Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Prostownik do ładowania akumulatorów - objaśnienia schematu

MlodzyDban 13 Mar 2021 20:03 750 23
IGE-XAO
  • #1
    MlodzyDban
    Level 4  
    Witam wszystkich.
    W domu mam nieużywany transformator o 220/24V o prądzie uzwojenia pierwotnego 0,63A. Pomyślałem, że fajnie było by z niego zrobić jakiś użytek. Postanowiłem zbudować prostownik do ładowania akumulatorów. Jako że nie za bardzo znam się na projektowaniu układów elektronicznych, to poszukałem po internecie schematów i znalazłem ten schemat:
    Prostownik do ładowania akumulatorów - objaśnienia schematu

    Przerysowałem ten schemat do EAGLE, a następnie zaprojektowałem płytkę PCB. Jestem aktualnie na etapie montowania elementów do płytki.
    Samo tworzenie gotowego projektu przestało mi wystarczać i postanowiłem zrozumieć jak działa ten prostownik. Stąd wzięło się moje pytanie jak to się dzieje, że za pomocą potencjometru PR2 nastawiamy napięcie do którego ma być ładowany akumulator, a PR1 histerezę od którego akumulator ma się ponowie zacząć ładować.
    W załączniku jest opis projektu tego prostownika.
    Z góry dziękuje za pomoc.
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
  • IGE-XAO
  • IGE-XAO
  • #3
    Koderr
    Level 35  
    damian1115 wrote:
    Przede wszystkim ten transformator ma zbyt niską wydolność prądową, i do prostownika się raczej nie nadaję.

    Ciekawa teoria. Trafo ma (tak na szybko przeliczając) ok. 150 W.
    Czy to na pewno za mało na prostownik?
    Kolego MlodzyDban.
    Odwinął bym z uzwojenia wtórnego "parę" zwojów, tak żeby zejść z napięciem do 19-20V AC.
    Wtedy będzie idealnie do układu, którego schemat znalazłeś.
  • #4
    elektro16
    Level 15  
    damian1115 wrote:
    Przede wszystkim ten transformator ma zbyt niską wydolność prądową, i do prostownika się raczej nie nadaję.
    Kolega sam na trafie o podobnej mocy zrobił a tu się nie nadaje ,Dlaczego ?
  • #5
    MlodzyDban
    Level 4  
    Koderr wrote:
    Odwinął bym z uzwojenia wtórnego "parę" zwojów, tak żeby zejść z napięciem do 19-20V AC.
    Wtedy będzie idealnie do układu, którego schemat znalazłeś.

    na schemacie jest +18 i -18V co razem daje spadek napięcia 36V więc chyba nie ma potrzeby odwijania uzwojenia wtórnego.
  • #6
    Koderr
    Level 35  
    MlodzyDban wrote:
    na schemacie jest +18 i -18V co razem daje spadek napięcia 36V więc chyba nie ma potrzeby odwijania uzwojenia wtórnego.

    No tak...
    Bateria 9V też ma + i -, czy wg Ciebie na baterii jest 18V?
    Tak to po prostu autor schematu opisał.
    Tam ma być 18V DC.
  • #7
    MlodzyDban
    Level 4  
    Widocznie źle zinterpretowałem jaki ma być transformator. Generalnie w obwodach prądu przemiennego nie stosuje się oznaczenia + i - (przynajmniej ja nie spotykam), więc myślałem że jest to transformator z dwoma uzwojeniami wtórnymi połączonymi szeregowo. I w tym wypadku, że jest na oczepie środkowego-skrajny 18V a na skrajnych 36V.
  • #8
    Koderr
    Level 35  
    MlodzyDban wrote:
    Generalnie w obwodach prądu przemiennego nie stosuje się oznaczenia + i -

    Bo się nie stosuje.
    Na schemacie tego nie ma, ale skoro masz oznaczenia + i - to logicznym jest, że miedzy transformatorem a tym układem trzeba podłączyć mostek prostowniczy.
    Wrzuciłeś temat w dziale "Projektowanie...", moim skromnym zdaniem, powinieneś go założyć w dziale dla początkujących elektroników.
  • #9
    MlodzyDban
    Level 4  
    Koderr wrote:
    Wrzuciłeś temat w dziale "Projektowanie...", moim skromnym zdaniem, powinieneś go założyć w dziale dla początkujących elektroników.

    Jeżeli tak jest to poprosił bym moderatora o zmianę działu ponieważ ja ie mogę znaleźć opcji do przeniesienia do innego działu.

    W opisie projektu jest napisane "Wyprostowane napięcie z transformatora – bez filtracji – doprowadzone jest do zacisków +18V, - 18V, natomiast akumulator do zacisków +A, - A." Więc w tym projekcje jest prostowanie jedno połówkowe za pomocą tyrystora.
  • #10
    Koderr
    Level 35  
    MlodzyDban wrote:
    "Wyprostowane napięcie z transformatora – bez filtracji – doprowadzone jest do zacisków +18V, - 18V

    To chyba jasne.
    Jak wcześniej pisałem - transformator -> prostownik (dwu połówkowy bez kondensatorów) -> + z prostownika do zacisku +18V, - z prostownika do zacisku -18V.
    Prościej już nie umiem.
  • #11
    damian1115
    Level 32  
    elektro16 wrote:
    Kolega sam na trafie o podobnej mocy zrobił a tu się nie nadaje ,Dlaczego ?

    Widzę że kolega czytał moje DIY, ale jeżeli już oto chodzi, to Mój transformator ma wydajność prądową 3 oraz 6A. Widzę że źle zapamiętałeś, ale to nic. # nr.5
  • #12
    MlodzyDban
    Level 4  
    Koderr wrote:
    To chyba jasne.
    Jak wcześniej pisałem - transformator -> prostownik (dwu połówkowy bez kondensatorów) -> + z prostownika do zacisku +18V, - z prostownika do zacisku -18V.
    Prościej już nie umiem.


    Już zrozumiałem. Czyli raczej się nie da użyć mojego transformatora w tym projekcie bez odwijania uzwojenia wtórnego. W takim razie będę szukał innego schematu do którego mój transformator będzie się nadawał. Ale rozwiązanie w tym projekcie mnie intryguje więc nadal proszę o objaśnienie jak działa.
  • #13
    elektro16
    Level 15  
    damian1115 wrote:
    elektro16 wrote:
    Kolega sam na trafie o podobnej mocy zrobił a tu się nie nadaje ,Dlaczego ?

    Widzę że kolega czytał moje DIY, ale jeżeli już oto chodzi, to Mój transformator ma wydajność prądową 3 oraz 6A. Widzę że źle zapamiętałeś, ale to nic. # nr.5

    Kolega ma chyba problemy z prostymi działaniami matematycznymi.
  • Helpful post
    #14
    aksakal
    Tube devices specialist
    Collego, MlodyDban! Wybrany przez Ciebie schemat prostownika nie jest najlepszy ! Prostownik nie ma funkcji regulacji prądu ładowania, która jest potrzebna przy ładowaniu akumulatorów o różnych pojemnościach. Transformator o napięciu uzwojenia wtórnego 24V możesz użyć, jeśli użyjesz schemat prostownika jednopolowkowego. Aby uzyskać dodatkowe zmniejszenie napięcia, można połączyć 2-3 Diody szeregowo. Optymalne napięcie wtórnego uzwojenia transformatora dla analogicznych schematów - 17-19V. Przy zwiększeniu napięcia zwiększają się daremne straty mocy, powstają problemy z odprowadzeniem ciepła od diod i tyrystora.
  • #15
    zybex
    Helpful for users
    MlodzyDban wrote:
    Witam wszystkich.
    W domu mam nieużywany transformator o 220/24V o prądzie uzwojenia pierwotnego 0,63A.

    Jak dobieramy transformator do budowy prostownika, to istotnym parametrem jest wydajność prądowa uzwojenia wtórnego. Przypuszczam, że masz przynajmniej 6A i wtedy jak najbardziej takie trafo się nadaję. Aby lepiej je dopasować, warto odwinąć nieco uzwojenia wtórnego, tak aby uzyskać 18-19V. Jak jest możliwość to wykonać odczep bez odwijania uzwojenia.
  • Helpful post
    #16
    jarek_lnx
    Level 43  
    MlodzyDban wrote:
    Samo tworzenie gotowego projektu przestało mi wystarczać i postanowiłem zrozumieć jak działa ten prostownik. Stąd wzięło się moje pytanie jak to się dzieje, że za pomocą potencjometru PR2 nastawiamy napięcie do którego ma być ładowany akumulator, a PR1 histerezę od którego akumulator ma się ponowie zacząć ładować.
    Piętnaście postów i nikt nie odpowiedział :)
    Napięcie akumulatora obniżone poprzez DZ1 i D1 podawane jest na dzielnik regulowany R10, PR2, R11, kiedy napięcie z tego dzielnika przekroczy napięcie przewodzenia D2 i złącza B-E T3, tranzystor ten zaczyna przewodzić. Dioda Zenera w dzielniku powoduje że napięcie progowe jest bardziej stabilne a dodatni współczynnik temperaturowy diody 9,1V w dużym stopniu kompensuje ujemny dla T3, D2 i D1. Choć nie jest to poprawne, bo układ ładowania powinien mieć współczynnik temperaturowy taki jak akumulator -3mV/K na jedną celę, a nie jak najmniejszy.

    Przez PR1 płynie dodatkowy prąd do obwodu bazy T3, gdy ten jest załączony, co daje dodatnie sprzężenie zwrotne, czyli histerezę, im większy prąd tym większa histereza.
  • #17
    MlodzyDban
    Level 4  
    jarek_lnx dziękuje że odpowiedziałeś na moje pytanie. Czyli jak tranzystor T3 nie jest załączony, to tranzystor T2 jest załączony i cały prąd płynie przez T2 a przez PR1 nie płynie?
  • #18
    Koderr
    Level 35  
    Tutaj masz bardzo obszerny temat o prostownikach,
    a zaczyna się od tego którego schemat znalazłeś.
    Znajdziesz tam również opis działania.
    A... no i zapomniałem dodać;
    Na schemacie jest błąd. Konkretnie chodzi o LED (D3), powinna być odwrotnie.
  • #19
    zybex
    Helpful for users
    Twórca tego prostownika dołączył stosowny opis. Fragment z zamieszczonego pdf-a w pierwszym poście:

    "Rezystorem PR2 reguluje się napięcie wyłączenia ładowania tak, aby przy napięciu na zaciskach akumulatora równym 14,4V nastąpiło wysterowanie tranzystora T3. Spowoduje to spadek napięcia na kolektorze T3 i na bazie T2 do wartości bliskiej zeru, tranzystor T1 nie będzie wysterowany a tym samym zostanie wyłączony tyrystor Th1 i przestanie świecić dioda elektroluminescencyjna D3.
    Histereza przerzutnika o wartości ok. 1.2V jest ustalana za pomocą rezystorów PR1 i R7. Przy spadku napięcia akumulatora do wartości ok. 13,2V następuje zmiana stanu przerzutnika, wysterowanie tranzystora T1 a tym samym zapłon tyrystora i zaświecenie diody D3, sygnalizującej ładowanie."
  • #20
    MlodzyDban
    Level 4  
    Koderr wrote:
    Tutaj masz bardzo obszerny temat o prostownikach,
    a zaczyna się od tego którego schemat znalazłeś.
    Znajdziesz tam również opis działania.


    Dziękuję przeczytam ten temat.

    zybex wrote:
    Twórca tego prostownika dołączył stosowny opis. Fragment z zamieszczonego pdf-a w pierwszym poście:


    Wiem, czytałem opis. Ale nie sztuka wiedzieć że coś tak działa, lecz sztuka zrozumieć dla czego tak działania i ja to próbuję osiognąć.

    Zrobiłem drobną analizę tego obwodu, przy założeniu że akumulator ma napięcie 14,4V (bo przy tym napięciu ma być wyłączenie ładowania), zakładam że przy wysterowanym tranzystorze T2 nie płynnie prąd przez PR1 i R7.
    A to moje dotychczasowe wyniki:
    Prostownik do ładowania akumulatorów - objaśnienia schematu
  • Helpful post
    #21
    jarek_lnx
    Level 43  
    MlodzyDban wrote:
    Czyli jak tranzystor T3 nie jest załączony, to tranzystor T2 jest załączony i cały prąd płynie przez T2 a przez PR1 nie płynie?
    Tak, napięcie na R7+PR1 jest wtedy bliskie zeru.

    Przy małych prądach jakie tu płyną, dokładniejsze przybliżenie napięcia przewodzenia diody to 0,6V
  • #22
    MlodzyDban
    Level 4  
    jarek_lnx wrote:
    Przy małych prądach jakie tu płyną, dokładniejsze przybliżenie napięcia przewodzenia diody to 0,6V


    Przydatna informacja, czytając notę katalogową diody BYP401 jest napisane, że typowe napięcie przewodzenia to 0,9V a maksymalne napięcie przewodzenia to 1,1V dla prądu 1A. Zapomniałem o tym że tu są małe prądy a napięcie przewodzenia jest zależne od prądu płynącego przez diodę. Teraz przy napięciu przewodzenia 0,6V trochę inaczej to wygląda.

    Dodano po 44 [minuty]:

    Przeanalizowałem jeszcze raz ten układ i teraz już prawie wszystko rozumiem zrozumiałem (a przynajmniej tak mi się wydaje). Jedną rzeczą której jeszcze nie rozumiem to zastosowanie kondensatora C1.
  • Helpful post
    #23
    jarek_lnx
    Level 43  
    MlodzyDban wrote:
    Jedną rzeczą której jeszcze nie rozumiem to zastosowanie kondensatora C1.
    Zapewne miał na celu zmniejszenie wpływu szybkich zmian napięcia, ale w tym miejscu przeszkadza on dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu.

    Można lepiej poznać układ badając go w symulacji.
    Zgodnie z przypuszczeniami sprawdziłem że kondensator pogarsza szybkość przełączania przerzutnika, ale nie na tyle żeby znacząco zmienił działanie układu.

    Progi przełączania wyglądają tak, dla wartości rezystancji jak przy środkowym położeniu potencjometrów
    Prostownik do ładowania akumulatorów - objaśnienia schematu
  • #24
    MlodzyDban
    Level 4  
    jarek_lnx wrote:
    Można lepiej poznać układ badając go w symulacji:


    Tu mnie zachęciłeś, spróbuje przeprowadzić symulację.

    aksakal wrote:
    Aby uzyskać dodatkowe zmniejszenie napięcia, można połączyć 2-3 Diody szeregowo.


    Chciałbym uniknąć odwijania uzwojeń transformatora więc skorzystam z tej rady.

    Problem został rozwiązany, więc chciałbym w tym miejscu podziękować wszystkim za pomoc a w szczególności jarek_lnx który to pomógł mi zrozumieć zasadę działania tego układu.
pcbway logo