Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prostownik by HSWG

HSWG 23 Lut 2011 14:24 31712 30
  • Prostownik by HSWG

    Mimo, iż sezon na prostowniki się kończy, postanowiłem przedstawić moją konstrukcję sprzed 5 lat. Urządzenie powstało w 2 dni w lutym 2006, użyłem tego co miałem pod ręką.

    Trafo to TS 70/5 wymontowane z radia Amator 2. Odwinąłem uzwojenia wtórne i nawinąłem na nowo: 13V - około 50 zwojów, podwójny drut z uzwojenia dającego 27V, napięcie pomocnicze 13V - podwójny drut odzyskany z jakieś cewki.

    Pseudo analogowy woltomierz na 12 ledach powstał na układzie UAA180, który wymontowałem z obrotomierza pochodzącego z Trabanta bądź Wartburga.

    Automatyka ładowania opiera się na tzw. komparatorze okienkowym - układ zaczerpnięty z EdW + moje modyfikacje. Zadaniem tego modułu jest sterowanie przekaźnikiem (niewielki, o obciążalności styków 10A z Forda Escorta) podającym na zaciski wyprostowane napięcie 12V z głównego uzwojenia wtórnego.

    Sterownik wentylatora załącza cichy wiatrak, na porządnym łożysku z bardzo starego zasilacza AT. jako czujnik temperatury wykorzystałem 4 połączone szeregowo diody 1N4148, uzyskując zmianę napięcia około 10mV/C. Ustawiłem próg załączania na ~40 st. C i wiatrak załącza się bardzo rzadko.

    Obudowa z serii Z (nie pamiętam oznaczenia cyfrowego). Poprzednio były w niej dwa inne, nieudane prostowniki, stąd kilka nadmiarowych otworów i panel przedni z laminatu. Płyta czołowa wykonana w Corelu 9, wydrukowana na żółtym papierze samoprzylepnym, na który nakleiłem również samoprzylepną folię. Rozwiązanie przetrwało 5 lat w nie najłatwiejszych warunkach (garaże, piwnice) bez uszczerbku, więc jest trwałe. Pod transformatorem, na panelu tylnym oraz w górnej części wywierciłem kilkadziesiąt otworów wentylacyjnych. Wentylator został tak zamontowany by wyciągał ciepłe powietrze na zewnątrz. W czasie wielogodzinnej pracy obudowa jest lekko ciepła.

    Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG Prostownik by HSWG
    Prostownik by HSWG

    Zasada działania - prostownik ma 3 tryby pracy wybierane przełącznikiem:
    1. Ładowanie automatyczne - ładowanie rozpocznie się dopiero po podłączeniu akumulatora, gdy jego napięcie będzie większe od 10V i zakończy się, gdy osiągnie 15V;
    2. Brak ładowania - przełącznik w środkowej pozycji - przydatne, by odczytać rzeczywiste napięcie akumulatora;
    3. Ładowanie ciągłe - na zaciskach cały czas występuje napięcie, bez znaczenia czy akumulator jest podłączony i jakie jest jego napięcie.

    Prostownik przez te 5 lat naładował kilkadziesiąt akumulatorów sąsiadów. Od nowych 82Ah, wyładowanych przez próby odpalenia zmęczonych diesli, po stare 36Ah i zebrał bardzo pochlebne opinie. Mimo braku regulacji prądu ładowania układ sprawuje się świetnie. Im większa pojemność akumulatora, tym większy początkowy prąd ładowania (mała rezystancja wewnętrzna akumulatora). Największy prąd to 6A, przy ładowaniu baterii o pojemności 82Ah. Typowy prąd początkowy to 3-5A, zależnie od typu akumulatora. Pod koniec procesu układ cyklicznie wyłącza i włącza ładowanie, co objawią się klikaniem przekaźnika.

    Dla chcących wykonać ten, lub podobny układ, zamieszczam w załączniku pełną, dokładną dokumentację, lustrzane odbicie wzoru PCB (drukować bezpośrednio z wyłączeniem skalowania) oraz płytę czołową z Corela. Projekt zamieściłem również na swojej stronie domowej.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    HSWG
    Poziom 21  
    Offline 
    Specjalizuje się w: informatyka
    HSWG napisał 330 postów o ocenie 304, pomógł 44 razy. Jest z nami od 2004 roku.
  • IGE-XAO
  • #2
    elektronik999
    Poziom 26  
    Użyj takiej "maskownicy" na diody led, a będzie jak ze sklepu :)
  • IGE-XAO
  • #3
    marcin44430
    Poziom 16  
    Bardzo ładna konstrukcja, lecz diody LED można by umieścić pod przyciemnianą szybką co stworzyło by estetyczną skalę.
  • #4
    HSWG
    Poziom 21  
    kulfon16 napisał:
    bardzo fajna konstrukcja. czy może Pan podać schemat? przydałby się.
    Wszystko jest w opisie i załącznikach. Schemat, wzory płytek, opis uruchomienia.
    kulfon16 napisał:
    czy woltomierz nie jest zaczerpnięty z książki "Elektronika Moje Hobby"?
    Woltomierz został zbudowany na podstawie noty aplikacyjnej układu UL1980.
    pawel1992xxx napisał:
    Moglby Pan wrzucic troche wiecej zdjec ktore pomoga mi przy tworzeniu tego prostownika. i chcialbym zeby Pan zrobil i wrzucil zdjecie pod radiatorem
    Do radiatora jest przykręcony mostek prostowniczy, stabilizator LM7812 oraz 4 diody krzemowe pełniące rolę czujnika temperatury. Pod nim nie ma nic prócz przewodów, idących do diod i przełącznika.
    moravcik napisał:
    Czy urządzenie było jakimś projektem do szkoły ? (wnioski po dokumentacji)
    Dokumentacja powstała w zupełnie innym celu. Musiałem stworzyć dokument tekstowy, arkusz kalkulacyjny oraz prezentację w ówczesnej wersji OpenOffice, by przekonać do niego pracowników. W mojej pierwszej pracy, zaraz po studiach, dostałem od szefa zadanie zmigrowania z MS Office i wdrożenie Open Office. Było ciężko ;).
  • #5
    drzasiek
    Specjalista - Mikrokontrolery
    Możesz napisać coś więcej o nawijaniu transformatora? Wygląda dość ładnie.. Ręczna robota? I rozwalałeś przy tym rdzeń? (rozklejanie i wyciąganie blach) czy przeplatałeś nie ruszając rdzenia?
  • #6
    HSWG
    Poziom 21  
    drzasiek napisał:
    Możesz napisać coś więcej o nawijaniu transformatora? Wygląda dość ładnie.. Ręczna robota? I rozwalałeś przy tym rdzeń? (rozklejanie i wyciąganie blach) czy przeplatałeś nie ruszając rdzenia?

    Trafo przewijałem ręcznie, a zachęciła mnie do tego niewielka liczba zwojów. Blachy trzymają się na 4 śrubach i nie są klejone. Po rozkręceniu odwinąłem uzwojenie dające 27V, cały drut wyprostowałem, złożyłem w pół i nawinąłem z powrotem na rdzeń, starając się, by było ciasno i zwój przy zwoju. Po złożeniu całości trochę obawiałem się, że trafo będzie buczało, ale pracuje bardzo cicho i bez drgań, nawet pod dużym obciążeniem.
  • #7
    stefan1967
    Poziom 11  
    Fajny prostownik, ale myślę że powinien być zabezpieczony przed warunkami atmosferycznymi tzn. najlepiej byłoby gdyby cała wentylacja była od dołu , to jest bezpieczniejsze gdy np. zacznie padać lekki deszcz a prostownik stoi koło auta, bo przecież jego praca będzie przy samochodzie i nie zawsze świeci słońce. A najgorzej gdy otwory są od góry to nie dość ze coś może wpaść do środka to na pewno można zalać jakimś płynem warsztatowym.
  • #8
    GGK
    Poziom 12  
    Widzę kolejny projekt ze skalą diodową. Osobiście mi się to podoba, ale myślałem czy nie prościej byłoby zrobić wskaźnik na takim samym module jak amperomierz odpowiednio rozciągając skalę powyżej 12V? Przy okazji byłoby mniej wiercenia.
  • #9
    Łukasz_1995
    Poziom 15  
    Uważam, że dobra konstrukcja.
    Wykonanie też mi się podoba.

    Wiem, że robiłeś z tego co miałeś pod ręką, ale jaki jest przybliżony koszt?
  • #10
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #11
    HSWG
    Poziom 21  
    janc1957 napisał:
    Cytat:
    1. Ładowanie automatyczne - ładowanie rozpocznie się dopiero po podłączeniu akumulatora, gdy jego napięcie będzie większe od 10V i zakończy się, gdy osiągnie 15V;


    A nie powinno wynosić 13.9 V max.?

    15V to stanowczo za dużo. Weź pod uwagę że w samochodzie max. napięcie
    z alternatora bez obciążenia to 14.2V.

    Jaki prąd wskazuje amperomierz podczas ładowania gdy akumulator osiąga 15V?

    Nie wiem skąd wziąłeś wartość 13,9V (czyli 2,32V na celę). Gazowanie (czyli rozkład wody na tlen i wodór) będące oznaką końca ładowania akumulatora, zaczyna się, gdy napięcie akumulatora przekroczy 14,4V (2,4V na celę). Producenci akumulatorów nakazują zakończenie ładowania przy 15V (2,5V na celę). Przekroczenie tego napięcia może uszkodzić akumulator. Również wg producentów, napięcie w instalacji auta powinno zawierać się w zakresie 13,9-14,5V.
    Pod koniec ładowania prąd wynosi około 1A.
    Trochę info również tu http://pl.wikipedia.org/wiki/Akumulator_kwasowo-o%C5%82owiowy
  • #12
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #13
    HSWG
    Poziom 21  
    Wydaję mi się, że jeśli gazowanie zaczyna się poniżej 14,5V, to taka bateria nie powinna być używana w samochodzie. Przyczyną takiego zachowania mogą być np. pogięte płyty ołowiane powodujące zwarcie w celi.
    Nawet wyeksploatowane, ale bez zwarć w celach, akumulatory zachowują parametry napięciowe, a zmienia się ich rezystancja wewnętrzna i siłą rzeczy (i prawa Ohma:) ) parametry prądowe. Mam w garażu 10 letni akumulator 44Ah, którego prąd zwarciowy to około 30A (czyli złom), ale nadaje się do zasilania ośmiu 3 watowych ledów oświetlających garaż oraz wkrętarki akumulatorowej.
  • #14
    krzych1-b
    Poziom 21  
    Świetna konstrukcja ,podoba mi się .Jaki przekrój mają przewody ładowania akumulatora?
  • #15
    Paweł W.
    Poziom 15  
    krzych1-b napisał:
    Świetna konstrukcja ,podoba mi się .Jaki przekrój mają przewody ładowania akumulatora?


    Witam.

    Przy tym prądzie 1,5mm² powinno wystarczyć jeżeli będzie 2,5mm² nie zaszkodzi.

    Pochwała dla projektu.

    Pozdrawiam.:D
  • #16
    redziakpiotrek
    Poziom 10  
    Na początek pochwała ogólna za projekt:)

    I mam takie pytanie czy zabezpieczał pan czymś płytki PCB?

    Ten przewód zasilający się nie urywa??? Może mi się źle zdaje ale jest niczym nie przymocowany tylko bezpośrednio do kostki.

    Prąd jest jakoś regulowany czy jest stały taki sam?
  • #17
    pawelooo19
    Poziom 13  
    redziakpiotrek napisał:
    Na początek pochwała ogólna za projekt:)

    I mam takie pytanie czy zabezpieczał pan czymś płytki PCB?

    Ten przewód zasilający się nie urywa??? Może mi się źle zdaje ale jest niczym nie przymocowany tylko bezpośrednio do kostki.

    Prąd jest jakoś regulowany czy jest stały taki sam?


    Prąd nie jest regulowany, gdybyś poczytał temat to byś wiedział...
    Każdy się pyta czy są zabezpieczone płytki... Nie ważne jaki temat musi być takie pytanie.
    Co do prostownika - chętnie coś pomyślę nad takim :) przyda się
  • #18
    HSWG
    Poziom 21  
    redziakpiotrek napisał:
    Na początek pochwała ogólna za projekt:)

    I mam takie pytanie czy zabezpieczał pan czymś płytki PCB?

    Ten przewód zasilający się nie urywa??? Może mi się źle zdaje ale jest niczym nie przymocowany tylko bezpośrednio do kostki.

    Prąd jest jakoś regulowany czy jest stały taki sam?

    Płytki "pomalowane" roztworem kalafonii i denaturatu.
    Przewód zasilający się nie urywa, gdyż jest przyciśnięty metalową płytką do bocznej ścianki obudowy, którą widać pod gniazdem bezpiecznika a przed kostką.
    Prąd nie jest regulowany i zależy od akumulatora (stanu jego rozładowania, rezystancji wewnętrznej).
  • #19
    Ptolek
    Poziom 36  
    Robiłem bardzo podobny prostownik, ale dołożyłem jeszcze regulację końcowego napięcia ładowania. To zaleta, gdy chcemy mieć większą kontrolę nad ładowaniem (można nawet ustawić pracę buforową), i wada, gdy użytkownik nie wie co robi, więc może to i lepiej, że nie ma regulacji.
    Wskaźnik napięcia fajny bo dość dokładny.
    HSWG napisał:
    Pseudo analogowy woltomierz na 12 ledach powstał na układzie UAA180, który wymontowałem z obrotomierza pochodzącego z Trabanta bądź Wartburga.

    O ile nie była to jakaś wersja limitowana Trabanta bądź Wartburga, to raczej był to przepływomierz paliwa (ekonomizer), a nie obrotomierz :)

    A co do zabezpieczenia płytek, teraz produkują pralki bez pokrywania elektroniki lakierem i padają niedługo po gwarancji :D ale to inna historia bo tam mieszają się małe sygnały z obwodami 230V.

    A co z tym przekrojem przewodów? Pytam, bo w swoim prostowniku miałem taki niekorzystny efekt, że spadek napięcia na przewodach zakłócał pracę komparatora okienkowego i przekaźnik trochę za często się przełączał. Najlepiej byłoby doprowadzić osobne przewody do pomiaru napięcia na akumulatorze.
  • #20
    HSWG
    Poziom 21  
    Ptolek napisał:
    Robiłem bardzo podobny prostownik, ale dołożyłem jeszcze regulację końcowego napięcia ładowania. To zaleta, gdy chcemy mieć większą kontrolę nad ładowaniem (można nawet ustawić pracę buforową), i wada, gdy użytkownik nie wie co robi, więc może to i lepiej, że nie ma regulacji.
    Wskaźnik napięcia fajny bo dość dokładny.
    HSWG napisał:
    Pseudo analogowy woltomierz na 12 ledach powstał na układzie UAA180, który wymontowałem z obrotomierza pochodzącego z Trabanta bądź Wartburga.

    O ile nie była to jakaś wersja limitowana Trabanta bądź Wartburga, to raczej był to przepływomierz paliwa (ekonomizer), a nie obrotomierz :)

    A co do zabezpieczenia płytek, teraz produkują pralki bez pokrywania elektroniki lakierem i padają niedługo po gwarancji :D ale to inna historia bo tam mieszają się małe sygnały z obwodami 230V.

    A co z tym przekrojem przewodów? Pytam, bo w swoim prostowniku miałem taki niekorzystny efekt, że spadek napięcia na przewodach zakłócał pracę komparatora okienkowego i przekaźnik trochę za często się przełączał. Najlepiej byłoby doprowadzić osobne przewody do pomiaru napięcia na akumulatorze.


    Raczej to nie była wersja limitowana, a tak jak piszesz - przepływomierz. Nie pamiętam dokładnie, znalazłem sam wskaźnik, strasznie pordzewiały, zaintrygował mnie układ scalony w środku i postanowiłem go wykorzystać w prostowniku.

    Jeśli chodzi o przekrój przewodów, to nie wiem dokładnie ile wynosi, wygląda na ok. 10mm². Kable pochodzą z instalacji elektrycznej Golfa I z 78 roku (prawdziwa miedź, a nie jakaś chińska stal miedziowana). Z uwagi na napięcie trafa (nieco ponad 13V AC), poświęciłem trochę uwagi, by spadki napięć były jak najmniejsze, gdyż mocno to rzutuje na prąd ładowania. Prócz przekroju kabla bardzo ważna jest jakość połączeń. Wszędzie, gdzie stosowałem konektory zaciskane na kablu, dodatkowo je zalutowywałem, by połączenie było pewne. Ważny jest również przekaźnik załączający ładowanie - musi być naprawdę dobrej jakości, najlepiej właśnie typu "samochodowego".
  • #21
    pipałosia
    Poziom 25  
    Sprawdzałeś wskazania woltomierza multimetrem?. Jak dla mnie 0.5V to dobry wynik a nie uważałem takiego rozwiązania za w miarę dokładne.
  • #22
    HSWG
    Poziom 21  
    Woltomierz posiada ustawienie dolnego progu mierzonego napięcia i górnego. Zastosowałem tam potencjometry, by móc precyzyjnie ustawić wartości progowe. Zakres mierzonego napięcia to 6 Volt, więc 6[V]/12[LED]=0,5V/LED i tak też jest w praktyce. Oczywiście zadaniem woltomierza jest zobrazowanie jakie "mniej więcej" napięcie jest na zaciskach akumulatora.
  • #23
    tuptek
    Poziom 15  
    Jeżeli nie mam takiego transformatora to jakiego mogę w zamian użyć?
  • #24
    HSWG
    Poziom 21  
    Jedno trafo 12-14V/6A i 12V/0,3A lub dwa: jeden 12-14V/6A i drugi 12V/0,3A. Ten o większej wydajności służy do ładowania akumulatora, ten mniejszy do zasilania elektroniki.
  • #25
    tuptek
    Poziom 15  
    Już mam, na 2 transformatorach zrobiłem. Pytałem się Pana na gadu odnośnie prostownika. Wszystko działa jak należy. :)
  • #26
    DropsNH
    Poziom 10  
    Witam , bardzo fajny projekt , zrobiłem go wszystko działa , aczkolwiek na zdjęciu u Pana zamiast diody prostowniczej koło przekaźnika jest zwora... hmm ja zrobiłem tak jak jest na schemacie i jest ok, pytanie tylko czy można zmniejszyć histerezę załączania i wyłączania tak np do 1,2 -1,4V
  • #27
    HSWG
    Poziom 21  
    DropsNH napisał:
    Witam , bardzo fajny projekt , zrobiłem go wszystko działa , aczkolwiek na zdjęciu u Pana zamiast diody prostowniczej koło przekaźnika jest zwora... hmm ja zrobiłem tak jak jest na schemacie i jest ok, pytanie tylko czy można zmniejszyć histerezę załączania i wyłączania tak np do 1,2 -1,4V

    Zwora wynika z innego sposobu zasilania D9 - jakieś tam testy robiłem. Mniejsza histereza = większy R6, na początek proponuję 150kΩ lub 180kΩ.
  • #28
    jasinski214
    Poziom 15  
    Bardzo ładny prostownik i w środku i na zewnątrz, moim zdaniem pospinałbym niektóre przewody opaskami samozaciskowymi ale to moje zdanie ;)

    Może podasz koszt wykonania , drugie pytanie to czy można tym prostownikiem ładować akumulatory o pojemności większej niż 100Ah?
  • #29
    HSWG
    Poziom 21  
    Jestem przeciwnikiem "trytowania" kabli na siłe, starałem się za to dobrać odpowiednie długości przewodów, by całość jakoś wyglądała, ale przede wszystkim działała.
    Bardzo ciężko oszacować mi realnie wydane pieniądze na ten projekt. Praktycznie wszystko miałem - część podzespołów kupiłem wcześniej do innych urządzeń (obudowa, mostek prostowniczy, diody LED, amperomierz, złącza śrubowe ARK, skrawki laminatu, wytrawiacz), reszta to praktycznie odzysk, bez mała ze śmietnika.
  • #30
    krzych1-b
    Poziom 21  
    Super .Czy trafo bezpieczeństwa ( 24V) wystarczy ? Oczywiście po uprzednim przewinięciu?