Jak zrobić płynną regulację prądu w prostowniku?

Kolega przyjrzy się układowi UC2906 lub UC3906. Układ ma ogranicznik prądu ładowania, który może sobie kolega potencjometrem regulować. Układ może pracować jako ładowarka dwustanowa ładująca prądem o określonej wartości do 16V i przechodząca w stan podtrzymania ładując akumulator bardzo małym prądem do czasu aż napięcie spadnie do wartości 14.5V i znowu będzie ładować akumulator do 16V. Można to zmodyfikować do akumulatorów CaCa, czy innych. UC2906 dostosowuje napięcie ładowania do temperatury akumulatora i można go używać w temperaturach poniżej zera. UC3906 użytkujemy w temperaturze 25 stopni. Drugi wariant ładowania stosuje się do baterii 6V. Taki wariant ładowarki był prezentowany na forum. Wariant dwustanowy w Praktycznym Elektroniku 9/98, albo w dokumentacji UC3906.
W sobotę wykonałem ten układ od podstaw według wzoru z PE i działa, choć mam transformator o zbyt niskim napięciu, co skutkuje małym prądem w końcowej fazie ładowania.
Układ UC2909-EP jest impulsowym układem ładowania akumulatorów.
W RE8/87 był publikowany schemat ładowarki zbudowanej na tranzystorach i realizującej proces ładowania dwustanowego. Schemat też jest na forum i zawiera rysunek płytki drukowanej.
W RE 5/93 jest schemat ładowarki z transformatorem z dzielonym uzwojeniem, sterowanym prostownikiem dwupołówkowym i regulowanym ogranicznikiem napięcia. Można go dostosować do transformatora o jednym uzwojeniu dokładając 2 diody i uzyskując półsterowany mostek Graetza czy tam Pollaka. Transformator sterujący tyrystorami jest prosty w wykonaniu i takie urządzenie uruchomiłem bez trudu mimo zmiany transformatora. Regulacja prądu działała bardzo dobrze od bardzo niskich wartości. Ładowarka używana do ładowania baterii 12V/120Ah. Być może należałoby w nim użyć diody prostownicze w szeregu z bramkami tyrystorów, bo jakimś cudem w moim egzemplarzu bramki uległy przebiciu. Być może był to skutek zwierania wyjścia prostownika w celu sprawdzenia czy działa - taka metoda wiejskich elektroników amatorów.
Jest jeszcze AVT2715 z tranzystorem MOSFET zdolna ładować prądem 20A. Co ciekawe zrezygnowano w niej z regulacji prądu metodą użytą w AVT3166.

Mivko27 wrote:

Wielkie dzięki za info!
Jak myślisz, jest to identyczny schemat co Twój? Jeśli nie to byłbym wdzięczny jakbyś zrysował

Tak na 90%, o ile dobrze pamiętam jest to ten sam schemat. Myślę, że BR-12/10 miał tylko jeden typ regulatora prądu.

Coś podobnego jest jeszcze tu:
Link

elktrod wrote:

Ale można i tak połączyć:

Te dwa układy połączeń nie są zamienne!
Pierwszy da 24V AC a drugi 48V AC przed układem prostowniczym.

karwo wrote:

Te dwa układy połączeń nie są zamienne!
Pierwszy da 24V AC a drugi 48V AC przed układem prostowniczym.

Dokładnie rzec biorąc napięcia się mają tak jak opisano tu:

Prostownik...resowe.png Download (72.37 kB)

karwo wrote:

elktrod wrote:

Ale można i tak połączyć:

Te dwa układy połączeń nie są zamienne!
Pierwszy da 24V AC a drugi 48V AC przed układem prostowniczym.

Dokładnie, na dolnym obrazku jest błąd przy łączeniu uzwojeń wtórnych i wszystkie są połączone szeregowo.
Ale można się domyślić co kolega miał na myśli.

To dobrze, że wiecie co miałem na myśli, jeszcze to mam na myśli:
A może Twoje transformatory spełniają warunki do pracy równoległej, badałeś to?
Zawsze można odwinąć z któregoś, który daje większe napięcie, odpowiednią ilość zwojów wtórnego aby przybliżyć je napięciowo do zgodności? Może wtedy prądy zwarcia także się wyrównają?
Napisałeś:

Mivko27 wrote:

mam do dyspozycji drugie takie samo trafo i można połączyć 2 razem

No to pomierz dokładnie napięcia wyjściowe tego drugiego i porównaj dokładnie oba bo tych napięć nie przedstawiłeś nam chyba, warto sprawdzić, ew. odwijać po jednym zwoju do wyrównania napięć a najlepiej w praktyce bo praktyka może się sprawdzić.... I wtedy spokojnie zastosuj połączenie a) z linku niżej czyli równoległe po obu stronach przy spełnieniu warunków tam zawartych:
https://www.elhand.pl/praca-rownolegla-transformatorow
I też będziesz miał około 24 V na wyjściu przy wykorzystaniu wszystkich uzwojeń, na tym schemacie masz co prawda po jednym wtórnym ale jesteście domyślni, więc zapewne wiecie, że mam na myśli wtedy wykorzystanie wszystkich uzwojeń, jak w grafice niżej:

Na tym schemacie są po 2 wtórne Właśnie w taki sam sposób będę łączył ponieważ mam 2 identyczne trafa z identycznymi Napięciami.

Jeśli mają uzwojenia z odczepami, to tylko tak da się połączyć. Co do niedokładności napięć: przy nominalnym obciążeniu napięcie transformatora o mocy rzędu 200 VA powinno spadać o 5% - z tego wynika, że przy połączeniu równoległym dwóch podobnych transformatorów różniących się napięciem o 10% ten o wyższym napięciu będzie obciążony mocą nominalną, i będzie zasilał ten o niższym - w rezultacie napięcie pierwszego spadnie o 5%, drugiego wzrośnie o 5% i się wyrównają - oczywiście takie połączenie będzie bezużyteczne, bo jakiekolwiek obciążenie przeciąży pierwszy transformator.

Ale dalej można z tego wywnioskować, że jeśli napięcia będą się różnić o 1%, to stracimy tylko 10% całej mocy (przy obciążeniu całości mocą 180% mocy jednego transformatora jeden z nich będzie obciążony na 100% i jego napięcie zmaleje o 5%, a drugi na 80% i jego napięcie zmaleje o 4%, więc się wyrównają - czyli połączyć można, tylko zamiast 200% można użyć 180% - o 1/10 mniej).

To jednak dotyczy obciążenia czystą opornością. Prostownik pobiera prąd przez małą część czasu, w okolicy wierzchołków sinusoidy, za to większy. To zmniejsza wpływ nierównych napięć, przynajmniej przy małej różnicy (nie zmieni tego, że przy różnicy 10% obciążać nie można), bo przykładowo przy różnicy 1% mamy stale przepływ prądu wyrównującego równego 10% nominalnego (co daje straty równe 1% nominalnej mocy), i na to się nakładają impulsy prądu obciążenia, np. 3x większe od prądu nominalnego, i napięcie jednego transformatora spada o 15%, drugiego o 14% (i tylko trzeba pamiętać, że prąd skuteczny w tych impulsach nie powinien przekraczać 99,5% nominalnego).

Przy użyciu transformatora 24V dla prostownika ładowania 12 V akumulatora powstają problemy z odprowadzeniem ciepła od regulującego elementu ( tranzystor, tyrystor). Konstruować prostownik, połowa mocy którego traci się na ogrzanie atmosfery - irracjonalne! Optymalne napięcie wtórnego uzwojenia transformatora dla prostownika z tyryst. regulatorem po wtórnej stronie - 17-19V.

Autor potrzebuje:

Mivko27 wrote:

podczas końcowej fazy ładowania potrzebujemy osiągnąć napięcie 16,25V przez określony czas

Co wyraził już w pierwszym tematycznym poście,

aksakal wrote:

Przy użyciu transformatora 24V dla prostownika ładowania 12 V akumulatora powstają problemy

Więc skąd wziąłeś to 12? Doszliśmy już do wielu konsensusów, więc w razie potrzeby można uzyskać jeszcze jeden konsensus - może sobie odwinąć z obu trafo tyle zwojów ile będzie chciał byle napięcia na obu były jednakowe, aby dopasować napięcie wtórne do odbioru.... Transformatory już ma, więc szkoda wydawać forsę na nowe, bardziej dopasowane... Nie stawiajmy, nie piętrzmy mu samych problemów, pomóżmy..

Collego, elktrod! Akumulator samochodowy jest oznaczony jako 12V, ale jego napięcie ładowania wynosi 14,2-14,5 V dla bezobsługowego i 16,2 V dla obsługiwanego. Nie należy szukać błędów tam, gdzie ich nie ma i myśleć, że jesteś najmądrzejszy!

Autor tematu napisał:

Mivko27 wrote:

Dobrze by było aby regulacja napięcia (przez to i prądu) była do 20V

Nadal nie wiem skąd kolego aksakal wziąłeś poniższy tekst:

aksakal wrote:

Akumulator samochodowy jest oznaczony jako 12V

Wygląda na to, że chyba założyłeś "in antecessum", że autor ma tylko samochodowy akumulator?
Po prostu jesteś mądrzejszy, wiem, dam ci punkt...

Moderated By _lazor_:

Post raportowany i uważam że słusznie. fragment "Aby w pełni naładować taki akumulator podczas końcowej fazy ładowania potrzebujemy osiągnąć napięcie 16,25V" odnosi w większym prawdopodobieństwem dla akumulatora 12V.

Collego,elktrod! Nie zrozumiałeś o co chodzi w poście#39 .Tylko ostrzegłem autora tematu, że im większe napięcie na wejściu regulatora i im mniejsze napięcie na jego wyjściu, tym większe problemy z odprowadzaniem ciepła z elementu regulacyjnego i nic więcej nie miałem na myśli. Na przykład podałem akumulator samochodowy 12V. Collego, Mivko27! W pośt#1 napisałeś, że przy napięciu AC na wejściu mostka 13,6 V na jego wyjściu masz napięcie DC 11,9 V. Napięcie na wyjściu mostka bez filtra (kondensatora) ma postać impulsów o częstotliwości 100 Hz , i woltomierz pokazuje średnią wartość napięcia, która będzie mniejsza niż napięcie wejściowe AC. Podłącz kondensator do wyjścia mostka o pojemności co najmniej 100uF i zmierz napięcie. Woltomierz pokaże Ci około 19V DC. Podczas ładowania rolę kondensatora pełni akumulator . Aby zmniejszyć bezużyteczne straty podczas ładowania akumulatorów o dużej różnicy napięcia , można zastosować taki schemat -

Na prośbę moderatora zamieszczam parametry ładowanych akumulatorów:

-Napięcie 11V-16,4V
-Pojemność 10Ah-100Ah
-Rodzaj Sb/Ca, Ca/Ca, AGM

Dodano po 5 [minuty]:

aksakal wrote:

Collego,elktrod! Nie zrozumiałeś o co chodzi w poście#39 .Tylko ostrzegłem autora tematu, że im większe napięcie na wejściu regulatora i im mniejsze napięcie na jego wyjściu, tym większe problemy z odprowadzaniem ciepła z elementu regulacyjnego i nic więcej nie miałem na myśli. Na przykład podałem akumulator samochodowy 12V. Collego, Mivko27! W pośt#1 napisałeś, że przy napięciu AC na wejściu mostka 13,6 V na jego wyjściu masz napięcie DC 11,9 V. Napięcie na wyjściu mostka bez filtra (kondensatora) ma postać impulsów o częstotliwości 100 Hz , i woltomierz pokazuje średnią wartość napięcia, która będzie mniejsza niż napięcie wejściowe AC. Podłącz kondensator do wyjścia mostka o pojemności co najmniej 100uF i zmierz napięcie. Woltomierz pokaże Ci około 19V DC. Podczas ładowania rolę kondensatora pełni akumulator . Aby zmniejszyć bezużyteczne straty podczas ładowania akumulatorów o dużej różnicy napięcia , można zastosować taki schemat -

Zdaję sobie z tego sprawę, dlatego ze względu na uniwersalność prostownika zaczynam mocno się zastanawiać nad zastosowaniem przetwornicy DC/DC ( o której wspomniał Tommy82 w #2 poście ) jako elementu regulacyjnego.

Kolega rzuci okiem w ten schemat: Link
Brakuje tam opisu transformatora TR2. Opis znalazłem w przepastnych zasobach internetu:

Quote:

Transformator zaplonowy Tr2 ma rdzen kubkowy F3001 o sred-
nicy 30 mm. Uzwojenie pierwotne ma 80 zwoj6w, nawinietych
drutem miedzianym w emalii o srednicy 0,2 mm. Uzwojenia
wtorne maja 1 x 40 zwojbw drutu miedzianego w emalii
o srednicy 0,5 mm Uzwojenia musza bye starannie odizolowane
od siebie

Treść całego numeru Radioelektronik 5/93 jest na stronie Link ale bez obrazków.
Ta ładowarka oddaje z siebie 10A prądu. Przy solidnym wykonaniu posłuży jeszcze wnukom.
Jest też cała strona z urządzeniem:

LEDówki wrote:

Transformator zaplonowy Tr2 ma rdzen kubkowy F3001 o srednicy 30 mm.

To nie jest jednoznaczne określenie, jaki to rdzeń: F3001 to materiał, jest jeszcze kwestia, czy ma być ze szczeliną (i jaką), czy bez. Pewnie bez, ale tego nie napisano.

A ma być ze szczeliną, bo pracuje przy zasilaniu prądem jednokierunkowym.

Nawet nie podano jaką ten rdzeń ma mieć stałą AL. Przecież to istotna liczba świadcząca o przenikalności magnetycznej rdzenia. Akurat tu trafiłem na temat odnośnie kubka. https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic637405.html#3296851
Mam akurat kubek o średnicy 30mm ale F2001 (a nie F3001). Karkas jest dzielony na pół i ciekawe jak wtedy należałoby nawinąć te uzwojenia?

Raczej o wielkości szczeliny - F3001 ma wysoką przenikalność, i głównie szczelina określa AL. R7=10Ω to trochę mało - w impulsie przez niego popłynie ponad 1A. Indukcyjność wzajemna 100µH powinna wystarczyć - czyli AL może być około 30 (100µH/80/40; nH), ale może i 300, nie jest krytyczna, będzie działać i tak. I rdzeń nie musi mieć średnicy 30mm, może być dużo mniejszy - tylko wtedy będzie mniej miejsca, i trzeba by użyć cieńszego drutu.

Prostownik, post#45, został zaprojektowany w latach 90 ubiegłego wieku .W tym czasie wiele uwagi poświęcono ochronie sieci przed przenikaniem zakłóceń. Poziom zakłóceń był kontrolowany przez Służbę Nadzoru energetycznego, a naruszenie norm groziło dużymi problemami. W dzisiejszych czasach totalnego wykorzystania zasilaczy impulsowych zakłócenia z prostownika transformatorowego to kropla w morzu w porównaniu z zakłóceniami z komputerów , telewizorów , odtwarzaczy CD i DVD, lamp energooszczędnych. Dlatego użycie tych dławików przeciwzakłóceniowych DL1 DL2 wcale nie jest konieczne. Wystarczy przylutować kondensator 150-220nx630V równolegle do uzwojenia pierwotnego transformatora. Nie nalezy stwarzać sobie problemu z konstrukcją transformatora Tr2. Nie jest konieczne użycie określonego dla niego rdzenia . Można użyć ferrytowego rdzenia toroidalnego o przepuszczalności magnetycznej 2000, średnicy zewnętrznej 20-25 mm, wewnętrznej 12-15 mm i grubości 5-8 mm. Średnica drutu uzwojenia jest wystarczająca 0,25-0,31 mm . Uzwojenia wtórne lepiej nawijać w 2 przewody jednocześnie, aby zachować symetrię. Szczególną uwagę należy zwrócić na przestrzeganie fazowania uzwojeń. Na zdjęciu transformator impulsowy МИТ(MIT)-4 , wyprodukowany przez ZSRR . Używany do sterowania tyrystorów do 50A . Rdzeń toroidalny ferrytowy o przepuszczalności magnetycznej 2000. Miał 3 uzwojenia po 90 zwojów. Jego wymiary to 17,5 x 10 x 5 mm.

Aksakal, dzięki za cenne wskazówki (jak zwykle). Odnośnie tych filtrów na zasilaniu, to autor użył dokładnie takich samych kubków ferrytowych, bo zapewne takimi w tym czasie dysponował. Na upartego można użyć innych (gotowych) pozyskanych z innego urządzenia. Odnośnie transformatora, to gdy mam karkas dzielony na pół, to czy mogę na jednej połówce nawinąć pierwotne (80 zwojów) a na drugiej połówce wtórne dwoma drutami jednocześnie? Czy lepiej pierwotne podzielić na dwie części karkasu, czy to w ogóle nie ma większego znaczenia? Czy nawijam wszystko w jednym kierunku? Kropki to zapewne początki uzwojeń.

2 oddzielne dławiki można zastąpić 1 dławikiem wspólnym, które są używane w zasilaczach komputerów lub telewizorów. Jego uzwojenia znajdują się na jednym rdzeniu , ale są nawinięte w przeciwnych kierunkach . Efektywność takiego dławika jest większa.Jeśli użyjesz rdzenia kubkowego do transformatora, uzwojenia można umieścić oboma sposobami, wskazanymi przez Ciebie . Kropki oznaczają początek uzwojenia.

Nawinięcie pierwotnego na jednej połówce zwiększy indukcyjność rozproszenia - ale nie na tyle, żeby to mogło mieć negatywny wpływ na działanie.

Kropki oznaczają początki uzwojeń dla określonego kierunku nawijania - jak nawiniesz w przeciwną stronę, to odwracasz znaczenie kropki.

W tym układzie włączenie T4 podaje ujemne napięcie na koniec uzwojenia 80 zwojów, a więc na początkach uzwojeń 40 zwojów pojawia się '+'. Przy odwróceniu któregoś uzwojenia tyrystor dostanie '+' na bramkę przy wyłączeniu T4 - a ono może być dość łagodne i nie włączyć tyrystora.

Można by taki układ zrobić tak, by Tr2 nie był potrzebny... ale na to trzeba odwrócić polaryzację impulsu, np. dodatkowym tranzystorem.

Cytuję: "Wartość napięcia na zaciskach naładowanego akumulatora 12V zawiera się w przedziale 14,3÷14,7V. Wartość napięcia wyłączenia jest regulowana przełącznikiem PO , włączającym do obwodu bazy tranzystora T3 dodatkowe diody krzemowe."
Z tego co widać zastosowany przełącznik ma 7 pozycji. Jak w takim układzie opisać poszczególne pozycje? Żeby to było np. co 0,1V, zrobiłbym opis 14,3V, 14,4V itd. Zastanawiam się czy takie coś ma sens. Czy nie lepiej raz ustawić 14,4V i nie dawać żadnego przełącznika?

Co sądzicie o tym schemacie prostownika?

zybex wrote:

Cytuję: "Wartość napięcia na zaciskach naładowanego akumulatora 12V zawiera się w przedziale 14,3÷14,7V. Wartość napięcia wyłączenia jest regulowana przełącznikiem PO , włączającym do obwodu bazy tranzystora T3 dodatkowe diody krzemowe."
Z tego co widać zastosowany przełącznik ma 7 pozycji. Jak w takim układzie opisać poszczególne pozycje? Żeby to było np. co 0,1V, zrobiłbym opis 14,3V, 14,4V itd. Zastanawiam się czy takie coś ma sens. Czy nie lepiej raz ustawić 14,4V i nie dawać żadnego przełącznika?

Nikt Ci nie broni przesunąć próg końcowego napięcia ładowania. Zakres 13,8V-14,7V wydaje się uniwersalny, chociaż w wysokich temperaturach można ładować do niższego napięcia. Pozbywając się tej regulacji trzeba pamiętać o konsekwencjach (niedoładowane lub przeładowanie).

#55 Chyba są w nim jakieś błędy (liczba mnoga: podejrzanie mało połączeń do masy, pomiar napięcia nie ma podłączenia do +akumulatora, może być więcej), więc ciężko będzie dojść, co trzeba poprawić, czy to mogło działać, i jak. No i nie wiem, jak jest z dostępnością tranzystorów jednozłączowych (T3) - czy uda się kupić jakiś odpowiednik, i w jakiej cenie.