Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона в прикуриватель

Скачать 1.89 Mb.

Название	Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона в прикуриватель
страница	6/20
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 20

Зарядное устройство свинцовых аккумуляторов по методу Кабанова

http://radiokot.ru/circuit/power/charger/19/

Автор: Станков А. Д.
Опубликовано 21.06.2011.
Создано при помощи КотоРед.

Доброго дня, уважаемые радиолюбители и по совместительству – автолюбители.

Уж сколько теоретических изысканий, статей, разработок, изделий посвящено теме зарядных устройств (ЗУ) для свинцовых акуммуляторов (СА), что порой, даже опытному электронщику с базовыми знаниями физики и химии непросто разобраться в выборе ЗУ.

Мы не претендуем на «научность» этой статьи, а посему, для лучшей читабельности не будем апеллировать к первоисточникам, хотя цифры и факты из оных будут приведены ниже.

Известно, что 84% СА выходят из строя из-за сульфатации пластин, а так как стоимость СА почему-то всё время растёт, то весьма актуальной задачей становится продление срока службы СА, чему собственно и посвящается этот опус с презентацией Вам изделия, эффективно решающего эту задачу.

Итак, существует несколько научно обоснованных способов борьбы с сульфатацией пластин СА:

1. Заряд слабым током

почти полностью устраняет выделение газов в порах активной массы пластин и облегчает постепенный переход сульфата в губчатый свинец и двуокись свинца на пластинах. Серная кислота (СК) успевает диффундировать в окружающий пластины раствор СК.

Такой процесс «лечения» СА требует нескольких суток, но при «застарелой» сульфатации неэффективен.

2. Серия «лечебных» циклов заряд – разряд.

Величины и соотношения токов приводятся разные, но в большинстве источников Iз=0,1С, Iр=0,01С (С – ёмкость СА), а количество циклов колеблется от 7 до 10. Причём, сначала необходим полный разряд, потом полный заряд и т.д. Такое «лечение» позволяет восстанавливать СА, потерявшие 40…50% своей номинальной ёмкости, но чтобы восстановить свой старенький СА, автолюбитель должен взять отпуск минимум на неделю.

Здесь следует акцентировать Ваше внимание, что под этот способ многие разработчики пытаются подвести метод заряда в первую полуволну синусоидального напряжения частотой промышленной сети 50 герц током 0,1С и разряда во вторую полуволну током 0,01С. Метод очень прост в реализации и фразеологично очень похож на описанный выше, но не имеет научного подтверждения и, по крайней мере, весьма сомнителен.

3. Заряд с прерываниями

требует на 50% больше времени, чем способ 1, но более эффективен, т.к. позволяет устранять даже застарелую сульфатацию. К сожалению, неприемлем из-за длительности процесса.

4. Всевозможные комбинации способов

1, 2, 3, но ограниченные временными рамками дабы не пугать автолюбителей. Это уже попытки продвинутых разработчиков усовершенствовать очевидное и попытаться с этого получить дивиденды.

5. Способ Кабанова Б.Н.

заряд СА импульсным током большой величины. Наиболее эффективен даже при застарелой сульфатации.

Казалось бы, чего тут думать, давно бы все ЗУ сделали по способу Кабанова, но! При этом способе необходимо обеспечить ток в импульсе до 1С (Еще большие токи могут привести к преждевременному разрушению пластин СА) Например, для СА с С= 55А/ч необходимо обеспечить ток в импульсе до 50А, что требовало от ЗУ огромной мощности и соответствующих размеров. Для автолюбителя и этот вариант был неприемлем. Но, с развитием комплектующих элементов, в частности, ключей на базе полевых транзисторов (HEXFET®) стало возможным этот метод реализовать в весьма компактном устройстве.

На основании вышеизложенного нами было очерчено ТЗ для будущего ЗУ.

ЗУ должно эффективно «лечить», или профилактически не допускать сульфатацию пластин СА;
ЗУ не должно недозаряжать, или перезаряжать СА;
ЗУ должно позволять плавно менять напряжение окончания заряда в пределах от 13,6 до 15,2В (Для температурной коррекции заряда СА);
ЗУ должно зарядить СА с С=55А/ч менее, чем за сутки;
ЗУ может быть подключено к СА столь угодно долго, не причиняя ему вреда после полного заряда;
ЗУ должно быть лёгким, компактным, желательно в унифицированном корпусе;
ЗУ должно быть легко повторяемым радиолюбителем средней квалификации и недорогим в изготовлении.

Схема разработанного нами ЗУ, представлена на Рис. 1

Напряжение ~20В с трансформатора Тr1 выпрямляется мостом VD1 и сглаженное конденсатором С1, поступает для питания схемы = 28В.

http://radiokot.ru/circuit/power/charger/19/01.gif

ШИМ, собранный на м/с TL494, вырабатывает короткие импульсы с частотой порядка 3 кГц (f выбрана с учётом уменьшения динамических потерь в силовом ключе). С выхода 9 м/с импульсы поступают через «ключи раскачки» VT1, VT2 на силовой ключ VT3, подающий импульсы тока порядка 20А на заряжаемый СА. Причём, пауза между очередными импульсами составляет более 90% от общего периода, что более чем достаточно для успешной диффузии серной кислоты в окружающий пластины раствор СК. Напомним, эффективный ток заряда достаточно мал.

Стабильность тока заряда поддерживается с помощью ОС на измерительных резисторах R17, R18 и резисторе R12.

С помощью резистора R1 выбирается напряжение окончания заряда в зависимости от температуры СА (от 13,6 до 15,2В).

Миллиамперметр с помощью переключателя SA2 измеряет эффективный ток заряда, или напряжение на зажимах СА.

Эффективный ток заряда регулируется от 0 до 1,7А, что позволяет заряжать СА разной ёмкости. Например, СА 55А/ч мы заряжаем эффективным током 1,4А/ч.

Шкала миллиамперметра по напряжению проградуирована в пределах 0мА – 10В…..100мА – 15В. Такая узкая градуировка достигнута с помощью мостовой схемы измерения на элементах R20, R21, R22, R23, VD2.

Обвязка м/с TL494 типовая и в объяснениях не нуждается.

Цепочка VD3, R24, C9 гасит обратный выброс с индуктивности подводящих проводов к СА.

Все установленные пассивные элементы с точностью ±10%.

При правильной сборке и указанных элементах схема не требует наладки.

При максимальном эффективном токе 1,7А температура трансформатора и радиатора не превышают 45ºС при внешней температуре не более 25ºС.

Выбор напряжения окончания заряда необходимо производить из графика зависимости напряжения окончания заряда от температуры СА, представленного на Рис.2

Конструкция ЗУ на фото. Радиатор применён из этого же сгоревшего БП, на нём установлен силовой ключ V3 на изолирующей прокладке и диодный мост VD1. Конденсатор С7 у нас состоит из 3х С=3300мкф*35В

Печатная плата представлена на Рис. 3 и Рис.4

Ключи раскачки могут быть заменены на КТ645 и КТ646.

Обязательно! Перед подключением кабеля СА к разъёму ЗУ, подключить «крокодилы» к клеммам СА:

- если нет звуковой сирены, подключить к разъёму ЗУ;

- если слышна сирена, поменяйте местами полюса и подключайте к разъёму ЗУ.

Схема кабеля от СА до ЗУ представлена на Рис.5

Технические характеристики ЗУ:

Напряжение питающей сети от 150 до 240В;

Потребляемая мощность не более 60Вт;

Импульсный ток заряда СА – 20А;

Эффективный ток заряда – 0…1,7А;

Напряжение прекращения заряда – 13,6…15,2В;

Диапазон рабочих температур от -20ºС до +40ºС;

Габаритные размеры 145: 150:85;

Вес 1,95Кг.

Эффективное мощное зарядно-десульфатирующее устройство для батарей 10-100 А/ч

http://www.radiokot.ru/circuit/power/charger/30/

Автор: Владислав
Опубликовано 31.01.2012.
Создано при помощи КотоРед.

Про зарядные устройста и устройства для десульфатации аккумуляторов написано уже столько, что даже опытные радиолюбители теряются в многообразии схемных решений. В итоге, радиолюбитель-автолюбитель собирает/покупает первое попавшееся подходящее по мощности зарядное устройство и пользуется им, не подозревая, что аккумулятор на авто прослужит всего 2-3 года, вместо 5 (это не предел), а затем приходит в полную негодность.

Давно известно и научно доказано (есть патенты на этот счет), что зарядка АКБ импульсным током значительно эффективнее, чем постоянным. В случае использования ассиметричного тока (тоже есть патент) эффективность процесса еще более возрастает, что позволяет использовать такое зарядное устройство в качестве «реаниматора» старых батарей, значительно продляя их срок службы.

Причин собрать подобное устройство было две. Первая – отстуствие подобных приборов в продаже, вторая – желание освоить данную технологию. Был проведен анализ различных схем их разных источников (старые журналы «Радио», «За рулем», Интернет) в результате которого, выяснилось, что устройств, удовлетворяющих заданным требованиям и доступных среднему протребителю не существует.

Устройство должно обеспечивать:

1.	Зарядку любых 3-6-12 вольтовых кислотных стартерных или тяговых АКБ емкостью до 100 А/ч импульсным током, со средним значением от 1 до 10А с плавной регулировкой в заданном пределе.
2.	Формирование разрядного тока с соотношением токов заряда/разряда 1:10 с возможностью ступенчатой регулировки – подбором нагрузочного резистора.
3.	Стабилизацию зарядного тока в течение всего процесса заряда с отклонением не хуже 10% от заданного, зарядный ток не должен зависеть от уровня заряда батареи, напряжения питающей сети, температуры. Устройство должно иметь защиту от перегрузки, короткого замыкания нагрузки и переполюсовки.
4.	КПД устройства должен быть не хуже 70%, устройство должно иметь небольшую массу и невысокую стоимость. Должна быть достигнута хорошая повторяемость схемы, упрощена отладка. Схема не должна содержать дорогостоящих компонентов.
5.	Возможность апгрейда схемы с целью повышения тока заряда путем замены только силовых элементов – трансформатора, тиристора, диодного моста, измерительного шунта без доработки маломощной управляющей электроники.

В итоге, все эти пожелания были достигнуты! Устройство собрано по схеме тиристорного широтно-импульсного регулятора мощности (ШИМ) в цепи первичной обмотки сетевого трансформатора с обратной связью по датчику тока в цепи заряда. Благодаря использованию в схеме ОУ достигнута высокая стабилизация тока заряда, не зависящая от степени заряда батареи, напряжения питания, температуры. Для формирования импульсов разрядного тока используется «мертвое время» – момент прохода сетевого напряжения через «0» до открытия силового тиристора.Данное схемное решение – скорее не новое, а «хорошо забытое старое». Проверенное временем!
Перелопатив гору материала по эксплуатации свинцовых аккумуляторных батарей, были сделаны следующие простые выводы, которые не должны вызывать сомнения, относительно их правильности:

1.     Зарядный ток должен составлять 1/10 от емкости батареи, допускается его отклонение в обе стороны на 20% без вреда для батареи.

2.     Время заряда, при этом, должно быть примерно 10-12 ч, в зависимости от состояния батареи. Допускается значительное увеличение времени заряда с целью доведения плотности электролита до нормы.

3.     Со временем, батарея теряет свою емкость по причине сульфатации электродов. В среднем, батарея работает 2-3 года, дальше ее емкость существенно падает (без принятия специальных мер).

4.     Зарядка постоянным током не способна устранить сульфатацию электродов. Батарея будет заряжена настолько, насколько сохранена ее химическая емкость (состояние пластин) с учетом «возраста» и условий эксплуатации.

5.     При зарядке постоянным током обильно выделяется газ и тепло, особенно ближе к окончанию заряда, т.е. энергия зарядного устройства бесполезно тратится на эти процессы.

6.     Заряд батареи на автомобиле от штатного генератора постоянным напряжением 13.8 – 14.5 В вообще неспособен полностью зарядить батарею, она фактически, постоянно «недозаряжена», особенно зимой. В такой батарее значительно быстрее происходит разрушение электродов, образование сульфатов и пр. вредные процессы, снижающие ее срок службы. Как минимум, 1 раз в 3 месяца батарею надо ставить на «профилактику» для полной зарядки и доведения уровня и плотности электролита до нормы.

7.     Зарядка импульсным током с крутыми фронтами способствует десульфатации батареи. Посторонние химические образования на электродах под действием импульсов тока разрушаются, пластины «восстанавливаются». Если чередовать зарядные/разрядные импульсы с соотношением тока заряда/разряда 1:10 процесс десульфатации форсируется.

8.     При зарядке импульсным током выделяется значительно меньше газа и тепла, меньше выкипает воды из электролита. В целях ускорения процесса заряда, зарядный ток, при этом, может быть значительно увеличен, вплоть до ½ емкости батареи, особенно в начале заряда.

9.     Батарею можно считать полностью заряженной, когда плотность электролита составит во всех банках составит не менее 1.28 – 1.30 и не растет в течении 3х последних часов заряда. Таким образом, невозможно точно определить фактический уровень заряда лишь по напряжению на клеммах батареи.

10.    И, наконец, батареи нельзя заряжать дома! Это очень вредно для здоровья людей и животных! Эти работы следует выполнять только в гараже или на открытом воздухе.

Распостранение импульсной схемотехники в блоках питания и зарядных устройствах (в радиолюбительских условиях – доработка блоков питания АТ и АТХ) не позволяет на их базе создать эффективное зарядно-восстановительное устройство. В подобных устройствах невозможно получить на выходе пульсирующий ток частотой 50-100 Гц, по той простой причине, что сетевое напряжение там сразу выпрямляется. Преобразователь работает на частоте около 100 кГц, пульсации на которой будут совершенно бесполезны для аккумулятора (а скорее – вредны). Попытка модулировать от внешнего генератора схему управления импульсного преобразователя приводит к выходу из строя ключевых транзисторов преобразователя, поскольку в таких схемах уже существует обратная связь для обеспечения стабилизации выходного напряжения или тока. При попытке подачи модулирующего сигнала частотой 25-50 Гц, схема управления не успевает стабилизироваться, блок питания работает на импульсах то максимальной ширины, то самой узкой, что рано или поздно приводит к пробою мощных транзисторов. Также, при этом, невозможно установить выходное напряжение и ток. При снижении частоты модуляции до нескольких Герц, значительно ухудшается эффективность десульфатации. Блок питания, при таком управлении, постоянно «свистит», схема постоянно находится в переходном состоянии, что рано или поздно выводит ее из строя.

Другой вариант создания пульсирующего зарядного тока в импульсных высокочастотных преобразователях – установка мощного ключа на выходе блока питания. Данный вариант жизнеспособен, однако следует учитывать, что при зарядном токе 10A потребуется серьезный транзистор с хорошиим радиатором. Еще следует учитывать, что перед транзистором должен стоять конденсатор очень большой емкости, который будет «сглаживать» пульсации от такой коммутации нарузки. Без конденсатора получится то, о чем написано абзацем выше.

На основании этого, можно сделать простой вывод – серийные импульсные блоки питания АТ и АТХ для создания мощных зарядных токов не пригодны, как минимум, без серьезной доработки их схемотехники.

Еще один, не менее распостраненный у радиолюбителей вариант зарядных устройств – различные схемы параметрических стабилизаторов тока с мощным транзистором на выходе. В таких схемах легко получить импульсный зарядный ток, однако такие стабилизаторы имеют крайне низкий КПД по причине значительного выделения тепла выходным мощным транзистором, на котором рассеивается «лишняя» мощность. По такой схеме реально собрать аппарат с током заряда 3А, при токе заряда уже 5А потребуется огромный радиатор (на весь корпус устройства), а получить 10А почти нереально. Следует отметить, что зарядное устройство должно работать много часов непрерывно, что означает, что потребуется как минимум, 2х-кратный запас по мощности для всех его силовых элементов для исключения их перегрева и выхода из строя.

Наконец, рассмотрим «правильные» схемные решения для зарядных устройств, которые применяются в промышленности по причине эффективности и высокого КПД. В таких устройствах для управления зарядным током используется мощный тиристор, включенный в разрыв зарядной цепи батареи. Управляя временем подачи импульса, тиристор открывается в определенный момент, что обеспечивает на выходе мощный импульс тока, равный по длительности от момента открытия тиристора до прохода сетевого напряжения (синусоиды) через «0». Нетрудно догадаться, что на выходе такого устройства будут присутствовать мощные импульсы зарядного того, а сила зарядного тока будет определяться только их длительностью. Включив параллельно аккумулятору нагрузку (например, небольшую лампу на 12V) получится зарядное устройство с ассиметричным током. Поскольку тиристор стоит после понижающего трансформатора, непосредственно перед нагрузкой – легко построить стабилизатор, позволяющий поддерживать зарадный ток на одном уровне в процессе заряда.

Однако, такая схема имеет один серьезный недостаток: падение напряжения на тиристоре достигает 2V, для снижения потерь (выделения тепла) при токах заряда более 10A потребуется параллельно соединять несколько тиристоров, потребуется городить мощную и сложную схему для их управления (в таких схемах тиристоры обычно управляются импульсами постоянного тока), а так-же, опять-же, использовать большой радиатор для охлаждения тиристоров…

Наконец, было найдено вот такое решение. Привожу схему в «первозданном» виде, в каком она была обнаружена в сети.

Основная схема двумя экранами ниже, эта - лишь прототип.

Схема взята из древнего журнала «Радио» за 1988г и вполне работоспособна. Здесь семистор КУ208Г стоит в цепи первичной обмотки трансформатора и предельно упрощена низковольтная цепь. Семистор делает ровно то-же самое, что и тиристор, о чем писалось выше – за счет установки момента включения формируется импульс тока цепи первичной обмотки. Регулировка силы тока в первичной обмотке трансформатора позволяет регулировать ток в цепи нагрузки. В этом случае, низковольтная цепь, предельно упрощена, что снижает в ней потери и значительно повышает КПД всего устройства!
К сожалению, в данной схеме невозможно обеспечить стабилизацию зарядяного тока т.к. сигнал с датчика тока – аналоговый и сам датчик тока (шунт) должен размещаться в зарядной цепи, т.е. в цепи вторичной обмотки силового трансформатора. Передать сигнал с такого датчика в цепь регулирования тока, т.е. в цепь первичной обмотки трансформатора простыми средствами не представляется возможным. По этой причине, невозможно также, стабилизировать и выходное напряжение зарядного устройства, что необходимо для заряда слабовольных батарей.
Далее приводится общий вид и полная схема зарядного устройства, лишенная этих недостатков. В схеме используются «нестандартные» инженерные решения, что делает ее более интересной и привлекательной для повторения. Характерно, но в процессе отладки устройства не возникло никаких проблем – фактически, потребовалось только «вогнать» зарядный ток в нужные значения и настроить узел защаты от перегрузок и короткого замыкания выхода. Как отмечалось выше, схема не содержит дорогостоящих деталей – большинство компонентов можно добыть из неисправных блоков питания АТ и АТХ. Схема может быть несколько упрощена: может быть удалена автоматика защита от перегрузок, удалены измерительные приборы в зарядной цепи. При этом качество работы схемы устройства не ухудшится. Также, если планируется заряжать только аккумуляторы на 12V, канал контроля выходного напряжения может не использоваться. Для увеличения мощности устройства потребуется установить только более мощный силовой трансформатор, выпрямительный мост и подобрать измерительный шунт. Все детали в первичной цепи легко могут выдержать мощность до 1 кВт, что вполне достаточно для любого зарядного устройства…
Общий вид зарядного устройства:

П

ринципиальная электрическая схема:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 20

	Руководство по эксплуатации Благодарим Вас за приобретение портативного... Зарядное устройство с разъемом под автомобильный прикуриватель включая переходник с 12 В/24 В		Руководство пользователя Зарядное устройство на солнечных батареях А-ч. С помощью нашего устройства вы можете зарядить любое мобильное устройство – мобильный телефон, mp3-плеер, gps-навигатор и др.,...
	Руководство пользователя Зарядное устройство на солнечных батареях А-ч. С помощью нашего устройства вы можете зарядить любое мобильное устройство – мобильный телефон, mp3-плеер, gps-навигатор и др.,...		Скачайте и установите приложение Yoosee для мобильного телефона Скачайте приложение «Yoosee» в app store (для apple) или в Google Play (для android), в зависимости от типа мобильного телефона,...
	К омбинированное автомобильное зарядное устройство Ver. 2 Заряжайтесь, не выходя из автомобиля! Вместо того чтобы бегать в поисках электрической розетки, когда потребуется подзарядка, вы сможете, воспользовавшись включенными...		К омбинированное автомобильное зарядное устройство Ver. 2 Заряжайтесь, не выходя из автомобиля! Вместо того чтобы бегать в поисках электрической розетки, когда потребуется подзарядка, вы сможете, воспользовавшись включенными...
	Зарядное устройство gp powerBank Nite-Lite Зарядное устройство gp powerBank Nite-lite имеет два зарядных слота. Имеется возможность заряжать 2 или 4 шт Nimh аккумуляторов размеров...		Арт. 5650. 60 Универсальный аккумулятор Torch power 3000 mAh, белый Инструкция по эксплуатации Данное мультифункциональное устройство со встроенным аккумулятором можно зарядить от usb-порта компьютера. Впоследствии вы можете...
	Как предостеречь себя при покупке сотового телефона? При покупке мобильного телефона я хочу дать Вам несколько рекомендаций: как правильно выбрать фирму-изготовителя или магазин, чем...		Инструкция по эксплуатации пуско-зарядно Пуско-зарядное устройство сз 12;24/500 предназначено для стартирования легковых и грузовых автомобилей с питанием постоянного тока...
	Инструкция по эксплуатации чехла для мобильного телефона, тм «Bonito» Производитель: Фирма "Айдын Чанта Дери Ве Аксесуар Саним Тиджарет Лимитед Ширкети", Турция		Leader инструкция по применению Данное зарядное устройство идеально подходит для свинцовых аккумуляторов бензиновых и дизельных двигателей, мотоциклов, лодок, и...
	Инструкция по эксплуатации панели задней для мобильного телефона, тм «Trexta» Адрес производителя: Хадымкёй Йолу Караагач кёйю 2407 Парсель 34555 Бююкчекмеже, Стамбул, Турция		Инструкция пользователя Вы можете управлять сигнализацией с помощью мобильного телефона (sms) и поставляемых в комплекте пультов ду
	Технические характеристики Настоящее руководство по эксплуатации и гарантийный талон предназначены для мобильного телефона Micromax X2401 и содержат информацию,...		Технические характеристики Настоящее руководство по эксплуатации и гарантийный талон предназначены для мобильного телефона Micromax X2420 и содержат информацию,...

Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона в прикуриватель

Зарядное устройство свинцовых аккумуляторов по методу Кабанова

http://radiokot.ru/circuit/power/charger/19/

Похожие: