Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych

MM47 25 Paź 2010 19:14 238926 208
  • Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych

    Witam.
    Ponieważ nieuchronnie zbliża się sezon na prostowniki, przedstawiam swoją konstrukcję.


    Parametry:
    -napięcie regulowane 1-15V
    -prąd regulowany do 8A
    -zabezpieczenie przed przeładowaniem akumulatora 14,4V
    -zabezpieczenie przed przypadkowym zwarciem zacisków
    -zabezpieczenie przed zamianą biegunów
    Schemat i PCB:

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych
    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych

    Opis działania:
    Napięcie zmienne z uzwojenia wtórnego transformatora około 17V podawane jest na sterowany mostek tyrystorowo-diodowy, dalej w zależności od impulsów sterujących ze sterownika podawane jest na zaciski akumulatora.
    Sterownik składa się ; z transformatora sieciowego o mocy 2W i napięciu ok. 12V, stabilizatora napięcia LM7812, Podwójnego multiwibratora CD4538 dającego impulsy sterujące na bramki tyrystorów oraz układu kontroli napięcia akumulatora składającego się z transoptora CNY17 i układu źródła napięcia odniesienia TL431 pracującego jako komparator.
    Jeśli napięcie na wyprowadzeniu R układu TL431 jest niższe niż 2,5V (układ dzielnika z PR2 z opornikami) to prąd nie płynie przez TL431 a przez LED2 i CNY17 blokując tranzystor BC238 co daje stan wysoki na wejściu resetującym nr.13 układu CD4538 i normalną pracę (podawanie impulsów sterujących na bramki tyrystorów) jeżeli natomiast wzrośnie napięcie (w wyniku ładowania akumulatora) to TL431 zaczyna przewodzić, prąd przestaje płynąć przez LED2 i CNY17, zostaje wysterowany BC238 i podany stan niski na na wejście nr. 13, zatrzymane zostaje generowanie impulsów sterujących na bramki tyrystorów i odcięcie napięcia na akumulator.Napięcie odcięcia ustawia się PR2 na 14,4V, na wyjściu.
    Dioda LED1 w miarę ładowania zapala się coraz częściej a w końcowej fazie prawie ciągle.
    Zastosowałem 2 rozwierane czujniki temperatury 80*C. Jeden przyklejony jest do radiatora a drugi do uzwojenia wtórnego transformatora sieciowego,czujniki podłączone w szeregu. Zadziałanie czujnika powoduje odcięcie napięcia na transoptor i zablokowanie multiwibratora w CD4538 i brak wysterowania bramek tyrystorów.
    Wentylator jest podłączony na stałe do napięcia z akumulatora.
    Układ posiada przełącznik AUT/MAN w pozycji MAN wyłączony jest układ kontroli napięcia akumulatora i można ładować akumulator osobiście kontrolując napięcie.
    Koszty budowy;
    -transformator główny (transformator bezpieczeństwa o mocy 160W 24V z odwiniętym uzwojeniem wtórnym do 17V) ok. 50 PLN
    -tyrystory BT152/600 6 PLN
    -diody MBR 2045 i wentylator z zasilacza komputerowego
    -radiatory 10 PLN
    -miernik z all.. 15 PLN z przesyłką
    -reszta części elektronicznych ok. 35 PLN
    -obudowa z (blacha OR Zodiak, niesprawny magnetowid,kątownik z blokady pralki, płyta czołowa z laminatu 2mm bez miedzi)
    Zdjęcia z budowy;
    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych
    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych
    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych
    Uwagi:
    Bocznik amperomierza wykonany jest z podwójnej taśmy oporowej 4x0,5 KANTHAL.
    Mostek diodowo-tyrystorowy umieszczony jest na osobnych płytkach i może przewodzić do 20A, radiatory są odizolowane od siebie i obudowy.
    Uzwojenie wtórne transformatora jest nawinięte drutem o średnicy ok. 2.2mm i przy wymuszonym chłodzeniu może dawać ok. 8A(dla moich potrzeb wystarcza, akumulator 55Ah) nic nie stoi na przeszkodzie by zamontować transformator o większej mocy.
    Płytka drukowana malowana ręcznie pisakiem do płytek.
    Zastosowałem osobne przewody pomiarowe, które łączą się z prądowymi przy zaciskach (wydaj mi się że tak jest lepiej)
    Ładowanie:
    Prąd ładowania 1/10 pojemności akumulatora, po czasie w zależności od stopnia rozładowania, zaczyna migać dioda LED1 im bliżej napięcia 14,4V tym częściej, spada też prąd ładowania, pod koniec ładowania dioda prawie cały czas świeci. Małą histerezę wprowadza kondensator elektrolityczny przy końcówce R układu TL431.
    I to byłoby na tyle.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    MM47
    Poziom 11  
    Offline 
    MM47 napisał 57 postów o ocenie 198, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Włocławek. Jest z nami od 2006 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    kulfon16
    Poziom 13  
    Potrzeba matką wynalazków ;) ogólnie rzecz biorąc przyłożyłeś się do wykonania tego prostownika. widzę że wszystko ładnie poukładane, radiatory odizolowane, obudowa też całkiem niezła, ale mam jedno pytanie: czemu kabli do akumulatora nie umieściłeś na przedniej płycie? przecież tak byłoby wygodniej użytkować prostownik, jakby nawet leżał na półce w garażu ,a tak... chociaż jak kto woli :) konstrukcja moim zdaniem przemyślana i przede wszystkim udana ;) pozdrawiam
  • #3
    Andy74
    Poziom 25  
    <offtopik mały>

    Zwykle nie pisuje w tym dziale, ale to muszę napisać: Bardzo się cieszę, że ktoś jeszcze rozumie jak działa coś, co buduje, i w dodatku potrafi to ładnie, składnie i logicznie ująć w słowa. Takich osób jest niestety coraz mniej... Większość DIY ostatnio ma powtarzalną treść: "Zrobilem zasilacz. Schemat mam ze strony takiej, plytke sam wytrawilem, a wzielem ja ze strony owakiej. Patrzcie teraz i podziwiajcie co potrafie. I zadnych mi tu krytycznych komentazy, bo sie obraze smiertelnie!"... >pisownia celowa<

    </offtopik mały>

    Sam układ prostownika jest prosty, ale widać, że autor włożył w jego budowę dużo serca, za co Też należy się pochwała. Te przewody ładowania można było rzeczywiście wyprowadzić z przodu obudowy, to wygodniejsze rozwiązanie według mnie, ale to moja subiektywna opinia. Gdzie jest bocznik amperomierza? Bo się jakoś nie mogę dopatrzeć na zdjęciach.

    Pozdrawiam
    Andy
  • #4
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #5
    flubber.trip
    Poziom 27  
    Witam. Od razy widać że urządzenie jest wykonane przez starego praktyka, rzuca się w oczy staranność rysunku schematu i wzór ścieżek, a nie tylko wydruki z komputera, albo jak już ręcznie to nabazgrane że ledwo da się rozczytać. Pełen szacunek za to.
    Co do układu, napisał Pan: "Wentylator jest podłączony na stałe do napięcia z akumulatora." Na schemacie nie mogłem się doszukać tego wentylatora, ale jeżeli jest tak jak Pan pisze to wentylator niepotrzebnie rozładowuje akumulator po zaniku napięcia w sieci.
    Pozdrawiam
  • #6
    nico41
    Poziom 13  
    Witam, rzadko już spotyka się schematy rysowane ręcznie, a jeszcze rzadziej porządnie narysowane. Widać starą szkołę i wiedzę na temat rysunku technicznego. Samo wykonanie też solidne.
  • #8
    Olo999
    Poziom 21  
    LiutenetMaria napisał:
    diod się chyba nie łączy równolegle...


    Łączy się żeby "zwiększyć" prąd.
  • #9
    flubber.trip
    Poziom 27  
    Olo999 napisał:
    LiutenetMaria napisał:
    diod się chyba nie łączy równolegle...


    Łączy się żeby "zwiększyć" prąd.


    Tak o to chodzi, ale Olo999 też ma trochę racji. Generalnie powinno się stosować, tak jak przy tranzystorach, rezystory wyrównawcze, aby prąd płynący przez połączone równolegle diody był jak najbardziej zbliżony. Konstruktor zastosował diody shotkiego, które mają dość mały rozrzut parametrów, a w związku z tym można je w ten sposób łączyć, zawłaszcza gdy nie będą obciążone pełną mocą wypadająca na każdą z diod z osobna.
  • #10
    MM47
    Poziom 11  
    Witam.
    Oto schemat z wentylatorem.
    Wentylator pobiera ok. 0,1A. Budowanie układu załączającego od wzrostu temperatury komplikuje cały układ, ale można dobudować. Wystąpi też dylemat gdzie umieścić czujnik, na radiatorze, czy transformatorze. W moim przypadku transformator szybciej się nagrzewał.

    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #11
    flubber.trip
    Poziom 27  
    Regulator obrotów jest tu całkowicie zbędny, nie jest potrzebna cicha praca, więc może sobie huczeć do woli. Nie miej jednak, tak jak myślałem, po zaniku napięcia sieci wentylator kręci się dalej, pobierając prąd z akumulatora, niby nieduży, ale zawsze. Lepszym rozwiązaniem byłoby zasilenie go z zasilacza pomocniczego przez stabilizator 7812. Pozdrawiam.
  • #12
    Urgon
    Poziom 36  
    AVE...

    Bardzo mi się podoba ten prostownik. Podziwiam szczególnie staranność wykonania. Tu ciekawostkę zauważyłem: napisy choć wykonane odręcznie, to nie wyglądają badziewnie, jak to miało miejsce w przypadku co niektórych budowniczych(zwłaszcza speca od wzmacniaczy mazakiem pisanych mieszanką polsko-angielską)...
  • #13
    LCG
    Poziom 2  
    Czy wyprowadzenie nr 9 (masa) układu sterowania nie powinno być połączone z minusem prostownika ?
  • #14
    wacek1974
    Poziom 12  
    LCG napisał:
    Czy wyprowadzenie nr 9 (masa) układu sterowania nie powinno być połączone z minusem prostownika ?


    Przeanalizuj cały schemat, a w szczególności wyzwalanie tyrystora oraz zastosowanie CNY17, a dowiesz się że schemat jest poprawny.
  • #15
    eurotips
    Poziom 36  
    A jaka rewelacyjna detekcja przejścia przez zero, dwa oporniki i Zenerka.
    Mistrzowstwo świata.
  • #16
    robertamel
    Poziom 27  
    Napisałeś: -zabezpieczenie przed zamianą biegunów.
    W jaki sposób takowe zabezpieczenie zadziała? Czy będzie to przepalenie bezpiecznika? Czy praktycznie przetestowałeś?
    Przyznam, że w praktyce naprawy prostowników klientów najczęstsze przyczyny uszkodzenia to zamiana biegunów, albo stosowanie prostownika jako "rozruchowego", przy kompletnie rozładowanym akumulatorze.
  • #17
    MM47
    Poziom 11  
    Tak sprawdzone praktycznie. Główną rolę odgrywa dioda przy wyprowadzeniu nr. 12 oraz diody przy wentylatorze i mierniku napięcia.
  • #18
    sedan666
    Poziom 9  
    Czym zostały wykonane te białe napisy na obudowie?

    Na jakiej zasadzie reguluje się prąd i napięcie bo widzę tylko jedno pokrętło?
  • #19
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #20
    eurotips
    Poziom 36  
    To się nadaje na szkielet prostownika bardziej jak ten schemat z Electronics Labs na zasilacza. Już widzę projekty w których zamiast tyrystorów siedzi 2N3055 a regulacja odbywa się z uP sprzętowym PWM. No i aż się prosi o ograniczenie prądowe tak aby po nieudanym porannym rozruchu nie uszkodzić ustrojstwa podłaczając kompletnie rozładowany akumulator. No i amperomierz na uP bo wtedy obojętnie co ma się na bocznik, wskazania kalibrujesz programowo.
    I jeszcze monitorowanie temperatury akumulatora, to bardzo istotne w procesie ładowania.
  • #21
    manfed
    Poziom 17  
    Konstrukcja fajna , na plus że jest samodzielna ,a nie złożona z gotowych "kitów".
    W związku z tym mam pytanko:
    1. czy w prostownikach ( w tym np.) można stosować "trafa" toroidalne .
    2. czy ktoś byłby w stanie porównać przedstawiony prostownik z tym opublikowanym w październikowym EDW (wydaje się równie ciekawa , oparta na jednym dużym tyrystorze), chodzi mi o wady i zalety rozwiązań układowych.
  • #22
    szpeco
    Poziom 14  
    1. Można bez przeszkód.
    2. Procesor do prostownika? To już przesada.
  • #23
    manfed
    Poziom 17  
    Tak :)
    O trafo pytałem bo jakoś rzadko spotykałem prostowniki oparte o takie rozwiązanie.Może problemy z włączaniem takich "traf" o większych mocach.

    To czy do sterowania tyr. użyto procesora czy ukł. opartego na el. dyskretnych, to chyba kwestia gustu. Dla mnie konstrukcja pierwsza wydaje się prostsza.
    Bardziej chodziło mi o zalety rozwiązania samego tyrystora. Tu w postaci mostka tyr. (2 x 20 A) a w przykładzie z EDW jeden 80A ...

    Chciałem wykonać na swoje potrzeby jakiś prostownik i szukam optymalnego rozwiązania.
  • #24
    MM47
    Poziom 11  
    Można tak.
    Prostownik tyrystorowy do akumulatorów samochodowych

    Układ z rys. A
    Najmniej korzystny, duży spadek napięcia i mocne grzanie na mostku plus straty na tyrystorze. Zalety; można stosować jeden radiator, ponieważ scalone mostki prostownicze są przeważnie izolowane od obudowy.
    Układ z rys. B
    Najbardziej korzystny, straty tylko na tyrystorach. Dwa radiatory.
    Układ z rys. C
    Średnio korzystny. Trzy lub jeden radiator(przy jednym radiatorze, użycie jednej podwójnej diody Schottkiego lub dwóch diod z katodą na obudowie)
  • #25
    dwpl
    Poziom 23  
    flubber.trip napisał:
    Olo999 napisał:
    LiutenetMaria napisał:
    diod się chyba nie łączy równolegle...


    Łączy się żeby "zwiększyć" prąd.


    Tak o to chodzi, ale Olo999 też ma trochę racji. Generalnie powinno się stosować, tak jak przy tranzystorach, rezystory wyrównawcze, aby prąd płynący przez połączone równolegle diody był jak najbardziej zbliżony. Konstruktor zastosował diody shotkiego, które mają dość mały rozrzut parametrów, a w związku z tym można je w ten sposób łączyć, zawłaszcza gdy nie będą obciążone pełną mocą wypadająca na każdą z diod z osobna.


    Należy zauważyć, że dioda MBR 2045 jest diodą podwójną (czyt. silne sprzężenie termiczne), to ma zasadnicze znaczenie.
  • #26
    robert#
    Poziom 10  
    sorki ale nie załapałem po co regulacja napięcie w prostowniku? Regulacja prądu ładowania to tak.Po za tym skomplikowałeś sobie układ.Dał byś układ sterujący z triakiem po stronie pierwotnej transformatora ,do tego ze trzy elementy bierne i masz już regulację prądu.Jest to łatwe do zrobienia , moce elementów wykonawczych znacznie mniejsze,a koszty znikome. Jesli dobierzesz odpowiednie napięcie transformatora to nie masz problemu z przeładowaniem akumulatora/myślę tu o akumulatorach samochodowych-kwasowych/ bo chyba do tego zmierzałeś.
  • #27
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #28
    Michał0123456
    Poziom 10  
    Witam,
    Jestem tu nowy i można powiedzieć amatorem.
    Więc wybaczcie proste, dla Was pytania.
    Dla mnie są one jednak ważne, bo bez nich to tego prostowinka nie zrobię.
    Podoba się mi, bo jest naprawdę ładnie i fachowo zrobiony.
    Chciałbym go sobie wykonać.

    Pytanie:
    Jaką warość powinien mieć opornik R na wyjściu oraz jaka tam jest zainstsalowana dioda?
    Ta obok do wentylatora jest opisana, a sąsiednia nie.

    Proszę pomóżcie.

    Pozdrawiam
  • #29
    stayout
    Poziom 13  
    R dobierasz tak żeby Twój woltomierz "pokazywał prawdę" a dioda - myślę, że 1N400... będzie dobra (pewnie 1N4148 też wytrzymała by prąd pobierany przez woltomierz).
  • #30
    rollcage
    Poziom 15  
    Mam pytanie, czy transformator zastosowany w tym projekcie musi koniecznie dawać po stronie wtórnej napięcie minimum 16V?? Bo wala mi sie po piwnicy trafo ze starego prostownika, ale ma ono jakies 14,5V i może znalazło by nowe miejsce zagospodarowania.