ГлавнаяРазноеЗарядное устройство электроника для автомобильного аккумулятора

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов на Atmega 16. Зарядное устройство электроника для автомобильного аккумулятора


Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов на Atmega 16.

Как то проходил я мимо аккумуляторной комнаты на работе. Проходя возле двери, почувствовал запах тухлых яиц. Так было несколько раз. Я спросил у мужиков, что за ядерная вонь? Они сказали, что сероводород из батарей так пованивает. Заглянул я туда и увидел что стоят пару батарей на зарядке и кипят как суп в кастрюле. Оказывается некоторые пользователи автомобилей оставляют свои батареи на ночь на зарядку и идут баиньки. А там пусть все огнем горит.

С одной стороны откуда пользователь знает, что там за зарядное и как оно работает? К тому же эти зарядники общественные, ну то есть колхозные. А колхозное, часто качественным не бывает. Разобрал я один зарядник и увидел, что там стоит трансформатор и диодный мост. Это все что там было. Конечно при такой схеме батарея будет кипеть. Ну вот и решили я грохнуть эти зарядные и сделать что то получше.

Начал рыть интернет, скачал пару книг. Посмотрел теорию. Схем зарядных устройств валом. Но большинство из них 70х годов. Сделаны как правило на транзисторах. В более продвинутых еще тиристоры есть. Все это очень скучно, серо и уныло. Есть так же схемы на микроконтроллерах, это уже интересней. Можно данные на LCD дисплей вывести, разные органы управления замутить. Но мне захотелось изобрести свой велосипед. Творчество как никак. Вот я и склепал с десяток зарядников по такой схеме. 8 ампер выжимают. Этого хватит за глаза. Схема в нормальном качестве лежит в архиве в конце статьи.

Это было правда года 4 назад. Этими зарядниками до сих пор пользуются.

Одна из целей, собрать из того что было под рукой. Корпуса использовал из под старых зарядников. Трансформатор использовал от списанных, сгоревших бесперебойников для компьютеров. Так называемых УПСов. Вот он.

Вот его внутренности:

Силовой трансформатор УПСа оказался идеальным по всем параметрам. Вторичная обмотка толстая с «мизинец». Сам трансформатор мощный, сделан качественно, с креплениями. Выходное напряжение 16 — 17 V AC. То что надо. В упсе есть еще второй трансформатор, маленький такой. Я его использовал для питания самой управляющей платы. Причем в нем есть две вторичные обмотки соединенные последовательно. Двухполярное питание для операционников считай уже готово. Прелесть. Диодный силовой мост, тоже был использован из старых зарядников. Охлаждение для тиристора взял из старых материнок для компьютеров. Вентилятор для охлаждения тоже снял со сгоревших китайских импульсных блоков питания, для тех же материнок. Остальную мелочевку, аккуратно выпаял из плат со старых мониторов. Купить только пришлось LCD дисплеи для индикации, энкодеры, ну и парочку мелочевок. Так что большинство деталей наколупал в загашниках. Atmega16 тоже лежали в загашнике. Ее и использовал.

Задачи перед зарядником были поставлены такие: 1. Автоматическое поддержание тока зарядки, изначально выставленным пользователем. 2. Простота в управлении. Один энкодер. Повернул и нажал. Это все. 3. При неправильно подключенной батарее (ошибка полярности), заряд невозможен. 4. Защита от к.з. Если при заряде, вдруг упал ломик на клеммы батареи, зарядник должен вырубится. А батарея, ну уж как получится. 5. Если батарея дохлая, и не может достичь порога 14.4 вольт при зарядке, то программный таймер должен вырубить заряд с соответствующим выводом сообщения не дисплей. Иначе батарея просто выкипит. 6. Зарядник невозможно запустить, пока не будет подключена батарея к клеммам зарядника с соблюдением полярности. 7. Зарядник не должен выходить из строя если к нему подключили батарею не соблюдая полярность. 8. Должен иметься режим «хранение батареи». Предположим ты не планируешь пользоваться батареей в течении пол года. Можно просто подключить батарею к заряднику, поставить на полку и забыть. Зарядник время от времени проверяет напряжение на батарее. И ели оно упало ниже чем например 12.5 вольт, автоматически врубается зарядка малым током 0.5 А.

Пин ADC0 — измеряет ток заряда батареи. Пин ADC1 — фиксирует скачек тока при к.з. Пин ADC2 — измеряет напряжение батареи. Пин AIN1 — фиксирует отсутствие/присутствие батареи. Пин PB4 — если что не так пошло, врубает защитное реле, которое отключает силовой трансформатор. К пинам PD0, PD1, PD3 подключен энкодер. Пин INT0 — ловит прохождение синусоиды после диодного моста, через нулевую точку. Зная когда эта точка появляется, можно легко вычислить когда надо включить тиристор. А вырубается тиристор сам, в точке указанной ниже на схеме.

Немного о теории заряда автомобильных аккумуляторов:

1. Батарея считается заряженной на 100% когда на ней 12.9 вольт.

2. Если на батарее 10.8 вольт, то она разряжена на 100%. Дальнейшее хранение или эксплуатация приведет с сульфатации пластин. Этот процесс фактически необратим. Если пластины засульфатированы, то такая батарея уже мусор. Существуют конечно такие спец зарядники, которые специальной импульсной формой тока как бы десульфатируют пластины. Но сами понимаете батарея уже будет не та. Так что если на батарее 12 вольт или ниже, то бегом ноги в руки и заряжать.

3. Зарядник в процессе заряда должен довести батарею до 14.4 вольта. Это так называемая точка закипания электролита. Когда эта точка достигнута, заряд еще не закончен. Далее надо плавно убавлять ток заряда. Убавили, подождали, пока опять не будет 14.4 вольта. Потом снова убавили. И так пока ток заряда не достигнет меньше 0.5 ампера. Ну а там уже можно вырубить.

4. Для батареи всегда более эффективна зарядка малым током. Это дольше по времени, но зато батарея целее будет. И при таком заряде она зарядится максимально. Так что гнаться за большими токами заряда не стоит. Большие токи оправданы в том случае, если вам надо срочно ехать, а батарея сдохла. Тогда можно конечно влупить 20А но не на слишком большой срок. Это реанимирует батарею и стартер она провернет. Опять таки, для батареи с большой емкостью этот ток еще ничего, с малой уже чего. Ток заряда выбирается делением емкости батареи на 10. Если у вас емкость 65 А/ч, значит начальный ток заряда можно установить 6.5А.

Наблюдал такую картину: Утро, мороз -30. У мужика за ночь батарея при таком минусе, чета емкость потеряла. Он подключил к ней пуско-зарядное устройство. Нажал «пуск», батарея треснула. Так что с такими реанимирующими режимами поосторожнее. Фактически батарея это мощный резистор с малым сопротивлением. Если батарея новая, то ее внутреннее сопротивление может быть меньше ома. Когда стареет, то сопротивление увеличивается. Если в такой резистор пытаться впихнуть 70А, последствия могут быть необратимы.

Вот график заряда батареи моим зарядником для батареи 65 А/ч.

Если посмотреть на оциллограмму работы тиристора, то увидим такую картину.Красная зона, это и есть та временная часть, когда осуществляется заряд батареи.Получается когда открывается тиристор, батарея подкорачивает вторичную обмотку на себя. И напруга на обмотке падает до напряжения на батарее. Из-за этого трансформатор в красном диапазоне может входить в насыщение. И начинать нехило греться. Поэтому лучше брать транс по мощнее. Если нет такого, тоже можно выкрутиться из ситуации. Тиристор надо открывать попозже. Тогда красная зона заряда будет поменьше. Нагрев уменьшится, но и токи заряда будут меньше. Как раз таки двигая точку открытия тиристора по синусоиде, регулируем ток заряда батареи. Драйвер работы с дисплеем писал с нуля.

Вообще ничего не мешает, перекроить схему по желанию, что нибудь выкинуть или добавить. Ну и прошивку самому написать. Творчество великое дело.

Прошивку накатал на ассемблере в AvrStudio 4.19. Весь проект на асме и схема в нормальном качестве лежит в топике.

Недостатки: 1. Тяжелый. Можно вместо гантелей использовать. Если долбанет по ноге, ногти сразу отлетят. На импульсной схеме полегче был бы. 2. Если покупать детали с нуля, то дорого выйдет. Дешевле купить готовый. С другой стороны когда делаешь сам, то сделаешь то, что тебе самому надо. + творчество и + кайф пусконаладочных работ. 3. Из-за конденсатора(интегрирующая цепочка) на ноге ADC0 есть некоторая инерционность работы зарядника. Но без него никак. Но по сути работе это не мешает. 4.… остальные пункты сами добавите.

Достатки: 1. Творчество. 2. Развитие умственных способностей. 3. Повышения уровня знаний в том как работают те или иные электронные приборы. В частности тиристор, LCD дисплей, аппаратные узлы микроконтроллера и др. Если просто купить готовый, то этого никогда не узнаешь. Ну только если из книг, но это сухая теория. А здесь тебе и практика и польза колхозу. 4. Как выше говорилось, кайф пусконаладочных работ. 5.… остальные пункты сами добавите.

Вот две книженции выкладываю.Зарядно пусковые устройства.zip — 2005г.Зарядные устройства.zip — 2005г. Но судя ниже из комментария clawham ни в коем случае их не скачивайте. Потому что там все схемы тупо кипятильные. Ну и моя схема в статье тоже тупо кипятильная. Только то зарядное которое он спроектировал, является самым правильным, но он с ним не хочет делиться.

Или вот такое на 24 вольта 15А.

А недавно я собрал вот такое зарядное на импульсном блоке питания

we.easyelectronics.ru

Зарядное устройство для автомобильных АКБ — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости ➔

Рано или поздно перед автолюбителем возни­кает вопрос о приобретении или изготовления за­рядного устройства для автомобильного аккуму­лятора (АКБ). Одним из вариантов решения данного вопроса является изготовление зарядного устройства из старых блоков питания (БП) ти­поразмера АТХ от компьютеров.

Одной из удачных конструкций зарядного уст­ройства (ЗУ) из БП АТХ является ЗУ, описание ко­торого приведено в [1]. Но данное решение име­ет недостаток: устройство боится неправильного подключения АКБ, в результате которого ЗУ может выйти из строя. Существуют решения этой про­блемы, но схемы переделки или сложны, или не позволяют одновременно выполнять функции бло­ка питания и зарядного устройства. Автор предла­гает свой вариант зарядного устройства для АКБ на базе ЗУ из [1]. Схема доработки показана на рисунке. На этой схеме дополнительно установ­лены детали, в позиционных номерах которых при­сутствует буква «а». Например, Ra7 и т.п.1

Принцип работы устройства такой же, как и в статье [1], но на выходе диодной сборки VDa1, VDa2 подключен стабилизатор напряжения, кото­рый одновременно является защитой от переполюсовки АКБ. Схема обеспечивает стабилизацию как по напряжению, так и по току.

Стабилизатор на микросхеме DAa1 типа К142ЕН12 стабилизирует напряжение в пределах 14,2... 14,5 В. Для уменьшения нагрева силовых тран­зисторов используется обратная связь, выполненная на оптроне U1, которая поддерживает отклонение входного напряжения DAa1 в пределах 2,5...3 В при любом токе. Принцип регулировки по току также описан в [1]. Если необходимо несколько ступеней регулировки тока, то R26 необходимо заменить сту­пенчатым переключателем. Величину R26 для каждой ступени рассчитываем по формуле:

R26=l·R24·R17/U0,

где U0=5 В, R24=0,1 Ом, R17=4,7 кОм, т.е. R26=94·l.

В аварийной ситуации при переполюсовке АКБ схема работает следующим образом:

  1. При работающем ЗУ ток протекает от АКБ по цепи: клемма «-» через R24, трансформатор, ди­одная сборка, стабилизатор, клемма «+» АКБ. Ра­ботает обратная связь по току и ограничения по напряжению, так как вся величина приложенного напряжения падает на транзисторе VT2. В резуль­тате начинает работать оптрон U1, что приводит к полному прекращению работы компьютерного БП. Стабилизатор переходит в режим стабилиза­ции тока, величина которого задается резистором Ra5. Величина ограничения тока должна на 2...ЗА превышать максимальный выходной ток. Резистор Ra5 рассчитывают по формуле:

Ra5= 1,35/I.

  1. При выключенном ЗУ ток протекает по той же цепи, но схема не работает.

Величину выходного напряжения 14,2...14,5 В настраивают подбором номинала резистора Ra7. Для полной зарядки АКБ требуется повысить вы­ходное напряжение до 15...15,5 В. Это можно вы­полнить при подключении дополнительного сопро­тивления параллельно или последовательно с Ra7.

Детали. Транзистор VT2 может быть любой данной структуры с Uкэ>40 В и Iк, который превы­шает максимальный выходной ток в аварийном ре­жиме на 20%. При необходимости в качестве это­го транзистора можно использовать несколько соединённых параллельно. VT2 устанавливают на радиаторе площадью 300 см2 с обдувом, так как при установленном максимальном токе 6 А на нем рассеивается до 20 Вт тепловой мощности. При кратковременном аварийном режиме достаточно, чтобы VT2 не вышел из строя от теплового пробоя.

Диоды VDa3, VDa6-VDa8 любые, VDa4 и VDa5 быстродействующие, все на напряжение U>40 В. Диодная сборка VDa1, VDa2 используется от переделываемого блока питания. Резисторы R24 и Ra5 должны быть достаточной мощности для рассеивания тепла, выделяемого в аварийном режиме (Ppac=I2R). Само зарядное устройство можно выполнить в корпусах от двух блоков питания, пристыкованных друг к другу (см. фото).0

Литература

  1. Андрюшкевич В. Переделка компьютерного блока питания в лабораторный и зарядное устрой­ство // Радио. - 2012. - №3.

Автор: Сергей Давыдов, г. Мариуполь

Источник: журнал Радиоаматор №7/8 2015

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Читать все новости ➔

Основу зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, принципиальная схема которого приведена на рисунке, составляет интегральная микросхема МА7815 с системой защиты и цепями аналоговых индикаторов. Индикаторы обеспечивают контроль зарядного тока и напряжения аккумулятора.Сетевое напряжение 220 В преобразуется трансформатором Тr до значения примерно 17-20 В. При этом трансформатор должен быть рассчитан на рабочий ток не менее 1,5 А. Защиту от межвиткового замыкания в первичной обмотке трансформатора обеспечивает предохранитель Pol. Переменное напряжение, сформированное на вторичной обмотке трансформатора, выпрямляется четырьмя диодами D1-D4 типа 1N5404 (KY708), включенными по мостовой схеме, и фильтруется конденсатором С1. Выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор IO1 типа МА7815, к выводам которого подключены блокировочные конденсаторы емкостью 100 nF Выходное напряжение стабилизатора (15 В) уменьшается до требуемых 14,3 В с помощью диода D6. Дроссель TL, намотанный на тороидальном сердечнике, сглаживает скачки напряжения. Каскады аналоговой индикации тока и напряжения, состоящие из амперметра и вольтметра с соответствующими цепями, обеспечивают контроль величины зарядного тока и уровня напряжения аккумулятора.

После подключения аккумулятора к зарядному устройству ток зарядки, ограниченный стабилизатором, составляет примерно 1 А. По мере зарядки аккумулятора и увеличения его напряжения зарядный ток снижается до 0,1 А. После того, как напряжение аккумуляторной батареи перестанет возрастать, зарядка закончится.

В случае перепутывания клемм при подключении зарядного устройства к аккумулятору, диод D7 инициирует короткое замыкание. При этом предохранитель Ро2 перегорит и отключит аккумулятор от зарядного устройства, а свечение красного диода проинформирует о неправильном подключении аккумулятора.В предлагаемом зарядном устройстве используются широко распространенные детали. При желании конструкцию устройства можно упростить, удалив из схемы дроссель TL, защитный диод D7, индикационный светодиод D8, резистор R3 и даже выключатель на выходе зарядного устройства. Индикаторная лампа Z, подключенная к отдельной обмотке, используется для подсветки индикаторов и не влияет на работу устройства.Микросхему IO1 следует разместить на алюминиевом радиаторе, который должен быть изолирован от корпуса зарядного устройства. Блокирующие конденсаторы следует установить в непосредственной близости от стабилизатора. Резисторы R1 и R3 должны быть мощностью не менее 1 Вт. Шунтирующий резистор R2 изготовлен из нихромовой проволоки, его сопротивление выбирается в зависимости от типа используемого амперметра. Сопротивление в цепи вольтметра образовано резистором R4 и подстроеч-ным потенциометром R5. Номиналы этих элементов выбираются в зависимости от используемого вольтметра.Силовые элементы зарядного устройства размещаются на задней стороне корпуса. При этом особое внимание следует обратить на крепление сетевого провода, трансформатора и сетевого выключателя.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Автоматическое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов

Читать все новости ➔

В статье описывается ЗУ, обеспечивающее одновременно заряд и десульфатацию автомобильного аккумулятора в течение заданного периода времени.0При эксплуатации электромобиля аккумуляторная бата­рея рано или поздно все равно разрядится. Заряд аккуму­ляторной батареи осуществляют, как правило, одним из двух методов: постоянным током или постоянным напряжением. В первом случае заряд производится постоянным током 0,1С (0,1 от номинальной емкости батареи). Для батареи емкос­тью 55 А·ч ток заряда составляет 5,5 А. Фактически, заряд­ное устройство представляет собой регулируемый стабили­затор тока.

При заряде постоянным напряжением степень заряженности аккумуляторной батареи напрямую зависит от величи­ны зарядного напряжения. Полностью зарядить батарею мож­но при напряжении зарядного устройства 16,3...16,5 В. В первый момент включения тока его величина может дости­гать до 50 А и более, в зависимости от внутреннего сопро­тивления батареи. По мере заряда напряжение на ее выво­дах приближается к напряжению зарядного устройства, вели­чина зарядного тока соответственно снижается и приближа­ется к нулю в конце заряда. Критерием заряда в подобном случае является достижение напряжения на выводах АКБ рав­ного 14,4 ±0,1 В.

Принципиальная схема зарядного устройства (далее уст­ройства) показана на рис.1.

Рис. 1

Рис. 1

Устройство обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А. Для заряда и одновременной десульфатации АКБ це­лесообразно устанавливать импульсный зарядный ток 5 А.

Устройство содержит три основных функциональных узла:

  • стабилизатор тока, выполненный на транзисторе VT5;
  • таймер на микроконтроллере DD1;
  • стабилизатор напряжения на микросхеме DA1 для пита­ния таймера.

Заряд аккумулятора осуществляется положительными им­пульсами тока с обмотки II трансформатора Т1, в течение половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на клеммах ХТ3, ХТ4 превысит напряжение на аккумулято­ре. В течение второго полупериода диоды VD, VD5 закрыты, и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивле­ние R22. Величина разрядного тока определяется номиналом данного сопротивления. Значение зарядного тока устанавли­вается вращением движка резистора R22 по амперметру, подключаемого к клеммам ХТ1, ХТ2. Учитывая, что при за­рядке батареи часть тока протекает и через резистор R19, то показание амперметра должно быть 1,8...2 А (для импульс­ного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает ус­редненное значение тока за период, а заряд осуществляет­ся в течение половины периода.

Источником опорного напряжения служит стабилитрон VD10. Опорное напряжение через делитель R17R18 поступа­ет на базу транзистора VT5.

Сетевое напряжение поступает на обмотку I трансфор­матора T1 через предохранители FU1, FU2 и сетевой вы­ключатель SA1. Лампочка h2 позволяет визуально контро­лировать наличие сетевого напряжения. Основные техни­ческие характеристики зарядного устройства приведены в таблице.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от некон­тролируемого разряда в случае пропадания сетевого напря­жения. В этом случае реле К1 своими контактами отключит цепь разряда аккумулятора. Для защиты от короткого замы­кания на выходе в устройстве предусмотрен предохранитель FU3. Источник питания +5 В включает в себя выпрямитель на диодах VD6-VD9 и стабилизатор напряжения DA1. Напря­жение на выпрямитель поступает с обмотки III трансформа­тора Т1. Индикатор HL2 позволяет визуально контролировать напряжение +5 В.

Таймер

Таймер с обратным отсчетом времени выполнен на микро­контроллере DD1. Задаваемое время от 1 до 999 мин с дис­кретностью задания 1 мин. Предусмотрена подача (длительно­стью 60 с) звукового сигнала в момент окончания отсчета за­данного времени. Рабочая частота микроконтроллера задается генератором с внешним резонатором ZQ1 с частотой 10 МГц.

Работой реле К1 управляет транзистор VT4, сигнал на который поступает с вывода 11 микроконтроллера DD1. Пьезоэлектрический излучатель ВА1 подключен к выводу 8 микроконтроллера DD1. Индикатор HL1 вклю­чается с вывода 9 микроконтроллера DD1.

С порта Р1 микроконтроллер DD1 опрашивает кла­виатуру (кнопки S1-S3) и управляет динамической ин­дикацией на транзисторах VT1-VT3 и цифровых семи­сегментных индикаторах HG1-HG3.

Для функционирования клавиатуры задействован также вывод 7 микроконтроллера DD1. Цифровая часть принципи­альной схемы (таймера) гальванически развязана от сети 220 В/50 Гц и аналоговой части (стабилизатора тока).

В интерфейс устройства входят клавиатура (кнопки S1-S3), индикатор HL1, лампочки h2, h3 и блок индикации (дис­плей) из трех цифровых семисегментных индикаторов HG1-HG3. Интерфейс достаточно компактен, удобен и име­ет хорошую читаемость. Кнопки клавиатуры имеют следую­щее назначение:

  • S1 ( Д ) - увеличение на единицу значения при установ­ки времени в минутах, при удержании данной кнопки в на жатом состоянии более 4 с, значение времени, индицируе­мое на дисплее, увеличивается на 5 единиц за 1 с;
  • S2 ( С ) - уменьшение на единицу значения каждого при установке времени часов, работает аналогично кнопке S1;
  • S3 ( C ) - кнопка включения/выключения выпрямителя, данная кнопка подтверждения заданных параметров и нача­ло работы, с нажатием данной кнопки начинается работа таймера - идет обратный отсчет заданного времени, включает­ся реле К1 (лампочка Н2), включается также индикатор HL1.
Технические характеристики Параметр
Сетевое напряжение питания, В 220 ± 10%, 50 Гц
Потребляемая мощность, ВА, не более 170
Задаваемый импульсный зарядный ток, А до 10
Габаритные размеры, мм 245 х 115 х 110
Масса, кг не более 5
Задаваемое максимальное время заряда, мин 999
Дискретность задания, мин 1

Разряды индикации интерфейса имеют следующее назна­чение:

  • разряд (индикатор HG1) -  «единицы минут»;
  • разряд (индикатор HG2) -  «десятки минут»;
  • разряд (индикатор HG3) -  «сотни минут».

Сразу после подачи питания на выводе 1 микроконтрол­лера DD2 через цепь R3C1 формируется сигнал системного аппаратного сброса микроконтроллера DD1. При инициали­зации пьезоэлектрический излучатель ВА1, индикатор HL1, транзистор VT4 отключены. На индикаторах HG1-HG3 инди­цируются нули. Точка h индикатора HG3 включена. Для перевода устройства в рабочий режим необходимо кнопками S1 (Д), S2 (С) установить нужный интервал времени. При установке времени, в таймере запрещается отсчет текущего времени. Дальше необходимо нажать кнопку S3 (С), при этом включится индикатор HL1, лампочка Н2, на выводе 11 мик­роконтроллера установится лог. «1». Транзистор VT4 откро­ется, и напряжение с выпрямителя на диодах VD6-VD9 вклю­чит реле К1, которое своими контактами замкнет цепь подключения аккумулятора. Начинается процедура зарядки ак­кумуляторной батареи. Установленное время заносится в па­мять микроконтроллера DD1.

Время, индицируемое на индикаторах HG1-HG3, декре­ментируется с каждой минутой. Точка h индикатора HG3 ми­гает с периодом 1 с. Если необходимо остановить заряд и из­менить время, то для этого необходимо нажать кнопку S3 (С), при этом выключится индикатор HL1, лампочка Н2 и реле К1, которое своими контактами разомкнет цепь подключения ак­кумулятора. Потом кнопками S1 (Д), S2 (С) установить необ­ходимый интервал времени и нажать кнопку S3 (С).

Программное обеспечение микроконтроллера полностью обеспечивает реализацию алгоритма работы электронных ча­сов. Формирование точных временных интервалов длитель­ностью 1 с, решено с помощью прерываний от таймера TF0 и счетчика на регистре R3. Счетчик на регистре R4 форми­рует интервал в одну минуту. Таймер TF0 формирует запрос на прерывание через каждые 3400 мкс. Счетчики на дан­ных регистрах, подсчитывают количество прерываний, и че­рез каждую минуту устанавливается флаг (pusk1), и текущее время декрементируется.

Корректировка текущего времени происходит каждые де­сять минут. Интервал для таймера TF0 3400 мкс выбран не­случайно. Через каждые 3400 мкс происходит отображение разрядов в динамической индикации устройства.

Программа состоит из трех основных частей: инициали­зации, основной программы, работающей в замкнутом цик­ле, и подпрограммы обработки прерывания от таймера TF0.

Конструкция и детали

Транзистор VT5 следует установить на радиаторе. Площадь эффективной поверхности радиатора не менее 200 см2. Мик­росхема DA1 также устанавливается на радиаторе. Площадь эффективной поверхности радиатора для нее не менее 20 см2.

Вилка Х1 входит в состав сетевого шнура ШВВП-ВП2 х 0,75-250-18-6.

В устройстве применены резисторы типа С2-33Н-0,125, ре­зистор R16 - С2-33Н-2, R18 - СП5-2ВБ, R21 - С5-16МВ (ав­тор последовательно включил два резистора С5-16МВ-2Вт-0,2 и один С5-16МВ-2Вт-0,1), R22 - ПЭВ-30. Подойдут любые дру­гие с такой же мощностью рассеивания и допуском ±5%.

Конденсаторы С1-С3 типа К50-35. Конденсатор С4 типа К10-17а. Данный конденсатор устанавливается между цепью +5 В и общим проводником микроконтроллера DD1 непосред­ственно возле ИМС.

Стабилитрон VD10 подойдет любой, с напряжением ста­билизации от 8 до 12,2 В. Реле К1 - РЭН29 РФ0.450.016ТУ на напряжение 12 В.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ШЛ 32х40 (материал Э310 толщиной 0,35 мм). Первичная обмотка I содержит 554 витка провода ПЭТВ-2 0,8. Обмотка II содер­жит 132 витка провода ПЭТВ-2 1,6, с отводом от 66 витка. Обмотка III содержит 30 витков провода ПЭТВ-2 0,8. Между обмотками прокладывают три слоя лакоткани ЛМШС-105-0,12 ГОСТ 2214-78, катушку оборачивают также тремя слоями вы­шеуказанной лакоткани.

Рис. 2

Рис. 2

Данный трансформатор можно заменить любым другим с параметрами:

  • Максимальная выходная мощность, не менее .... 200 Вт;
  • Напряжение вторичной обмотки II:

в режиме «холостого хода» .... 22...25 В;в режиме номинальной нагрузки .... 21.24 В;

  • Напряжение вторичной обмотки III:

в режиме «холостого хода» .... 12В;в режиме номинальной нагрузки .... 11В;

  • Максимальный ток обмотки II .... 8А;
  • Максимальный ток обмотки III .... 1А;
  • Электрическая прочность между первичной и вторичными обмотками .... 1,5 кВ;
  • Сопротивление изоляции .... 500  МОм.

Отметим, что потребление тока по каналу напряжения +5 В составляет не более 200 мА.

Номинальный ток предохранителей FU1, FU2 - 1,1 А. Тип ВП1-1,1А (1,1 А/250 В). Держатели вставок плавких типа ДВП4-1в. Номинальный ток предохранителей FU3 - 10 А. Тип ВП1-2 (10 А /250 В). Держатель вставки плавкой типа ДВП4-2В.

Электромонтаж цепей стабилизатора тока велся сдвоен­ным проводом МГШВ-0,5. Монтаж цепей таймера проводом МГТФ-0,12, монтаж остальных цепей проводом МГШВ - 0,35.

Работа с устройством

Целесообразно проверить устройство на резистивной нагрузке. Для этого необходимо к клеммам ХТ3, ХТ4 подклю­чить резистивную нагрузку 6 ±1 Ом (Ррас=60 Вт, I=6 А), по­дойдет реостат типа РСП 15 ±10% Ом, 6,5 А. К клеммам ХТ1, ХТ2 подключить амперметр (любой с пределом измере­ния тока до 10 А). Включить выключатель SA1 и установить, вращая движок резистор R18, ток по амперметру 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А, так как амперметр показы­вает усредненное значение тока за период).

Через 2...3 ч работы проверить тепловой режим работы устройства и показания амперметра. После подключения ак­кумуляторной батареи, значение зарядного тока резистором R18, по амперметру, нужно установить в пределах 1,8...2 А.

Автор: Сергей Шишкин, г. СаровИсточник: журнал Электрик №10, 2014

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org