Circuitos de tiristores para cargar la batería de un automóvil. Un simple cargador de tiristores. Esquema, descripción. Estos son voltajes normales en los pines del chip CD4538.

Los cargadores de automóvil de tiristores son muy populares entre los entusiastas de los automóviles caseros, en los que la energía de un potente transformador se suministra a la batería a través de un tiristor controlado por los pulsos que la abren desde el generador. En su forma más simple, el diagrama se verá así:

Y no hay nada de qué sonreír: realmente funciona y en algún momento se utilizó con éxito durante bastante tiempo. En el siguiente diagrama del circuito se muestra una versión más compleja, con un generador de impulsos independiente y control de los modos de carga (voltaje de la batería):

Pero si la experiencia lo permite, sería mejor montar un tercer tiristor de carga automática, que además de ser montado por muchas personas, tiene parámetros y capacidades bastante buenos.

Esquema y placa de circuito impreso de la memoria SCR.

La placa de circuito impreso está dibujada a mano con un rotulador. Puedes realizar el cableado tú mismo, por ejemplo basándose en esta imagen:

Parámetros del cargador

• Tensión de salida 1 - 15 V
• Límite de corriente hasta 8 A
• Protección contra sobrecarga de batería.
• Protección contra accidentes cortocircuito salida
• Protección contra inversión de polaridad

Descripción funcional del circuito.

El voltaje alterno del devanado secundario del transformador (aproximadamente 17 V) se suministra al puente tiristor-diodo controlado y luego, dependiendo de los pulsos de control provenientes del controlador, se suministra a los terminales de la batería.

El controlador consta de un transformador de red independiente, su voltaje es generado por el estabilizador LM7812, el doble multivibrador CD4538 realiza pulsos de control sobre los tiristores y tiene circuitos de control de voltaje de la batería que consisten en un optoacoplador CNY17 y una fuente de voltaje de referencia TL431 que funciona como comparador. .

Si el voltaje en la salida del TL431 (R) es inferior a 2,5 V (sistema divisor con PR2 con resistencias), la corriente no fluye a través del TL431 a través del LED2 y CNY17 debido al bloqueo del transistor BC238, lo que conduce a un estado alto en el reinicio. pin de entrada 13 del chip CD4538 y su funcionamiento normal (si se envían pulsos de control a las puertas del tiristor), si el voltaje aumenta (como resultado de la carga de la batería), entonces TL431 comienza a actuar, la corriente deja de fluir LED2 y CNY17, BC238 se activa y el estado bajo se aplica al pin 13, los pulsos de control de generación en la puerta del tiristor se detienen y el voltaje en la batería se apaga. La tensión de corte la establece PR4 en 14,4 V. El LED1 se vuelve cada vez más frecuente durante la carga y está casi en la etapa final.

También utilizamos 2 sensores de temperatura de 80 C, uno está pegado al radiador y el otro al devanado secundario del transformador de red, los sensores están conectados en serie. La activación del sensor provoca la desconexión del voltaje en el optoacoplador y el bloqueo del multivibrador CD4538 y la ausencia de señales de control de la puerta del tiristor.
El ventilador está permanentemente conectado a la batería.

El circuito tiene el interruptor AUT/MAN en la posición MAN, y el sistema de control automático de voltaje de la batería está desactivado y la batería se puede cargar manualmente monitoreando el voltaje.

Aquí hay varias opciones para conectar rectificadores y tiristores:

• Esquema en la Fig. A. Encendido desfavorable, alta caída de tensión y fuerte calentamiento del puente más pérdidas en el tiristor. Ventajas: Se puede utilizar un disipador porque los puentes rectificadores suelen estar aislados de la carcasa.
• Esquema en la Fig. B Las pérdidas más rentables son solo en tiristores. Pero dos radiadores.
• Esquema en la Fig. CON moderadamente rentable. Tres o un radiador (con un radiador, un diodo Schottky doble o dos diodos con cátodo en el cuerpo).

Este estrés normal en los pines del chip CD4538:

1-0V
2 - de 11,5 V a 6 V al girar el potenciómetro P
3,16 - 12V
4,6,11 - de 2 V a 12 V al girar P
5 - aproximadamente 10 V
10,12 - aproximadamente 0,1 V
13 - aproximadamente 11,5 V con LED1 apagado
14 - alrededor de 12 V
15 — 0

El colector BD135 tiene aproximadamente 19,9 V. Para configuraciones más detalladas, necesitará un osciloscopio. El circuito es bastante simple y, si se ensambla correctamente, debería comenzar inmediatamente después de aplicar voltaje.

Foto del proceso de fabricación de carga.

El puente diodo-tiristor se coloca en placas separadas y puede conducir una corriente de hasta 20 A, los radiadores están aislados entre sí y de la carcasa. El devanado secundario del transformador está enrollado con un cable con un diámetro de aproximadamente 2 mm, y cuando enfriamiento forzado puede proporcionar alrededor de 8 A durante mucho tiempo (suficiente para las necesidades de la mayoría de los entusiastas de los automóviles, cargando baterías de hasta 82 A/h). Pero nada te impide instalar un transformador con una potencia aún mayor.

Aquí se utilizan cables de medición separados, que se conectan a los terminales de corriente.

Cargando la batería: la corriente de carga es 1/10 de la capacidad de la batería, después de un tiempo, dependiendo del grado de descarga, el LED1 comienza a parpadear y pronto se acerca a un voltaje de 14,4 V. Muy a menudo, la corriente de carga también cae, al final de Cargando el diodo se enciende casi todo el tiempo. Un condensador electrolítico introduce una pequeña histéresis en el pin R del TL431.

El costo de ensamblar un cargador casero está determinado por el transformador principal (160 W, 24 V), aproximadamente 1000 rublos, así como potentes diodos y tiristores. Por lo general, hay suficientes productos de este tipo en las tiendas de radioaficionados (así como estuches ya preparados para algo), por lo que lo ideal es que no cueste ni un centavo.

Ahora la disponibilidad de un cargador para baterias, una pieza integral para cualquier automovilista.

Por supuesto, puedes comprarte un buen cargador, pero no busqué formas fáciles y decidí armar algo propio. Recuerda el artículo. Esta es una continuación del trabajo sobre
cargador

Esta parte del cargador es el control principal de toda la carga, ya que es la encargada de suministrar corriente de carga, que se puede configurar de 1 a 10A. Lo cual es suficiente para uso doméstico.

Elementos:

C1 = 1mF (160V)
F1 = 10A
R1 = 300
R2 = 6,8k
R3 = 3k
R4 = 110
R5 = 51
R6 = 150 (si el voltaje en el secundario del transformador es mayor, entonces es necesario instalar una resistencia de mayor valor)
R7 = 15k
T1 = KU202V (G, D y así sucesivamente. Si solo el voltaje fuera adecuado. Lo instalé en general Y)
VD1 = KD105B
VT1 = KT361A
VT2 = KT315A

Como puede ver, el dispositivo no es complicado y no contiene piezas escasas. Encontré todo lo que necesitaba en mi taller.

El proceso de carga es similar al pulsado, lo que, según muchos radioaficionados, tiene un efecto positivo en el rendimiento de la batería.

El dispositivo es un regulador de potencia de tiristor simple con control de pulso de fase. El tiristor está controlado por una unidad ensamblada sobre dos transistores. El tiempo durante el cual se cargará el condensador antes de cambiar el transistor se establece mediante una resistencia variable, que, de hecho, establece la corriente de carga.

El diodo sirve para proteger el circuito de control SCR del voltaje inverso.
El SCR necesita un buen radiador. No instalé un radiador más grande, pero instalaré un ventilador para enfriar.

No olvides utilizar cables del diámetro correcto.

El esquema es simplemente excelente, pero también tiene desventajas:
1. Las fluctuaciones en el voltaje de la fuente de alimentación provocan fluctuaciones en la corriente de carga, lo que es perjudicial para el cargador. Pero esto se puede solucionar, solo necesitas montar un estabilizador de 10A. Que haré
2. No hay protección contra cortocircuitos aparte del fusible.
3. El dispositivo interfiere con la red, lo que también se puede solucionar utilizando un filtro LC.

Aquí está mi dispositivo ensamblado.

Sello para un cargador ajustable en un SCR KU202

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Regulador de tiristores en el cargador.

Para obtener una descripción más completa del siguiente material, revise los artículos anteriores: Y .

♣ Estos artículos dicen que hay 2 circuitos rectificadores de media onda con dos devanados secundarios, cada uno de los cuales está diseñado para el voltaje de salida completo. Los devanados funcionan alternativamente: uno en la media onda positiva y el otro en la negativa.
Se utilizan dos diodos rectificadores semiconductores.

♣ Preferencia por este esquema:

• - la carga actual en cada devanado y en cada diodo es dos veces menor que en un circuito con un devanado;
• — la sección transversal del hilo de los dos devanados secundarios puede ser la mitad;
• — los diodos rectificadores pueden seleccionarse para una corriente máxima permitida más baja;
• — los hilos de los devanados cubren mejor el circuito magnético, el campo magnético parásito es mínimo;
• - simetría completa - identidad de los devanados secundarios;

♣ Usamos un circuito de rectificación de este tipo en un núcleo en forma de U para hacer un cargador ajustable usando tiristores.
El diseño de dos bastidores del transformador permite realizar esto de la mejor manera posible.
Además, las dos semidevanadas resultan ser exactamente iguales.

♣ Y así, el nuestro. ejercicio: construir un dispositivo para cargar una batería con voltaje 6 – 12 voltios y regulación suave de la corriente de carga 0 a 5 amperios .
Ya lo he propuesto para la producción, pero la corriente de carga se ajusta en etapas.
Mira en este artículo cómo se calculó el transformador. en forma de Ш centro. Estos datos calculados también son adecuados para en forma de U transformador de la misma potencia.

Los datos calculados del artículo son los siguientes:

• — potencia del transformador — 100 vatios ;
• - sección central - 12 cm cuadrados;
• - tensión rectificada - 18 voltios;
• - actual - hasta 5 amperios;
• - número de vueltas por 1 voltio - 4,2 .

Devanado primario:

• - número de vueltas - 924 ;
• - actual - 0,45 amperio;
• - diámetro del cable - 0,54 mm.

Devanado secundario:

• - número de vueltas - 72 ;
• - actual - 5 amperio;
• - diámetro del cable - 1,8 mm.

♣ Tomaremos estos datos calculados como base para construir un transformador basado en PAG- núcleo con forma.
Teniendo en cuenta las recomendaciones de los artículos antes mencionados sobre la fabricación de un transformador utilizando PAG- núcleo en forma, construiremos un rectificador para cargar la batería con corriente de carga suavemente ajustable .

El circuito rectificador se muestra en la figura. Consta de un transformador TR, tiristores T1 y T2, circuitos de control de corriente de carga, amperímetro encendido 5 — 8 amperios, puente de diodos D4 - D7.
tiristores T1 y T2 actúan simultáneamente como diodos rectificadores y como reguladores de la corriente de carga.

♣ Transformador tr Consta de un núcleo magnético y dos marcos con devanados.
El núcleo magnético se puede ensamblar de acero PAG– placas moldeadas y cortadas ACERCA DE– un núcleo moldeado hecho de cinta de acero enrollada.
Primario devanado (red de 220 voltios - 924 vueltas) dividido por la mitad - 462 vueltas (a – a1) en un marco, 462 vueltas (b – b1) en otro cuadro.
Secundario devanado (a 17 voltios) consta de dos medias vueltas (72 vueltas cada uno) cuelga en el primero (A-B) y en el segundo (A1-B1) marco 72 vueltas cada uno. Total 144 doblar.

Tercero devanado (c - c1 = 36 vueltas) + (d - d1 = 36 vueltas) en total 8,5 V +8,5 V = 17 voltios sirve para alimentar el circuito de control y consta de 72 vueltas de alambre. Hay 36 vueltas en un cuadro (c - c1) y 36 vueltas en el otro cuadro (d - d1).
El devanado primario está enrollado con un alambre con un diámetro de - 0,54 milímetros.
Cada semidevanado secundario está enrollado con un alambre de diámetro 1,3 milímetros. clasificado para corriente 2,5 amperio
El tercer devanado está enrollado con un diámetro de alambre. 0,1 - 0,3 milímetros, pase lo que pase, el consumo actual aquí es pequeño.

♣ La regulación suave de la corriente de carga del rectificador se basa en la propiedad del tiristor de entrar en estado abierto según un impulso que llega al electrodo de control. Ajustando el tiempo de llegada del pulso de control, es posible controlar la potencia promedio que pasa por el tiristor para cada período de corriente eléctrica alterna.

♣ El circuito de control de tiristores indicado funciona según el principio método de pulso de fase.
El circuito de control consta de un análogo de un tiristor ensamblado mediante transistores. Tr1 y Tr2, una cadena temporal que consta de un condensador CON y resistencias R2 y Ry, diodo Zener D 7 y diodos de aislamiento D1 y D2. La corriente de carga se ajusta mediante una resistencia variable. ry.

voltaje de corriente alterna 17 voltios retirado del tercer devanado, enderezado puente de diodos D3 – D6 y tiene la forma (punto No. 1) (en el círculo No. 1). Este es un voltaje pulsante de polaridad positiva con una frecuencia 100 hercios, cambiando su valor de 0 a 17 voltios. A través de una resistencia R5 Se suministra voltaje al diodo Zener. D7 (D814A, D814B o cualquier otro en 8 – 12 voltios). En el diodo Zener el voltaje está limitado a 10 voltios y tiene la forma ( punto número 2). Luego viene la cadena de carga-descarga. (Ry, R2, C). A medida que el voltaje aumenta desde 0, el capacitor comienza a cargarse. CON, a través de resistencias Ry y R2.
♣ Resistencia de resistencia y capacidad del condensador. (Ry, R2, C) seleccionado de tal manera que el condensador se cargue durante un medio ciclo del voltaje pulsante. Cuando el voltaje a través del capacitor alcanza su valor máximo (punto número 3), de resistencias R3 y R4 al electrodo de control de un análogo de tiristor (transistores Tr1 y Tr2) se suministrará tensión para abrir. El análogo del tiristor se abrirá y la carga de electricidad acumulada en el condensador se liberará en la resistencia. R1. Forma de pulso a través de una resistencia R1 mostrado en círculo №4 .
Mediante diodos de aislamiento D1 y D2 el impulso de disparo se aplica simultáneamente a ambos electrodos de control de los tiristores T1 y T2. Se abre el tiristor que actualmente recibe una media onda positiva. voltaje de corriente alterna de los devanados secundarios del rectificador (punto número 5).
Cambiar la resistencia de la resistencia. ry, cambiamos el tiempo durante el cual el condensador está completamente cargado CON, es decir, cambiamos el tiempo de activación de los tiristores durante la acción de la media onda de tensión. EN punto número 6 Muestra la forma de onda de voltaje en la salida del rectificador.
La resistencia Ry cambia, cambia el momento en que los tiristores comienzan a abrirse y cambia la forma de llenar el semiciclo con la corriente (Figura No. 6). El llenado de medio ciclo se puede ajustar de 0 al máximo. En la figura se muestra todo el proceso de regulación de voltaje a lo largo del tiempo.
♣ Todas las mediciones de forma de onda de voltaje que se muestran en puntos No. 1 - No. 6 llevado a cabo en relación con el terminal positivo del rectificador.

Partes del rectificador:
- tiristores T1 y T2 - KU 202I-N para 10 amperios. Instale cada tiristor en un radiador con un área 35 – 40 cm2;
- diodos D1-D6 D226 o cualquiera en corriente 0,3 amperios y el voltaje es mayor 50 voltios;
- diodo Zener D7 - D814A - D814G o cualquier otro en 8 – 12 voltios;
- transistores Tr1 y Tr2 cualquier voltaje de baja potencia por encima 50 voltios.
Es necesario seleccionar un par de transistores con la misma potencia, diferentes conductividades y con iguales factores de ganancia (al menos 35 — 50 ).
Probé diferentes pares de transistores: KT814 – KT815, KT816 – KT817; MP26-KT308, MP113-MP114.
Todas las opciones funcionaron bien.
— Condensador con capacidad 0,15 microfaradios;
— Resistencia R5 establezca la potencia en 1 vatio. Otras resistencias de potencia 0,5 vatios.
— El amperímetro está diseñado para corriente. 5 – 8 amperios

♣ Se debe tener cuidado al instalar el transformador. Te aconsejo que vuelvas a leer el artículo. Especialmente el lugar donde se dan recomendaciones sobre la fase de los devanados primarios y secundarios.

Puede utilizar el diagrama de fases del devanado primario que se muestra a continuación, como en la figura.

♣ El circuito del devanado primario está conectado en serie. lámpara eléctrica para voltaje 220 voltios y poder 60 vatios

Me dieron una especie de bloqueo incomprensible de la época soviética. El esquema parecía una especie de regulador de potencia o algo así. Por sí solo no tenía ningún valor, pero tenía muchas ganas de adaptar el KU202 que contenía en alguna parte.

Me gustaría presentarles un pequeño experimento con carga por impulsos de fase. Se tomó como base el conocido esquema

El objetivo del experimento es hacer que el circuito sea más fiable y práctico.

El circuito también es adecuado para este cargador.

¿Cuántos rublos costaría algo así? Cargador?
KU202 80*2=160
BD140/139 15*2=26
Diodos D4/5/8 3*5=15
Diodos D1/2 2*100=200
Resistencias 9*3=27
Potenciómetro 60
Condensador 20
Textolita 50
Y eso es 558R más un transformador de 1500R y, si se desea, un amperímetro +500R.

Es bueno cuando tienes algo propio. Por este plan en su conjunto, pagué 300 RUR y compré cambio adicional.

Cargar en KU202 es solo un experimento. Para una carga segura, de alta calidad y confiable de cualquier tipo de batería, recomiendo esto

Con rayos ultravioleta. verificación de administrador

Se hacen muchas preguntas sobre este cargador. Pondré aquí los más interesantes. Escribe comentarios al final de la página.

-¿Te entendí bien que este esquema tiene algunos matices?
-Sí lo tiene. Cada vez antes de conectar a la batería, es necesario configurar el voltaje a 14,4 V o 16,5 “para algunas de calcio”. El voltaje no es estable y depende del voltaje en el devanado primario del transformador. en general, la protección no tiene estabilización de corriente y voltaje.

-¿Cuánto tiempo has estado utilizándolo?
— Este es el que usé, 2 cargas de batería 65A

-¿Cómo se mostró?
-Lo cargué, pero tengo que controlar el voltaje todo el tiempo.

-Lo complementaría con control de voltaje para apagado automático.
— Es más fácil armar el diagrama que te sugerí. Complementar ese esquema son simplemente hemorroides.
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Dispositivo con controlado electrónicamente corriente de carga, realizada sobre la base de un regulador de potencia de pulso de fase de tiristor. No contiene piezas escasas, y si se sabe que los elementos están en buen estado no requiere ajuste.

El cargador le permite cargar baterías de automóvil con una corriente de 0 a 10 A y también puede servir como fuente de energía regulada para un potente soldador de bajo voltaje, un vulcanizador o una lámpara portátil. La corriente de carga tiene una forma similar a la corriente de pulso, lo que se cree que ayuda a prolongar la vida útil de la batería. El dispositivo funciona a temperaturas ambiente de - 35 °C a + 35 °C.

El diagrama del dispositivo se muestra en la Fig. 2.60.

El cargador es un regulador de potencia de tiristores con control de pulso de fase, alimentado desde el devanado II del transformador reductor T1 a través del diodo moctVDI + VD4.

La unidad de control de tiristores está hecha de un análogo del transistor unijuntura VT1, VT2. El tiempo durante el cual se carga el capacitor C2 antes de conmutar el transistor unijuntura se puede ajustar con una resistencia variable R1. Cuando el motor esté en la posición extrema derecha según el diagrama, la corriente de carga será máxima y viceversa.

El diodo VD5 protege el circuito de control del tiristor VS1 del voltaje inverso que se produce cuando se enciende el tiristor.

Posteriormente, el cargador se puede complementar con varios componentes automáticos (apagado al final de la carga, mantenimiento de la tensión normal de la batería durante el almacenamiento prolongado, señalización de la polaridad correcta de la conexión de la batería, protección contra cortocircuitos en la salida, etc.).

Las desventajas del dispositivo incluyen fluctuaciones en la corriente de carga cuando el voltaje de la red de iluminación eléctrica es inestable.

Como todos los reguladores de pulso de fase de tiristores similares, el dispositivo interfiere con la recepción de radio. Para combatirlos, debe proporcionar un filtro de red LC, similar al que se utiliza en las fuentes de alimentación de red conmutadas.

Condensador C2 - K73-11, con una capacidad de 0,47 a 1 µF, o. K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP.

Reemplazaremos el transistor KT361A con KT361B - KT361Ё, KT3107L, KT502V, KT502G, KT501Zh - KT50IK y KT315L con KT315B + KT315D KT312B, KT3102L, KT503V + KT503G, P307 en su lugar diodos adecuados KD105V, KD105G o. D226 con cualquier índice de letras.

Resistencia variable R1 - SP-1, SPZ-30a o SPO-1.

Amperímetro PA1: cualquier corriente continua con una escala de 10 A. Se puede fabricar independientemente de cualquier miliamperímetro seleccionando una derivación basada en un amperímetro estándar.

El fusible F1 es un fusible, pero es conveniente utilizar un disyuntor de 10 A o un fusible bimetálico de automóvil para la misma corriente.

Los diodos VD1 + VP4 pueden ser cualquiera para una corriente directa de 10 A y una tensión inversa de al menos 50 V (series D242, D243, D245, KD203, KD210, KD213).

Los diodos rectificadores y el tiristor se instalan sobre disipadores de calor, cada uno con una superficie útil de unos 100 cm2. Para mejorar el contacto térmico de los dispositivos con los disipadores de calor, es recomendable utilizar pastas térmicamente conductoras.

En lugar de un tiristor. KU202V se adaptará a KU202G - KU202E; Se ha comprobado en la práctica que el dispositivo funciona normalmente con tiristores más potentes T-160, T-250.

Cabe señalar que está permitido utilizar la pared metálica de la carcasa directamente como disipador de calor para el tiristor. Entonces, sin embargo, habrá un terminal negativo del dispositivo en la carcasa, lo que generalmente no es deseable debido al peligro de cortocircuitos accidentales del cable de salida positivo a la carcasa. Si monta el tiristor a través de una junta de mica, no habrá peligro de cortocircuito, pero la transferencia de calor empeorará.

El dispositivo puede utilizar un transformador reductor de red ya preparado de la potencia requerida con un voltaje de devanado secundario de 18 a 22 V.

Si el transformador tiene una tensión en el devanado secundario superior a 18 V, se debe sustituir la resistencia R5 por otra de mayor resistencia (por ejemplo, a 24...26 V, la resistencia de la resistencia se debe aumentar a 200 ohmios).

En el caso de que el devanado secundario del transformador se tome del medio, o haya dos devanados idénticos y el voltaje de cada uno esté dentro de los límites especificados, entonces es mejor fabricar el rectificador de acuerdo con un circuito estándar de onda completa usando dos diodos.

Cuando el voltaje del devanado secundario es de 28...36 V, se puede abandonar por completo el rectificador; su función la desempeñará simultáneamente el tiristor VS1 (la rectificación es de media onda). Para esta versión de la fuente de alimentación, es necesario conectar un diodo separador KD105B o D226 con cualquier índice de letras (cátodo a la resistencia R5) entre la resistencia R5 y el cable positivo. La elección de tiristores en dicho circuito será limitada: solo son adecuados aquellos que permiten el funcionamiento bajo voltaje inverso (por ejemplo, KU202E).

Para el dispositivo descrito, es adecuado un transformador unificado TN-61. Sus tres devanados secundarios deben estar conectados en serie y son capaces de entregar corriente hasta 8 A.

Todas las partes del dispositivo, excepto el transformador T1, los diodos rectificadores VD1 - VD4, la resistencia variable R1, el fusible FU1 y el tiristor VS1, están montados en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de 1,5 mm de espesor.

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