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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Conversione di un alimentatore per computer in un caricabatterie. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche In questo articolo, l'autore condivide la sua esperienza accumulata nella conversione di alimentatori per computer in caricabatterie per batterie al piombo. L'autore presta particolare attenzione al miglioramento dell'unità di visualizzazione della corrente di carica, mediante la quale è possibile determinare la carica della batteria e il momento in cui la carica è completata. Dallo sviluppo di un caricabatterie basato su un alimentatore per computer [1], sono stati assemblati più di una dozzina di tali dispositivi. Sono stati rifatti blocchi di diversi design e produttori. Ho ricevuto molte domande sull'alterazione, l'eliminazione dell'autoeccitazione dell'alimentatore nell'attuale modalità di stabilizzazione. Come ha dimostrato la pratica, l'unità di indicazione del limite della corrente di uscita può essere migliorata per funzionare in un caricabatterie. L'articolo proposto è dedicato a questi problemi. Prima di procedere con l'alterazione del blocco, è necessario studiarne attentamente il design. Il blocco deve essere assemblato su un chip TL494CN o sui suoi analoghi, come DBL494, KA7500, KR1114EU4. Altri microcircuiti hanno un numero di nodi che complicano l'alterazione, sebbene non la escludano. Successivamente, è necessario ispezionare tutti i condensatori di ossido. Innanzitutto, sostituire i condensatori con segni visibili di guasto (custodia gonfia o depressurizzata). Per le restanti misurare la resistenza serie equivalente e sostituire quelle in cui supera 0,2 ohm. Come descritto in [1], è meglio affinare il blocco per fasi. Per prima cosa devi assicurarti che funzioni normalmente nella modalità di stabilizzazione della tensione. È meglio avere a portata di mano LATR o un altro dispositivo per regolare la tensione di rete, ad esempio un trasformatore con un numero elevato di avvolgimenti secondari. L'uso di un tale trasformatore da un vecchio televisore per regolare la tensione alternata è descritto nell'articolo [2]. L'alimentazione deve essere verificata nella modalità di stabilizzazione della tensione a una tensione di rete minima di 190 V, 220 V nominali e massima di 245 V, nonché una variazione della corrente di carico dal minimo al massimo. L'unità deve funzionare senza segni di autoeccitazione; potrebbe non avere un circuito di regolazione della tensione di uscita, quindi è meglio introdurlo o come nello schema in [1], oppure installare un resistore variabile nel circuito di retroazione, ad esempio, in serie con il resistore R31 (vedi lo schema in Fig. 1 nell'articolo [1] ).
Per il caricabatterie, l'induttore L1 può essere lasciato senza riavvolgimento se la tensione all'uscita dell'unità non è inferiore a 6 V, ad esempio solo durante la ricarica delle batterie. A una tensione inferiore a 6 V, il dispositivo potrebbe entrare in modalità intermittente, il che influirà negativamente sulla stabilità del funzionamento. Pertanto, in questo caso, è meglio riavvolgere l'induttore, seguendo le raccomandazioni dell'articolo [1]. In alcuni blocchi, dopo l'induttore L1, sono presenti ulteriori bobine nel circuito positivo della tensione di uscita. Degradano il funzionamento del dispositivo nella modalità di stabilizzazione corrente. Pertanto, queste bobine devono essere smontate, sostituendole con ponticelli. Al posto del gruppo diodi MBRB20100CT (VD15), è possibile utilizzare i diffusi diodi raddrizzatori FR302 collegandoli in parallelo e posizionandoli su un comune dissipatore di calore. Per una corrente massima di 6 A sono sufficienti due coppie di diodi. A causa della varietà di design, è difficile prevedere la complessità del lavoro per ottenere il normale funzionamento del dispositivo nell'attuale modalità di stabilizzazione. Per evitare l'autoeccitazione, è meglio sostituire il condensatore C12 con lo stesso circuito RC di R18C9. A volte è necessario tagliare il conduttore stampato dal pin 16 del chip TL494 (DA1) e collegare questo pin all'uscita inferiore del sensore di corrente (resistore R24) con un filo separato. È necessario verificare come un conduttore stampato comune è collegato al pin 7 del chip DA1. Se nel processo di rielaborazione dovesse essere rotto, è meglio collegare questa uscita del microcircuito con un filo separato al terminale negativo del condensatore C20. È stato notato che il chip KA7500 è meno stabile delle sue controparti. Pertanto, se le misure per eliminare l'autoeccitazione non hanno avuto successo, è possibile sostituire questo chip con un TL494 o KR1114EU4. Una leggera ondulazione nella tensione di uscita può essere causata dal funzionamento del motore del ventilatore M1. Se non sono desiderabili, è possibile collegare un resistore con una resistenza di 1 ... 5 Ohm in serie con il motore elettrico e, in parallelo con esso, un condensatore con una capacità di circa 100 microfarad con una tensione nominale di 25 V Se necessario, il motore elettrico viene pulito dalla polvere e lubrificato, ad esempio, con grasso al silicone PMS100 o PMS200. È possibile facilitare l'impostazione del livello di limitazione della corrente durante l'impostazione del dispositivo sostituendo il resistore R26 con un resistore costante collegato in serie con una resistenza di 82 ohm e un resistore di sintonia di 220 ohm. Ciò è dovuto al fatto che quando la scheda viene inserita nella custodia, un altro circuito del filo comune appare attraverso le viti di montaggio e la custodia, che influirà sul livello di limitazione. Dopo il montaggio, il dispositivo deve essere ricontrollato per l'assenza di autoeccitazione quando la tensione di rete e il carico passano dal minimo al pieno e nella modalità di stabilizzazione della corrente dal minimo alla tensione di uscita nominale. Se l'indicatore sugli elementi DA2, R33-R35, R37, HL1 nella modalità di stabilizzazione corrente nell'alimentatore da laboratorio si giustifica, allora nel caricabatterie non è abbastanza informativo. Il passaggio dalla stabilizzazione della corrente alla stabilizzazione della tensione, indicato dal LED HL1, non corrisponde alla fine della carica. È molto meglio monitorare la corrente di carica. Più è piccolo, maggiore è la carica della batteria. Pertanto, l'unità di visualizzazione è stata ridisegnata secondo la Fig. 1. Gli elementi DA2 e HL1 sono lasciati, le loro designazioni sono le stesse di fig. 1 dell'articolo [1], si continua la numerazione degli elementi aggiunti. Resistenze R33-R35, R37 rimosse. Il nodo è realizzato sullo stesso chip DA2 (LM393N), ma ora vengono utilizzati entrambi i suoi comparatori. Su DA2.1 è stato assemblato un amplificatore invertente con un guadagno di circa 500. Si è scoperto che il comparatore funziona alla grande in questa capacità. Amplifica la tensione dal sensore di corrente (resistore R24) da circa 10 mV a 5 V. Questa tensione viene applicata all'ingresso del secondo comparatore DA2.2, dove viene confrontata con la tensione di riferimento di 5 V proveniente dal pin 14 del chip TL494. Quando la tensione all'ingresso invertente DA2.2 sale al di sopra di quella esemplare, il LED HL1 si accende, indicando che la batteria è in carica. Non appena l'indicatore si spegne, è possibile disattivare la ricarica. Spostando il motore del resistore di sintonia R39, la soglia di funzionamento dell'indicatore viene impostata a una corrente di circa 1 A. La capacità del condensatore C22 non è critica e può essere compresa tra 10 e 100 nF. Resistenza R39 - SP4-19. Il chip LM393N può essere sostituito dall'analogo domestico K1401CA3A. L'unità di indicazione ha ricevuto un ulteriore sviluppo in relazione al desiderio di vedere almeno approssimativamente il grado di carica della batteria. Non è molto più complicato del precedente ed è realizzato sul chip comparatore quadruplo LM339N. Il diagramma dei nodi è mostrato in fig. 2.
Lo schema da [3, p. 102]. Un amplificatore invertente simile a quello mostrato in fig. 2.1, ma con un guadagno di circa 1. Una tensione esemplare è applicata all'ingresso non invertente del comparatore DA100. Sui resistori R2.2 e R42 è assemblato un divisore di questa tensione per il comparatore DA43. Il rapporto di resistenza dei resistori è scelto per essere di circa 2.3:2. Quando la corrente di carica è superiore a 1 A, la tensione all'uscita dell'amplificatore DA5 supera i 2.1 V. Le uscite dei comparatori DA5 e DA2.2 hanno un basso livello di tensione. È acceso solo il LED HL2.3, poiché la tensione sugli altri LED è inferiore a causa della caduta di tensione sui diodi VD1 e VD18. Non appena la corrente di carica diventa inferiore a 19 A, il comparatore DA5 si accende e il LED HL2.2 si spegne e il LED HL1 si accende. Il LED HL2 si spegne a causa della caduta di tensione attraverso il diodo VD3. Quando la corrente di carica è inferiore a 19 A, il comparatore DA1,7 si accende e il LED HL2.3 si accende, indicando la fine della carica. I LED si adatteranno a qualsiasi bagliore a bassa potenza di diversi colori, ad esempio AL307BM (rosso), AL307DM (giallo) e AL307VM (verde). Quando si stabilisce l'unità di visualizzazione, spostare il cursore del trimmer resistore R39 in modo da impostare la soglia per il funzionamento del comparatore DA2.2 a una corrente di 5 A. Selezionando il resistore R42, la soglia per il funzionamento del comparatore DA2.3. 39 è impostato. Resistenza R4 - SP19-339. Il chip LM1401N può essere sostituito dall'analogo domestico K1CAXNUMX. Nel display, assemblato secondo lo schema di Fig. 2, a causa dell'influenza del rumore e delle interferenze, due LED possono accendersi contemporaneamente a determinati valori di tensione sul sensore di corrente. Può essere eliminato creando una piccola isteresi nelle caratteristiche di commutazione dei comparatori DA2.2 e DA2.3 introducendo circuiti di retroazione positiva attraverso resistori da 470 kΩ che sono collegati all'uscita e all'ingresso non invertente di ciascuno di questi comparatori.
Lo schema della terza variante dell'unità di indicazione è mostrato in fig. 3. È assemblato sul chip op-amp quad LM324N. Durante lo sviluppo, lo schema del libro [4, p. 77]. Indicatore - un LED bicolore HL1. La tensione dal sensore di corrente viene inviata a un amplificatore invertente assemblato sull'amplificatore operazionale DA2.1. Questo amplificatore ha lo stesso scopo e guadagno del nodo precedente. Il segnale dall'uscita dell'amplificatore passa attraverso il filtro passa-basso R41C24, che sopprime le interferenze ad alta frequenza, e viene inviato a due amplificatori: un amplificatore operazionale DA2.2 invertente e un amplificatore operazionale DA2.3 non invertente . All'uscita dell'amplificatore invertente attraverso il resistore R48 collegato al cristallo LED HL1 bagliore verde. Un cristallo LED rosso HL49 è collegato all'uscita di un amplificatore non invertente tramite un resistore R1. I fattori di guadagno sono scelti in modo che all'aumentare della tensione sul sensore di corrente, la luminosità del colore rosso aumenti e quella del colore verde diminuisca. Durante la regolazione, il motore del resistore di sintonizzazione R39 viene spostato in modo che con una corrente di carica di 5 A, il LED HL1 si illumini solo in rosso. Man mano che la corrente di carica diminuisce, il colore del bagliore cambia gradualmente da rosso a giallo e poi a verde. Il colore verde indica la fine della ricarica. Letteratura
Autore: V. Andryushkevich
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