מטען עם ייצוב זרם. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מטען עם ייצוב זרם. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מטענים, סוללות, תאים גלווניים

אנו מביאים לידיעתכם מטען (מטען) עם ייצוב זרם הטעינה שנקבע למצברי רכב עם זרם של עד 10 A. הוא גם מספק כיבוי אוטומטי של זרם הטעינה כאשר המצבר מגיע למתח שנקבע. מכשיר זה יכול לשמש גם כספק כוח עצמאי עם מגבלת מתח מוצא וזרם עומס מתכוונן עבור מעגלים שאינם דורשים תקני אדוות מתח קפדניים.

הפעולה של מכשיר זה די קרובה על פי עקרון הפעולה של מייצבי מתח דופק עם ויסות רוחב הדופק של מתח המוצא. נכון לעכשיו, ספקי כוח מיתוג (UPS) הם המבטיחים ביותר, אך עבור חובבי רדיו רבים, הייצור שלהם כרוך בקשיים גדולים.

במעגל זה נעשה ניסיון ליישם את הרעיונות של ה-UPS באמצעות ווסת כוח תיריסטור. במקביל, ננקטו צעדים להשגת היעילות הגבוהה ביותר. לשם כך, נבחר מעגל של מיישר גל מלא עם נקודת אמצע של פיתול המוצא של שנאי כוח, שבו תיריסטורים מחוברים ישירות במקום דיודות, אשר יחד עם יישור הזרם, גם מבצעות את הפונקציות של ויסותו. עבור מעגל זה, אנו צריכים רק שני רדיאטורים כדי לקרר שני תיריסטורים, ולא ארבעה, כמו במעגל עם הכללת דיודות בגשר.

זרמי הטעינה גבוהים - מכשיר כזה מתחיל להפוך בהדרגה למכשיר חימום.

כמובן, בפיתול משני של שנאי כוח, יהיה צורך לפתול פי שניים סיבובים מאשר במעגל גשר מיישר, אך מצד שני, חתך החוט המתפתל הוא חצי ממנו, מה שיכול אפילו להיות יתרון בעת פיתול שנאי.

האיור מציג את מעגל הזיכרון ("הקרקע" מוצגת באופן מותנה, והוא אינו מתקשר עם הגוף).

(לחץ להגדלה)

התכנית מורכבת ממספר חלקים:

1. שנאי להורדת חשמל T1 עם תיריסטורים VS1, VS2, מסנן אספקת חשמל מחליק על קבלים C1C4 ומשרן L1.

2. מחולל פולסים השולט על שלב הפתיחה של תיריסטורים VS1 ו- VS2. הגנרטור מורכב על פי מעגל טיפוסי על אנלוגי של טרנזיסטור חד-צוק על האלמנטים VT1 ו-VT2, קבל תזמון C6 ושנאי דופק תואם T2.

3. מקור זרם מתכוונן על טרנזיסטורים VT3, VT4 וקבל C7 עם נגד R13, הפועל כנגד משתנה, בעזרתו מווסת שלב הפולסים המופקים מהגנרטור.

4. מעגלי מעקב זרם ומתח לשליטה במקור זרם מתכוונן במגברים תפעוליים DA1.1 ו-DA1.2 לפי מעגל השוואת המתח. זה כולל גם את ה-shunt של מד זרם R14.

5. מיישר להנעת מעגלי מחולל הדופק והמיקרו-מעגלים, המורכב מדיודות VD1, VD2, ווסת מתח פרמטרי על דיודה VD6 ונגד R11, מסנן אספקת חשמל מחליק על הקבלים C8, C9, וכן מקורות מתח ייחוס. לפעולה של השוואות מתח DA1 על נגדים R24 -R27.

6. כדי לשפר את הדיוק של ניתוק סוללה טעונה במלואה, נעשה שימוש ביחידה נוספת העשויה על שבב DDI ורכיבי R8R10, VD4, VD5, VD9 ו-VD10.

יש צורך לומר מיוחד על הצומת הזה, זה לא יכול להיות מותקן. בייצור מטענים למצברים לרכב, במיוחד בטעינה בזרמים גבוהים, כשניסו להפוך אותם לאוטומטיים, נתקלו בבעיית חוסר יציבות המתח בה הם כבויים, והכל עבד בסדר בעמדה. לאחר התבוננות, המחבר שם לב שבעלי הזיכרון מחברים אותם באופן שגוי מאוד לסוללות, הם יכולים להשתמש במוליכים אקראיים (פעם ראיתי חיבור עם חוטים יותר מ-10 מ'). על חוטים אלו נוצרת ירידת מתח משמעותית, והמכשיר המנטר את מתח המוצא מתחיל לכבות בטעות את המטען מבעוד מועד, ולעיתים נדלק ונכבה באופן מחזורי.

ניתן לשלול גורם משפיע זה, בהתחשב בכך שזרם הטעינה במעגל זורם בפועם, כלומר. לאחר מכן, כאשר ה-EMF המיישר עולה על ה-EMF של הסוללה, ישנם פרקי זמן שבהם אין זרם טעינה, אז יש צורך לשלוט במתח המוצא. אלגוריתם זה יכול להיות מיושם בדרכים שונות. על ידי הצגת שיטה זו של ניטור מתח המוצא, ניתן היה להגביר משמעותית את הדיוק של כיבוי המטען כאשר הסוללה מגיעה לרמת המתח שנקבעה.

עקרון הפעולה של מעגל הזיכרון ברגע הראשוני, כאשר הוא מופעל, מקור הזרם המבוקר VT3-VT4 ייפתח עם פלוס דרך הנגד R7, כך שהשהיית הפאזה של הפולסים שנוצרו על ידי הגנרטור בטרנזיסטורים VT1-VT2 הוא מינימלי. תיריסטורים VS1 ו- VS2 נפתחים כמעט מיד עם הופעת חצי גל של גל סינוס AC, וההספק הנצרך מהשנאי הוא מקסימלי. כאשר הקבלים C1-C4 נטענים, יופיע זרם הטעינה של הסוללה, מה שיגרום לירידת מתח על פני ה-shunt של מד הזרם R14. מתח זה מוזן דרך הנגד R20 לכניסה ההפוכה של משווה המתח DA1.1, בהשוואה למתח הייחוס שנקבע מהנגד המשתנה R27.

ברגע שיפילת המתח על פני ה-shunt R14 תעלה על זו המופתית, המשווה DA1.1 יעבור ורמה נמוכה (כמעט "אדמה") תופיע במוצא שלו. רמה נמוכה זו מוזנת דרך הדיודה VD7 והנגד R13 לבסיס הטרנזיסטור VT4, ומקור הזרם המבוקר מתחיל להיסגר, ומגדיל את ההתנגדות שלו במעגל הקבלים Sat. הפולסים של הגנרטור נוצרים מאוחר יותר, התיריסטורים VS1-VS2 נפתחים פחות, וגם צריכת החשמל יורדת. עם ירידה בזרם הטעינה, המשווה חוזר שוב למיקומו המקורי, מבלי להשפיע על הטרנזיסטורים VT3-VT4. לפיכך, מבוצע ויסות רוחב הדופק של זרם הטעינה.

על המשווה של DAI. 1 הוא מעגל לניטור מתח המוצא. ברגע שהוא חורג מהערך שנקבע (בדרך כלל 14,6 V), גם המשווה DA1.2 יעבור ובדומה, רק דרך דיודה VD8, ואז דרך הנגד R13 הוא יסגור את הטרנזיסטורים VT3-VT4, ומחולל הפולסים יסגור כבה, זרם הטעינה יפסיק. בשל לולאת היסטרזיס רחבה מספיק שנוצרה על ידי נגדים R27, R28, רק כאשר המתח במסופי המטען יורד ל-12,7 V, המשווה יחזור למצבו המקורי והמטען יתחיל לעבוד. LED HL2 מסמן את סיום הטעינה.

כפי שהוזכר לעיל, מיושם כאן עיקרון חדש של בקרת מתח, המשפר את דיוק הטריפ. המתח נשלט רק בפרקי זמן צרים בין חצאי גלים של הסינוסואיד AC, בשאר הזמן הרגישות של המשווה מוערכת מאוד. הצומת עשוי על שבב DDI ורכיבי עזר VD4, VD5, VD9, VD10, R8, R9, R10.

במעגלי המיקרו DD 1.1-DDI.2, נוצר מעצב פולס, מבודד מחצאי הגלים החיוביים של הסינוסואיד הנוכחי, הנלקח מהפיתול המשנית של השנאי T1 דרך דיודות המיישרים VD1-VD2, המוזנות דרך הנגד R8 ודיודת הזנר VD4 לכניסה של המיקרו-מעגל DD1.1. הודות לדיודת הזנר VD4, המנתקת חלק מהמתח, כמו גם בשל תכונות הסף של שבב DDI, לפלט DDI .2 יהיו פולסים בתדר של 100 הרץ ומשך זמן של 7 ... 8 ms (משך הזמן תלוי במתח האספקה). ביציאה של שבב DDI .3, יהיו פולסים הפוכים באורך של 2 ... 3 ms עם פרק זמן של 10 ms. במהלך מרווחי הזמן הללו (2 ... 3 ms) אין זרם טעינה מובטח, והפולסים המופעלים מהיציאות של מעגל המיקרו DDI .3 דרך דיודה VD10 אינם משפיעים על הקלט הלא-היפוך של המשווה DA1.2 . בפרק זמן זה, מתח המוצא נשלט.

בתקופה שבה אין פולסים במוצא של DDI .3, כלומר. אם קיימת רמה נמוכה, היא תעקוף באופן משמעותי את כניסת בקרת המתח, ולמעשה תכבה את המשווה DA1.2. כאשר המשווה DA1.2 מופעל, הרמה הנמוכה שלו, המופעלת על הכניסה של שבב DD 1.3 דרך דיודת VD9, אוסרת מעבר של פולסים דרך שבב DDI .3, יש רמה גבוהה במוצא שלו, וזה אינו משפיע על המשווה. בפועל, הכנסת עיקרון בקרת מתח כזה אפשרה להגיע לניתוק מדויק מאוד של הסוללה מהמטען.

הדרישות לחלקים המותקנים בזיכרון אינן קריטיות; כאן אפשריים החלפות שונות של טרנזיסטורים ודיודות. עדיף להחליף תיריסטורים עם מודרניים יותר כמו T-112 וכו'. משרן L1 מותקן על מנת להגן על התיריסטורים מפני זרמים משמעותיים בעת טעינת קבלים C3C4. המשרן עשוי על ליבה של Ш12x25 עם מרווח של 0,1 מ"מ, מלופף בחוט PEL 2,02 עד למילויו.

ללא קבלים מסנני כוח, מעגל הבקרה הנוכחי אינו פועל, ונוכחותם אפילו רצויה, מכיוון. הטעינה תהיה קרובה לטעינת DC, מה שיועיל לסוללה. ניתן להגדיל את הקיבולים של קבלים, במיוחד C3 ו-C4, ובכך להפחית את אדוות המתח, אשר במוצא הזיכרון בדירוגים המצוינים של C1-C4 הוא 1,5 וולט בזרם עומס של 5 A.

עבור מחולל הדופק, המעגל נבחר עם פלט שנאי, כי תרגול ארוך טווח של טיפול במכשירים שונים המבוססים על תיריסטורים הראה את אמינותם הטובה, בניגוד למעגלים עם צימוד גלווני לאלקטרודות בקרת תיריסטורים. כאן, תיריסטורים נכשלים במהירות אפילו במעגלי בקרת כוח לא טעונים מאוד. שנאי T2 השתמש ב-MIT-3 טיפוסי (ניתן להשתמש ב-FIT4), אבל אתה יכול גם לעשות אותו בעצמך על ליבת Sh7x6, כל הסיבובים מפותלים עם חוט PEL 0,15, כל פיתול מכיל 40 סיבובים.

המעגל לניטור וקביעת מתח המוצא, המורכב על נגדים R17, R19, R20, נבחר עבור קלות ההתקנה, הם מותקנים על הפאנל ליד מסופי המוצא.

שנאי כוח T1 עשוי מברזל בצורת U ברוחב 35 מ"מ, עובי סט 38 מ"מ. הפיתול הראשוני כרוך בחוט PEL 0,7, 890 סיבובים; הפיתול המשני כרוך בחוט PEL-1,7, 70 סיבובים לכל חצי פיתול.

shunt עבור מד זרם, בהיעדרו, יכול להיעשות בקלות מחתיכת חוט פלדה בקוטר של 1,8 ... 2 מ"מ, אורך של 15 ... 18 ס"מ, מעוות בספירלה. לאחר מכן הנגד R15 מכייל את קנה המידה של מכשיר המדידה עבור זרם של 10 A או סולם נבחר אחר. קל וקל יותר לעשות זאת מאשר לבחור shunt למכשיר. כמו כן, התנגדות נוספת R16 מותאמת למכשיר כדי למדוד את המתח תחת קנה המידה הנבחר של המכשיר.

במידת הצורך, ניתן להסיר את ההיסטרזיס של משווה המתח על ידי אי הכללת הנגד R22 מהמעגל, ולאחר מכן כאשר המתח שנקבע, הזרם יקטן לזרם של סוללות הסוללה, שערכם תלוי בסוג הסוללה. והבלאי שלו. אז אין צורך מיוחד להתקין את שבב DD1. ביכולת זו, הזיכרון יכול לעבוד כספק כוח נפרד. הנגד R18 יכול להתאים את מתח המוצא, והנגד R27 - להגדיר את מגבלת הזרם במעגל החשמל.

ספרות:

מעגלים משולבים. מגברים תפעוליים. כרך /. - M: Fizmatlit, 1993.-240 עמ'.

מחבר: ב.ג. Erofeev

ראה מאמרים אחרים סעיף מטענים, סוללות, תאים גלווניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שרימפס יעזור בהפקת אורניום 06.09.2012

בניסיון להקל על תעשיית השרימפס והסרטנים להיפטר מהקונכיות, גילו מדענים באופן בלתי צפוי דרך זולה להפיק אורניום ממי ים.

כידוע, עתודות עפרות האורניום על פני כדור הארץ עשויות להיגמר בקרוב, מה שישים קץ להשגת אנרגיה באמצעות תחנות כוח גרעיניות. עם זאת, ישנו מקור אחר, כמעט בלתי נדלה, מיליארדי טונות, מקור אורניום - מי האוקיינוס. אך מכיוון שתכולת האורניום בו אינה עולה על 3,3 מיליגרם לטון, הפקתו נותרה בלתי רווחית כיום.

כימאים נאבקים בבעיה זו במשך זמן רב והתקדמו בשנים האחרונות. את התוצאות הטובות ביותר השיגו חוקרים יפנים בתחילת המאה ה-2003. הם יצרו מחצלת של סיבי פלסטיק ספוג במולקולות שגם קשרו את הסיבים וגם ספגו את האורניום. בשנת 100, בעזרת מחצלת כזו, "הוציאו" היפנים קילוגרם של אורניום מהמים. שטיחים כאלה באורך של עד 200 מטר ניתנים להורדה לעומק של XNUMX מטר. מוציאים אותם מהמים, שוטפים אותם בתמיסת חומצה כדי לשחרר את האורניום, ומחזירים אותם למים.

מעבדות שונות ניסו לשפר את הביצועים של מחצלת ה"אורניום" על ידי הוספת "ננו-חלקיקים" נקבוביים של תחמוצת סיליקון או פחמן להרכבו, אך התוצאה הרצינית הראשונה הושגה על ידי צוות של כימאים מאוניברסיטת אלבמה באמצעות פולימרים שהושגו מרכיכות. פגזים.

קבוצה זו עבדה בחוזה עם חברה המייצרת מוצרים מסרטנים ושרימפס. הארגון היה כל כך מעוניין לפתור את סוגיית סילוק הפגזים בהקדם האפשרי, עד שהיה מוכן לשלם עבורו מאות אלפי דולרים. מדענים פיתחו שיטה מתאימה, לאחר שגילו ש"הנוזל היוני" - מלח מותך - מסוגל להפיק כיטין מהקליפות. עוד נמצא כי כיטין הוא לא רק הבסיס של הקליפות, אלא הוא גם אמצעי אידיאלי לצבירת אורניום, ו"מוטבע" מאוד בקלות וביציבות בהרכב הסיבים של מחצלת ה"אורניום".

לדברי ד"ר רובין רוג'רס, שמוביל את צוות המחקר, המחצלת שלהם מסוגלת לאסוף פי שניים יותר אורניום מאשר יפני. זה מקרב אותו לסטנדרטים של שימוש תעשייתי, אם כי, אומר רוג'רס, התוצאות שלהם "עדיין אינן טובות במיוחד עבור הכלכלה המודרנית". עם זאת, הוא בטוח שבאמצעות מודרניזציה של המתודולוגיה שהתקבלה, הקבוצה שלו תוכל למצוא מוצא.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מכונית שמן

▪ צמד מהיר - טכנולוגיית שיוך בלוטות' חדשה

▪ בני מאה נבדלים בחיידקי מעיים

▪ בורגר מלאכותי מקפלנט

▪ פלנקטון בצבע ענבר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מעקב אודיו ווידאו. בחירת מאמרים

▪ מאמר אבי ההיסטוריה. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע הפכה העיר וושינגטון לבירה? תשובה מפורטת

▪ מאמר פרוטניאק רגיל. אגדות, טיפוח, שיטות יישום