Witam serdecznie,
Ostatnimi czasy znalazłem dwa nieużywane transformatory. Jeden z nich jest od zestawu głośników bodajże Creative Inspire T7900, a drugi będzie z Regulatora Napięcia RN 300/1 Unitra Zatra. Z racji tego iż nie posiadam prostownika, a nie chcę kupować postanowiłem przerobić jedno z tych urządzeń na prostownik.
Chodziłem po wielu stronach opisujących budowę prostowników. Ostatecznie postanowiłem spłodzić coś co wg. mnie powinno działać jak prostownik z płynnym ograniczeniem prądu ładowania, oraz z zabezpieczaniem przed odwrotnym podłączeniem akumulatora.
Prąd ładowania w zakresie od 0A do 5A. Ładowane akumulatory ołowiowe 12V.
Oto schemat jaki stworzyłem.
Oto jak wg. mnie powinno to działać:
Stabilizacja napięcia odbywa się na LM350T (na schemacie jest błąd), o napięciu wyjściowym ustawionym rezystorami R3 i R2 na 14,4V.
Jako ograniczenie prądowe zastosowałem tranzystor N-MOS IRF740
wraz ze wzmacniaczami operacyjnymi w ujemnej pętli sprzężenia
zwrotnego. U2A mierzy napięcia na Rpom i mnoży to razy -10 (niestety minus) więc mnożę jeszcze raz na U2B również raz -10, więc ostatecznie mam wzmocnienie równe +100. Zatem napięcia na wyjściu wzmacniacza U2B jest w stosunku 1:1 jak prąd ładujący akumulator. U2C ujemna pętla sprzężenia zwrotnego w regulacji prądu ładowania.
Rezystor pomiarowy Rpom wynosi 0,01Ohm jako połączenie równoległe 10 rezystorów 0,1Ohm gdyż tylko takie są w sklepie koło mnie. Rezystancja pomiarowa tak niska ze względu na ograniczenie strat Joule'a-Lenza, które i tak będą dość spore na LM350T.
Napięcie referencyjne do ogranicznika prądu to zwyczajna dioda zenera 5V. Nie potrzebuję bardzo dokładnego i odpornego na temperaturę źrodla napięcia gdyż nie jest wymagane organicznie prądu co do mA. Czy to będzie 1A czy 1,1A to jest obojętne.
Jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem akumulatora służy tranzystor P-MOS IRF9540. Komparator U3A podaje napięcie 13,5V gdy podłączymy odwrotnie akumulator oraz napięcie -13,5V gdy podłączymy akumulator prawidłowo. Sumator U3B ogranicza napięcia do -13,5V oraz +1,48V dodając do napięć z U3A napięcie stabilizowane diodą zenera 12V. U3B pracuje jako sumator o wzmocnieniu -1. Zatem stosuję wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu -1 czyli U3C. Otrzymuję napięcia na bramkę tranzystora P-MOS równe: dla prawidłowego podłączenia -1,48V, dla błędnego podłączenia 13,4V. Napięcie Vgs wynosi odpowiednio: -15,88V (tranzystor przewodzi), oraz -1,01V (tranzystor nie przewodzi). Vgs(th) wynosi wg. noty katalogowej min -2V max -4V zatem napięcie -1V skutecznie "zamyka" tranzystor, z kolei napięcie Vgsmax wynosi +-20V więc -15,88V mieści się w przedziale.
Napięcia zasilające wzmacniacze operacyjne (symbolicznie pokazane na schemacie) uzyskam poprzez zastosowanie LM7815 oraz układu ICL7662.
Akumulator ładuje się do napięcia ustalonego na LM350T. W miarę ładowania akumulatora napięcie na bramce N-MOS wzrasta i osiąga 13,5V kompensując tym samym zmniejszającą się różnicę napiec i utrzymując prąd na zadanej wartości. Gdy napięcie na bramce osiągnie wartość maksymalną prąd zaczyna stopniowo maleć.
Dodam jeszcze iż działanie układu symulowałem w programie PSpice 10,5.
Ps. Brakuje bezpiecznika oraz jakiś diod informacyjnych o włączeniu oraz o odwrotnym podłączeniu akumulatora.
Proszę o konstruktywne uwagi.
Ostatnimi czasy znalazłem dwa nieużywane transformatory. Jeden z nich jest od zestawu głośników bodajże Creative Inspire T7900, a drugi będzie z Regulatora Napięcia RN 300/1 Unitra Zatra. Z racji tego iż nie posiadam prostownika, a nie chcę kupować postanowiłem przerobić jedno z tych urządzeń na prostownik.
Chodziłem po wielu stronach opisujących budowę prostowników. Ostatecznie postanowiłem spłodzić coś co wg. mnie powinno działać jak prostownik z płynnym ograniczeniem prądu ładowania, oraz z zabezpieczaniem przed odwrotnym podłączeniem akumulatora.
Prąd ładowania w zakresie od 0A do 5A. Ładowane akumulatory ołowiowe 12V.
Oto schemat jaki stworzyłem.
Oto jak wg. mnie powinno to działać:
Stabilizacja napięcia odbywa się na LM350T (na schemacie jest błąd), o napięciu wyjściowym ustawionym rezystorami R3 i R2 na 14,4V.
Jako ograniczenie prądowe zastosowałem tranzystor N-MOS IRF740
wraz ze wzmacniaczami operacyjnymi w ujemnej pętli sprzężenia
zwrotnego. U2A mierzy napięcia na Rpom i mnoży to razy -10 (niestety minus) więc mnożę jeszcze raz na U2B również raz -10, więc ostatecznie mam wzmocnienie równe +100. Zatem napięcia na wyjściu wzmacniacza U2B jest w stosunku 1:1 jak prąd ładujący akumulator. U2C ujemna pętla sprzężenia zwrotnego w regulacji prądu ładowania.
Rezystor pomiarowy Rpom wynosi 0,01Ohm jako połączenie równoległe 10 rezystorów 0,1Ohm gdyż tylko takie są w sklepie koło mnie. Rezystancja pomiarowa tak niska ze względu na ograniczenie strat Joule'a-Lenza, które i tak będą dość spore na LM350T.
Napięcie referencyjne do ogranicznika prądu to zwyczajna dioda zenera 5V. Nie potrzebuję bardzo dokładnego i odpornego na temperaturę źrodla napięcia gdyż nie jest wymagane organicznie prądu co do mA. Czy to będzie 1A czy 1,1A to jest obojętne.
Jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem akumulatora służy tranzystor P-MOS IRF9540. Komparator U3A podaje napięcie 13,5V gdy podłączymy odwrotnie akumulator oraz napięcie -13,5V gdy podłączymy akumulator prawidłowo. Sumator U3B ogranicza napięcia do -13,5V oraz +1,48V dodając do napięć z U3A napięcie stabilizowane diodą zenera 12V. U3B pracuje jako sumator o wzmocnieniu -1. Zatem stosuję wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu -1 czyli U3C. Otrzymuję napięcia na bramkę tranzystora P-MOS równe: dla prawidłowego podłączenia -1,48V, dla błędnego podłączenia 13,4V. Napięcie Vgs wynosi odpowiednio: -15,88V (tranzystor przewodzi), oraz -1,01V (tranzystor nie przewodzi). Vgs(th) wynosi wg. noty katalogowej min -2V max -4V zatem napięcie -1V skutecznie "zamyka" tranzystor, z kolei napięcie Vgsmax wynosi +-20V więc -15,88V mieści się w przedziale.
Napięcia zasilające wzmacniacze operacyjne (symbolicznie pokazane na schemacie) uzyskam poprzez zastosowanie LM7815 oraz układu ICL7662.
Akumulator ładuje się do napięcia ustalonego na LM350T. W miarę ładowania akumulatora napięcie na bramce N-MOS wzrasta i osiąga 13,5V kompensując tym samym zmniejszającą się różnicę napiec i utrzymując prąd na zadanej wartości. Gdy napięcie na bramce osiągnie wartość maksymalną prąd zaczyna stopniowo maleć.
Dodam jeszcze iż działanie układu symulowałem w programie PSpice 10,5.
Ps. Brakuje bezpiecznika oraz jakiś diod informacyjnych o włączeniu oraz o odwrotnym podłączeniu akumulatora.
Proszę o konstruktywne uwagi.
