Доброго времени суток, уважаемые радиолюбители. В этой статье речь пойдет  о вечном.  Почему о вечном, да потому что сколько вариантов зарядных устройств уже публиковалось в различных печатных и интернет изданиях,  люди все равно ищут  для себя именно свое зарядное, которое удовлетворит  все их пожелания. Заводские  зарядные устройства,  особенно интеллектуальные, стоят отнюдь не дешево.  Поэтому собрать такое устройство своими руками, весьма заманчиво и выгодно.  Я постарался совместить в этом проекте дешевизну и функциональность,   чтоб оно мало уступало по своим возможностям, более продвинутым  аналогам, собранным на более дорогих микроконтроллерах.  Поскольку писать прошивки я к сожалению не умею, а учиться мне некогда,  был позаимствованный  проект Електры . http://radio.aliot.com.ua/?p=262

Вот схема даного блока управления и индикации.

Cоединение платы управления и силового блока.

И так что умеет данный блок управления. Прежде всего это вольт амперметр, реализованный на микроконтроллере АтМега 8 . Он умеет запоминать напряжение до которого нужно разрядить аккумулятор, умеет запоминать напряжение, до которого нужно зарядить аккумулятор. Есть два входа управления для заряда и разряда. То что мне и надо. Скажу сразу, что это тестовый образец зарядного. При воплощении его в жизнь, возникло несколько идей по усовершенствованию зарядного. В первую очередь это коснется по упрощению аналоговой части блока управления. В аналоговой части останется всего одна микросхема МСР 602 или МСР6022 с rail-to-rail входом. При этом отпадает необходимость в преобразователе напряжения на микросхеме ICL 7660. Входы вольтметра можно подать напрямую на  микроконтроллер , при этом отпадает надобность в микросхеме  ЛМ 358. Но это в ближайшем будущем. А теперь о том что есть. Описывать  работу блока управления я не буду, все прекрасно расписано автором по приведенной  ссылке. Стоит более подробно остановиться на самом блоке питания.

  Блок питания у меня импульсный, на микросхеме ТЛ 494, куда же без нее. Почему на ней, спросите вы. Ведь она уже устарела , довольно медленная реакция по защите и мало применяется в призводстве.  Причина лишь одна. Это ее дешевизна и доступность.  Огорчу тех, кто думает что речь идет о еще одной переделке  готового блока питания от комьпютера.  Меня от одной мысли о какой либо переделке, сразу дрожь по телу. Не потому что не умею, а потому что  не люблю рыться в старых кишках блока, что то там перерезая и выпаивая. Так что будем делать с нуля. Но все детали будем брать от тех же блоков питания. Схема в  своей сути, не что иное как урезанный блок АТХ. Как говориться  зачем изобретать велосипед, если он уже изобретен. И так принцип работы данного импульсного блока питания. Сетевое напряжение подается  через  термистор  на диодный мост, выпрямляется им, фильтруется конденсаторами  и уже с амплитудой в 310 вольт подается на силовые транзисторы. Cиловой блок переведен в режим АТ.Резисторы на 220 ком в базовых цепях высоковольтных транзисторов, заряжая конденсаторы С13 и С 14, заставляют немного приоткрываться транзисторы. Происходят своеобразные всхлыпивания. В результате в  первичной обмотке трансформатора, появляются импульсы, с частотой примерно 4- 5 герц. Этого вполне достаточно, что бы на вторичных обмотках появилось напряжение, достаточное для работы микросхемы ТЛ494. Надо сказать что микросхема нормально работает при напряжении от 7 до 40 вольт.  После двух трех всхлыпиваний, напряжение  на выходе достигнет отметки в 7 вольт, и микросхема начнет генерировать импульсы управления транзисторами. Блок выйдет на штатный режим работы. Надо пожалуй отметить, что при  переводе блока в режим   самозапуска, напряжение на выходе при регулировке не должно опускаться ниже 5-ти вольт.  Это подходит для зарядки любых аккумуляторов, напряжением от 6 до 12-ти вольт. Если же вам захочется использовать блок в качестве лабораторного блока питания , или заряжать пальчиковые аккумуляторы, то следует ввести  дополнительное питание  микросхемы на уровне 12-20 вольт. Теперь о том, как происходит регулировка напряжения. На резисторах R1 R2, собран делитель напряжения (назвем его делитель 1). С делителя, опорное напряжение 5 вольт, с вывода 14 микросхемы, понижается до значения 1.25вольт. Следует  отметить , что подбором номиналов резисторов этого делителя, устанавливается минимальное напряжение на выходе блока . В данном случае это 1.25 вольт. И так, напряжение с делителя, поступает на инвентирующий вход, первого усилителя ошибки микросхемы. На его неинвентирующий вход, через делитель напряжения( назвем его делитель 2), который собран на резисторах R17 R18  и переменном резисторе на 100 кОм , приходит выходное напряжение с блока. В усилителе ошибки, эти два напряжения сравниваются. Если напряжение с делителя 2, меньше, чем напряжение с делителя1, то микросхема раскачивает  высоковольтные транзисторы. Напряжение на выходе увеличивается до тех пор, пока  на входах усилителя ошибки не станет одинаковое напряжение.  Изменяя сопротивление переменного резистора на 100 кОм, мы изменяем коэффициент деления и следовательно выходное напряжение. Регулировка тока, происходит аналогично регулировке напряжения. Делитель опорного напряжения собран на резисторах R7-R10. Напряжение падения шунта, подается  на вывод 16, второго усилителя ошибки, через общий провод. На вывод 15 подается регулируемое опорное напряжение. За счет изменения опорного напряжения, производится регулировка  выходного тока. В первом моем варианте, включение и отключение аккумулятора делалось на реле,  как в авторском варианте Электры.  Во втором варианте буду переводить все управление на полевики.

 Трансформатор можно использовать от компьютерных блоков питания, без всяких переделок. Но выходной ток ограничится максимально возможным током, заявленным производителем данного блока.  Хотя это значение можно смело уменьшать в два раза. Тогда трансформатор будет работать без нагревания в штатном режиме. Кому надо больший ток, то следует перемотать трансформатор. Для этого кипятим трансформатор минут 20 в воде. После этого он должен легко разобраться.

Трансформатор состоит из двух половинок сетевой обмотки. Запоминаем в каком направлении намотана верхняя часть сетевой обмотки, считаем ее витки( как правило там 15 или 19 витков) и разматываем. Потом снимаем все вторичные обмотки. Дальше берем провод, диаметром 0.5-0.7 мм и делаем косичку из необходимого количества проводников. Получится что то похожее на провод   литцендрат, что является самым лучшим вариантом для изготовления импульсных трансформаторов. 

Расчетный ток провода зависит от его сечения. Сечение рассчитывают таким образом. Берется  диаметер одного провода . Например диаметр будет 0.5 мм. Возводим в квадрат. 05х0.5= 0.25. Умножаем полученный результат всегда  на число 0.7854. Получаем сечение жилы одного провода 0.19635мм квадратных. Округляем до удобного значения 0.2. Далее полученный результат 0.2 умножаем на количество жил в жгуте проводов. Например 10. Выходит 2мм квадратных. По таблице смотрим, сколько данное сечение может отдать тока в номинальном режиме работы.

Таблица для выбора сечения медного провода электропроводки в зависимости от величины тока.

Выйдет примерно 12А. Максимальный ток на выходе можно получить на много больше. Китайцы бы написали на трансформаторе с таким количеством жил, что ток нагрузки будет 40-50 А. Высчитали сечение провода, дальше, чтобы не утруждать себя расчетами, мотаем 1 виток обмотки на 3 вольта выходного напряжения. На сердечниках от 300 ватных блоков, влезет 6.5-7 витков в один ряд. Намотали один слой, выпустили провод на косу в трансформаторе. Дальше берем еще один жгут проводов, аналогичный первому. Начало обмотки выпускаем в косу и мотаем такое же количество витков, как и первая полуобмотка. В результате в косе у нас выйдет средняя точка ( общий).Каждую обмотку нужно изолировать от предыдущей изолирующей прокладкой. Это может быть фум лента, бумага или другой доступный материал.Дальше наматываем сетевую обмотку, тем же проводом что смотали при разборке. Если вышло то же количество витков , что было раньше, значит у вас все вышло хорошо, если нет, то необходимо взять провод с  таким же диаметром, как у сетевой обмотки и намотать им необходимое количество витков. Необходимо учитывать, что расчетное выходное напряжение должно быть хотя бы на 4 вольта выше, чем предполагаемое максимальное напряжение на выходе блока. Это нужно для адекватной работы ШИМ регулятора. Иначе свистопляска в блоке вам гарантирована.

Первое включение блока, производим обязательно с лампой накаливания на 60 ват , в разрыве сетевого провода. Если лампа моргнула и погасла и на выходе блока появилось напряжение, значит все в порядке.Ставим предохранитель и пробуем нагружать блок нагрузкой. С лампой накаливания , нагружать блок нагрузкой больше 10 ват нельзя, он может выйти из строя. Если лампа светится постоянно, значит на плате есть КЗ или неисправны радиодетали. Если лампа моргнула и погасла а на выходе нету напряжения, попробуйте подать напряжение питания 12 вольт, на микросхему. Трансформаторы ТГР могут быть с зеркальной намоткой или в силовых транзисторов, малый коэфициент передачи тока.С таким ТГР  или транзисторами, блокв  режиме АТ не стартует.

Внешний вид блока у меня такой.

Фото блока питания и блока управления.

Теперь что касается выбора шунта. У меня использован шунт, с манганиновой проволоки и плата расчитана под такой шунт.. Для тех кому трудно  достать такой провод,  могу посоветовать использовать толстую нихромовую проволоку. В будущем планирую отказаться от шунта в блоке питания и использовать общий шунт в блоке управления. Для выбора шунта на максимальный ток, который вам требуется от зарядного, нужно иметь источник такой силы тока. Например акумулятор. Берем подходящую нагрузку, на данный ток. Для примера ток берем 12 А. Берем проволоку, подключаем через нее нашу нагрузку( например галогенные лампы.Две лампы мощностью в 50 ват, потребляют примерно 9А). Дальше мультиметром, в режиме измерения малых напряжений, ( один щуп на начало провода) находим участок провода, на котором падение напряжения составит 230 мв. В этом месте можно отрезать провод. Шунт готов.

Продолжение следует.

Вопросы и предложения

СЮДА

Печатная плата блока питания