Jest to strona hobbystyczna, więc nie wykorzystuję ciasteczek zapisanych na Twoim komputerze.  Ale oczywiście w każdej chwili możesz je wyłączyć w swojej przeglądarce.
 

        strona główna

                                   www.skarabo.net        

skarabo.net

moje projekty >> nie tylko lampowe > ładowarka akumulatorów żelowych

moje projekty  >> nie tylko lampowe >
  I bezpiecznie! I zasilacz preampa I wzmacniacz na LM I hybryda słuchawkowa I opóźniaczładowarka I podstawki I pomiary oscyloskopem I płytka drukowana I różne I porady I  


Ładowarka akumulatorów żelowych

Jedną z wersji wzmacniacza na LM 3875 była wersja zasilana akumulatorami żelowymi.  Ponieważ po dłuższym okresie eksploatacji wzmacniacza akumulatory zaczęły się starzeć nierównomiernie co objawiało się nierównomiernym rozładowywaniem poszczególnych akumulatorów zrezygnowałem z tej wersji wzmacniacza. Pozostała ładowarka która dobrze spełniała swoją rolę. Podaję opis jej działania, ktoś może wykorzysta pomysł.
Ładowarka zasilała 4 akumulatory żelowe 12V/7Ah w układzie +/- 24V. Do stabilizacji napięcia ładowania użyłem układów LM 317 (napięcie dodatnie) i LM 337 (ujemne). Ładowanie akumulatorów odbywało się w trybie buforowym, czyli ładowanie następowało w czasie gdy wzmacniacz był wyłączony. Praca w trybie buforowym pozwala na stosowanie małego prądu ładowania. Mały prąd ładowania z kolei nie wymaga zastosowania dużego transformatora zasilającego - 15-25 W wystarczy. 
Jako radiatory do chłodzenia  stabilizatorów wystarczą aluminiowe blaszki o powierzchni 6-10 cm2 (np. 3x3cm).
Mała moc transformatora ma jeszcze jedną zaletę - spełnia (a właściwie opór jego uzwojeń) rolę ogranicznika prądu ładowania. Wydajniejsze prądowo transformatory będą dawały (w tym układzie) zbyt duży prąd ładowania, który nie powinien przekraczać  powyżej, 0,3C akumulatora. Należy w takim przypadku pomyśleć o jakimś ograniczniku prądu ładowania.

Oczywiście, można zrobić ładowarkę na jeden akumulator 12V, dokonując regulacji napięcia LM, nie stosując gałęzi ujemnej na LM 337.
Wskaźnik rozładowania akumulatorów należy dostosować do niższego napięcia.



Schemat wyprowadzeń LM 317
i LM 337

 

C1 - 2200uF/35V (tu wystarczą "zwykłe" kondensatory elektrolityczne),
C2, C3 - 100nF/63V,
C4 - 100-220uF/35V (zwykłe),
Ri ok. 5k, dobrać tak, by otrzymać napięcie na wyjściu 27,6V, (na rys. płytki poniżej, Ri składa się z  R1 i R3)
R2 - 240R,
D dowolna dioda prostownicza 1A,
LM 317 - stabilizator  napięcia dodatniego,
LM337 - stabilizator napięcia ujemnego,  
B1 - oprawa bezpiecznika, bezpiecznik 0,4A
TR- transformator sieciowy, 2x 24-25V o mocy 15-25W. 
Uzwojenia należy połączyć tak, aby otrzymać napięcie 50V, ze środkiem uzwojeń połączonych do masy. 
M1 - mostek prostowniczy 2-4A
Wzmacniacz (lub urządzenia zasilane akumulatorami) włączamy wyłącznikiem W . Dioda dwukolorowa Dd (z prawej) sygnalizuje  tryb pracy wzmacniacza, lub ładowanie.
Diody dwukolorowe Dd z lewej, sygnalizują stan napięcia akumulatorów (lub napięcie ładowania)
Przekaźniki Pk1 i Pk2  (5A/24V) włączają zasilanie wzmacniacza lub ładowanie.
B- oprawy bezpieczników, bezpieczniki 2,5A/250V.
M1 - mostek 2-3A/200V
Kondensatory na napięcie przynajmniej 50V, rezystory 0,25W, 
Diody D prostownicze 1A, na napięcie np. 100V
Stabilizatory - LM317 (+) i LM337 (-).
Płytka ma wymiary 95x80 mm.
Pozostałe elementy nie opisane powyżej:
R1, R3 w sumie powinny mieć taką wartość (ok. 5kom), by otrzymać napięcie na wyjściu zasilacza +27,6V oraz -27,6V,
R2  - 240 omów,
R4- 100k - rozładowuje kondensatory,
R5 - dobrać, by otrzymać  właściwe napięcie zasilające przekaźniki (u mnie ok. 1k),
R6 - dobrać by otrzymać właściwą jasność świecenia diody Dd (3-5k),
R7 - 30k, R8 - 5-6k,
D1 - dioda elektroluminescencyjna czerwona, 
T - tranzystor np. BC108B,
P - potencjometr montażowy subminiaturowy, 10k,
C5 - kondensator elektrolityczny 220-470u/35V,
C6 - 22nF/250V (opcjonalnie),
D2 - 1A/600V,
B - oprawa bezpiecznika (2 szt) i bezpiecznik 2,5A/250V

Rysunek płytki powyżej przedstawia  ładowarkę "zintegrowaną", czyli wraz z przekaźnikami przełączającymi tryb zasilania wzmacniacza lub ładowania, oraz modułami wskaźnika naładowania akumulatorów (na schemacie powyżej rysunku płytki, nie są ujęte przekaźniki oraz zasilacz do tych przekaźników).
Na płytce drukowanej jest moduł prostownika +/- 27,6V, przekaźniki (zamiast przełączników P1, P2 na schemacie wzmacniacza), które przełączają wzmacniacz w tryb pracy lub ładowania akumulatorów, wskaźniki napięcia, oraz zasilacz przekaźników. Płytka wygląda na nieco skomplikowaną, ale w sumie nie jest tak źle. Na płytkę przeniosłem także bezpieczniki (B), które chronią (przynajmniej czasami) wzmacniacz przed zniszczeniem w przypadku przekroczenia parametrów.
Napięcie wyjściowe regulujemy za pomocą rezystora Ri (ze schematu). Do wstępnego ustawienia napięcia użyjemy potencjometru 5k, po wyregulowaniu mierzymy rezystancję i lutujemy rezystor. Na płytce drukowanej jest miejsce na dwa rezystory połączone szeregowo (R1+R3) zastępujące Ri dzięki czemu łatwiej dobrać żądaną, czasem nietypową  wartość.
Diody D zabezpieczają układ przed napięciem "powrotnym" od akumulatorów, gdy ładowarka nie jest włączona do sieci. Zwróć uwagę na różną polaryzację diod D w kanale dodatnim i ujemnym. 

Po obu stronach (zielonych) opraw bezpieczników przekaźniki przełączające tryb pracy/ładowania.
Po prawej u dołu wskaźniki naładowania akumulatorów.
Z lewej strony płytki, bliżej transformatora, moduł prostownika i stabilizatora napięcia +/-27,5V.
Stabilizatory LM 317 i LM337 chłodzone niewielkimi radiatorami.

Wskaźnik napięcia akumulatorów
Po naładowaniu napięcie na akumulatorach wynosi ok.+/-  27V, po czym spada powoli w miarę rozładowywania. Granicznym napięciem, poniżej którego akumulatory nie powinny być rozładowywane jest +/- 21V (10.5V dla jednego akumulatora). Jak widać potrzebny jest jakiś wskaźnik który wskazywałby stan naładowania akumulatorów. Zbudowałem prosty wskaźnik  napięcia według opisu w EdW nr 4/2006.  

R1 - 30k
R2 - 5k
P - 10k potencjometr montażowy miniaturowy,
T - tranzystor np. BC 108B,
D1 - dioda elekroluminescencyjna czerwona,
D - podwójna, czerwono-zielona dioda elektroluminescencyjna

Jest to bardzo prosty układ. Wskaźnikiem jest podwójna dioda D święcąca czerwonym i zielonym światłem. 
Jak to działa?
Gdy akumulatory są naładowane, dioda świeci tylko zielonym światłem. W miarę rozładowywania, przy pewnym napięciu,  zaczyna świecić dioda czerwona, a powoli gasnąć zielona. Ponieważ w pewnym zakresie napięć, świecą obie diody, w wyniku zmieszania światła widzimy że zieleń zmienia się w kolor żółty, potem pomarańczowy, by wreszcie, gdy dioda zielona zgaśnie zupełnie, zaświecić mocnym, czerwonym światłem. Jest to już napięcie graniczne i sygnał dla nas, by ładować akumulatory.
Dolne napięcie graniczne ustalamy za pomocą potencjometru P, na wartość ok. 21,5-22V. Natomiast zakres, gdzie świecą obie diody będzie zależał od tranzystora T, w właściwe od jego współczynnika wzmocnienia. Gdy tranzystor ma mały współczynnik, obie diody świecą praktycznie przez cały zakres napięć użytecznych - nie jest to dobre rozwiązanie. 
Z kolei, gdy tranzystor ma duży współczynnik wzmocnienia, to zakres wspólnego świecenia jest bardzo mały, można dość precyzyjne ustalić napięcie graniczne. 
Ale według mnie, lepszym rozwiązaniem jest, gdy ten zakres obejmuje napięcie 2-3 V, wtedy dioda świeci światłem najpierw żółtym potem pomarańczowym, sygnalizując zbliżanie się do napięcia granicznego. Taki zakres dają tranzystory o współczynniku wzmocnienia 250-300. 
Większość multimetrów, nawet tych tanich, ma gniazdo do pomiaru współczynnika wzmocnienia tranzystorów hfE, łatwo więc będzie sprawdzić jego wartość. 
Można też kupić tranzystory z serii B, (np. BC 107-109B) które to właśnie mają żądany współczynnik. Tranzystory serii A mają niski, natomiast serii C zbyt wysoki współczynnik wzmocnienia. 
Dioda elektroluminescencyjna D1 (czerwona) nie sygnalizuje napięcia (chociaż świeci), służy tylko do ustalenia odpowiedniej różnicy napięć zasilania pomiędzy diodą zieloną a czerwoną (D).
Potrzebne będą dwa wskaźniki napięcia Wsk (jak na schemacie ). 
Aby wyskalować wskaźnik będzie nam potrzebny zasilacz o regulowanym napięciu 20-30V. Doskonale do tego nada się tymczasowo ładowarka (jeden z jej kanałów), gdzie rezystor R1 zastąpimy potencjometrem 10k, zyskując możliwość płynnej zmiany napięcia zasilającego.

Bezpieczeństwo:

Zanim zaczniesz pracować z wysokimi napięciami, poczytaj o skutkach działania prądu na organizm człowieka na stronie "Bezpiecznie!"

Urządzenia elektroniczne zwykle są zasilane z sieci 230V. 
Napięcie sieciowe jest niebezpieczne, dlatego stosuj przemyślane rozwiązania swoich konstrukcji tak, by nie narazić siebie i innych użytkowników na porażenie prądem elektrycznym! 
 


moje projekty  >> nie tylko lampowe >
  I bezpiecznie! I zasilacz preampa I wzmacniacz na LM I hybryda słuchawkowa I opóźniacz I ładowarka I podstawki I pomiary oscyloskopem I płytka drukowana I różne I porady I  


powrót do góry >

I strona główna I audio-retro I moje projekty I w wolnym czasie I warto odwiedzić I  

©  2000 - 2012 | Projekt strony: S.C.  |  Wszelkie prawa zastrzeżone