Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202

Зарядное устройство использующееся для зарядки аккумуляторной батареи можно собрать своими руками используя электрическую принципиальную схему и радиотехнические детали, купленные в специализируемом магазине. Узел управления тринистором построен на цепочке транзисторов VT1 и VT2. Конденсатор С2 заряжается в моменты времени до переключения переходного транзистора. Временной период зарядки конденсатора можно регулировать с помощью переменного резистора R1. При крайнем правом расположение движка, резистора создает максимальный зарядной ток и наоборот.

VD5 диод, который служит для защиты управляющей цепи тринистора от возможного обратного напряжения, которое возникает при включении тринистора VS1.

Элементы устройства нужно смонтировать на печатную плату, выполненную из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Выбираем для пайки детали все, кроме таких элементов цепи: диоды VD1…VD4 выпрямителя напряжения, переменного резистора R1, трансформатора Т1, предохранителя  FU1, а также тринистора VS1.

Компонентная база для электрической схемы должны быть следующая. Конденсатор С2 – К73-11 (емкостью от 0,47 – 1 мкФ), маркировка: К73-17, К42У-2, МБГП. Диоды VD1…VD4(серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213), которые работают с прямым током 10А и обратное напряжение, рассчитанное на 50В. Вместо тринистора КУ202В можно установить КУ202Г, КУ202Е.

Нормальная работа устройства наблюдалась и при использовании более мощных тринисторов Т-160, Т-250. Вместо транзистора КТ361А можно воспользоваться аналогами КТ3107А, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж…КТ501К, КТ312Б, КТ3102А, КТ503В…КТ503Г, П307, КТ361Б…КТ361Е а КТ315А на КТ315Б…КТ315Д. Вместо КД105Б подходят по номиналам диоды с любыми другими буквенными маркировками, такие как КД105В, КД105Г или Д226. Переменный резистор R1 – СП-1, используют  СП3-30а или СПО-1.

Амперметр измеряет силу тока которую нужно регулировать для зарядки аккумулятора, в данном устройстве используется РА1 – 10 А. Его проще изготовить своими руками, из любого другого миллиамперметра. Шунт подбираем по образцу амперметра. Предохранитель FU1, который используется в нашей схеме – плавкий, рассчитан на использование в сетевом автомате на 10 А.

Зарядное устройство нужно смонтировать в прочный металлический либо пластмассовый кожух, подходящий по размеру. Диоды выпрямителя и тринистора  нужно установить на радиатор, общей площадью 10 см2. Для улучшения контакта работающих элементов с радиатором, нужно использовать теплопроводные пасты.

Попросили, как-то отремонтировать самодельное автомобильное зарядное устройство, регулятор тока был собран на транзисторе П210. Транзистор найти не удалось, поэтому решил собрать другую схему, схему серийно выпускавшегося зарядного устройства ЗУ-2М.

Принципиальная схема зарядного устройства ЗУ-2М

Рисунок печатной платы ЗУ-2М

Изготовление печатной платы

Печатную плату делал по «лазерно-утюжной технологии» описанной здесь. Стеклотекстолит использовал односторонний. Размеры платы: 135 мм на 55 мм.

Зеркальное отражение (для печати)

Монтаж деталей

Диоды VD1 – VD4 установил на радиаторы, которые сделал из алюминиевых экранов катушек лампового черно-белого телевизора.

В собранном виде

Тиристор

Тиристор VD5 (КУ202А) должен стоять на большом радиаторе, обычно в качестве радиатора используется металлический корпус устройства, в этом случае корпус устройства нельзя соединять с минусом платы. Провода, которые вы используете при изготовлении зарядного устройства, должны быть сечением не менее 2.5 мм2. Исключение составляют провода соединяющие переменный резистор и плату, и провод управления тиристором, они могут быть тонкими.

http://www.sdelai-sam.su/ky202.html — Описание тиристоров КУ202.

Зарядка аккумулятора:

• подсоединяем провода зарядного устройства к аккумулятору;
• внимательно проверяем правильность подсоединения (полярность);
• убираем регулятор тока на минимум;
• подключаем зарядное устройство к сети;
• выставляем нужный зарядный ток.

Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.

Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.

Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.

Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для консульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 амперчасов.

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 амперчасов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

переделал на транзистор

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером. 

Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.

По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.

Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).

Плата в формате .lay; скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Используемые источники:

• https://xn—-7sbbil6bsrpx.xn--p1ai/samoe-prostoe-zaryadnoe-ustrojstvo-sx.html
• http://www.sdelai-sam.su/index5.html
• https://xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai/sxema-prostogo-zaryadnogo-ustrojstva-dlya-akb/