VD2 ダイオードの電圧降下により、HL3 LED はオフになります。充電電流が 19 A 未満になると、コンパレータ DA1,7 が切り替わり、HL2.3 LED が点灯し、充電の終了を知らせます。

AL307BM (赤色)、AL307DM (黄色)、AL307VM (緑色) など、さまざまな色の低電力 LED が適しています。表示器の設定時に、トリミング抵抗 R39 のスライダを動かして、コンパレータ DA2.2 の動作しきい値を 5 A の電流で設定します。抵抗 R42 を選択すると、コンパレータ DA2.3 の動作しきい値はセット。抵抗 R39 - SP4-19。 LM339Nチップは国内アナログのK1401CA1に置き換えることができます。

表示部は図のとおりに組み立てます。 2、ノイズや干渉の影響により、電流センサーの特定の電圧値で2.2つのLEDが同時に点灯する可能性があります。これは、コンパレータ DA2.3 および DA470 の出力と非反転入力に接続されている XNUMX kΩ の抵抗を介して正帰還回路を導入することにより、コンパレータ DAXNUMX および DAXNUMX のスイッチング特性にわずかなヒステリシスを作成することで除去できます。

コンピュータの電源を充電器に変換する
図。 3

表示ユニットの 3 番目のバージョンの図を図に示します。 324. クワッドオペアンプ LM4N チップ上に組み立てられています。それを開発する際には、本の図が使用されました [77, p.1]。 2.1]。インジケーターは 41 色 LED HL24 2.2 個です。電流センサーからの電圧はオペアンプDA2.3に組み込まれた反転アンプに供給されます。このアンプは、前のノードと同じ目的とゲインを持っています。アンプ出力からの信号は、高周波干渉を抑制するローパスフィルタ RXNUMXCXNUMX を通過し、オペアンプ DAXNUMX を使用した反転アンプとオペアンプ DAXNUMX を使用した非反転アンプの XNUMX つのアンプに供給されます。 .XNUMX。

緑色の HL48 LED クリスタルは、抵抗 R1 を介して反転アンプの出力に接続されています。赤色の HL49 LED クリスタルは、抵抗 R1 を介して非反転アンプの出力に接続されています。ゲイン係数は、電流センサーの電圧が増加すると赤色の明るさが増加し、緑色の明るさが減少するように選択されます。セットアップ中に、39 A の充電電流で HL5 LED が赤のみに光るように調整抵抗 R1 のスライダーを移動します。充電電流が減少すると、グローの色は赤から黄色、そして緑へと滑らかに変化します。緑色は充電の終了を示します。

文学

And Ryushkevich V. コンピューターの電源を実験室用の電源と充電器に変換します。 - ラジオ、2012 年、第 3 号、p. 22-24。
ソロネンコ V. TS-180 ベースの自動変圧器。 - ラジオ、2006 年、第 5 号、p. 36.
Shelestov IP 便利なスキーム。 -M.:「Solon-R」、1998年。
Sihla F. LCD、発光 LED、レーザー LED: 回路と既製のソリューション。 - サンクトペテルブルク：「BHV-ペテルブルク」、2012 年。

著者: V. Andryushkevich

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