Стабилизатор напряжения и тока для зарядки АКБ Опции

[TU22]

Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, или поделитесь ссылкой.
Задача такая: сделать маломощное устройство подзарядки автомобильного аккумулятора, стоящего прямо на автомобиле и долговременного поддержания его в заряженом состоянии.
Питание нескольких таких устройств от безопасной низковольтной линии постоянного тока, например 24 В. 24 В будут получены от трансформатора с диодным мостом и конденсатором без дополнительной стабилизации.
Максимальное выходное напряжение должно иметь подстройку в диапазоне 13...15 В.
Ток должен ограничиваться (стабилизироваться) на уровне около 1А. Возможны варианты от 0.5 до 2 А.
Желательно подобрать вообще готовый модульный DC-DC преобразователь. Но которые попадались, имеют стабилизацию напряжения, но не имеют ограничения тока. Они просто отключаются при превышении тока (судя по даташитам), потом восстанавливаются.
Рассматриваю вариант DC-DC преобразователь и последовательно с ним некий стабилизатор тока. Если просто мощный резистор - будет большая зависимость тока от разницы напряжений DC-DC преобразователя и аккумулятора. Если стабилизатор тока на LM317, то большое выделение тепла, радиатор, при низком напряжении аккумулятора - большое падение напряжения на этом стабилизаторе, соответственно большая рассеиваемая мощность. Хотелось бы более красивое решение.

[Егоров]

Почитайте ССV источники, "постоянный ток, постоянное напряжение". Небольшая добавка в стандартный источник напряжения приводит его характеристики к требуемым.
Вот только трансформатор 50гц около 24 вольт и прочее - плохое решение.

[TU22]

Спасибо, попробую поискать.
А плохо, что трансформатор, а не импульсник? Или величина напряжения 24 В?

[Oxygen Power]

Поищите на эту тему публикацию Полякова в ж. Схемотехника.

[domowoj]

На казусе давно идет полемика
http://kazus.ru/forums/forumdisplay.php?f=18

[Егоров]

На казусе давно идет полемика
http://kazus.ru/forums/forumdisplay.php?f=18

Ну это как извозчики обсуждают преимущества монорельсовых дорог. Сколько потребуется овса для заданной мощности и дегтя для смазки одного рельса.

[tyro]

Ну это как извозчики обсуждают преимущества монорельсовых дорог.

Очень правильно замечено: обсуждают, а не посылают читать на стороне различные материалы.

[Егоров]

Очень правильно замечено: обсуждают, а не посылают читать на стороне различные материалы.

В чем-то с Вами соглашусь. Часто от простых вопросов тут отмахиваются.
Но нельзя же темы, повторяющиеся по нескольку раз, обсуждать подробно с нуля. Задача стандартная и ее давно успешно решают без громоздких трансформаторов и лампочек от стопов последовательно.
Предварительно стоит почитать развернутые статьи. Ключевые слова для поиска я привел. Будет конкретный узкоспециальный вопрос - можно обсудить.
Скорее всего, это разовая конструкция "для души", а не профессиональная разработка.

[Plain]

Самый простой вариант — купить готовый светодиодный БП на нужный ток и немного больше требуемого напряжение, залезть внутрь и подкрутить в цепи ОС порог ограничения напряжения. За исключением шальных поделок, все БП такого типа имеют такой порог. К аккумулятору БП подключать разумеется через диод.

[Егоров]

Самый простой вариант — купить готовый светодиодный БП на нужный ток и немного больше требуемого напряжение,

Да, это простое решение, доступное для реализации.

[domowoj]

купить готовый светодиодный БП ... залезть внутрь и подкрутить в цепи ОС порог ограничения напряжения.

И ввести регулировку/ограничение/стабилизацию зарядного тока.
В мощных двухтактных БП есть и шунт, и ток ограничивается при мах его значении.

[wim]

А плохо, что трансформатор, а не импульсник? Или величина напряжения 24 В?

Не берите в голову - IP-видеокамеры питают по проводам на 100 м. Надо просто посчитать падение напряжения на проводах для максимального тока заряда. А по теме лучше изучать готовые схемы:
http://micrel.com/_PDF/App-Notes/an-15.pdf
Показанные там зарядные устройства можно сделать на чем-нибудь менее экзотичном - LM2575, LM2576. Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?

[MikeSchir]

Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?

Ну "свинец" то, вроде, терпит зарядку на минусовых температурах. Правда не знаю как ниже -10. Имеет довольно большое значение температурного коэффициента напряжения. Источника 15 В может не хватить для заряда.

[Herz]

А, может, стоит взять готовый автомобильный реле-регулятор и "настроить" его на меньший ток? Хотя, зачем растягивать зарядку - непонятно.

[TU22]

Спасибо всем за ответы!
Драйверы светодиодов могут подойти с доработкой, правда они с 220 В переменки большей частью.

Не берите в голову - IP-видеокамеры питают по проводам на 100 м. Надо просто посчитать падение напряжения на проводах для максимального тока заряда. А по теме лучше изучать готовые схемы:
http://micrel.com/_PDF/App-Notes/an-15.pdf
Показанные там зарядные устройства можно сделать на чем-нибудь менее экзотичном - LM2575, LM2576. Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?

Зимой просто напряжение побольше надо, а так, если аккумулятор изначально не сильно разряжен и плотность достаточная, чтобы электролит не замерз, то основная задача просто дозарядить аккумулятор и поддерживать для компенсации тока саморазряда и токов, которые потребляет автомобиль при длительном хранении.

Мне конечно больше подешел бы вариант слегка доработать какой-нибудь готовый DC-DC конвертер, чем делать его с нуля. Поскольку нужно сделать пару десятков таких устройств, запускать производство или паять каждый экземпляр вручную не очень целесообразно.

А, может, стоит взять готовый автомобильный реле-регулятор и "настроить" его на меньший ток? Хотя, зачем растягивать зарядку - непонятно.

Что-то не представляю, как это можно сделать. Если выход регулятора напряжения (который на обмотку возбуждения) подключить к аккумулятору, то для контроля напряжения вход тоже придется подключить на выход. А куда же тогда подключить питающее напряжение? И как "настроить" ток?

Поищите на эту тему публикацию Полякова в ж. Схемотехника.

Честно говоря не получилось найти. Если только скачивать весь архив за несколько лет и в каждом просматривать... Не подскажите название статьи или год и номер журнала?

Может быть вот такой конвертер будет выполнять заданные функции?
DC-DC LED Driver 5-35V to 1.25-30V CV CC Adjustable Buck Power Supply Module
Вот здесь он упоминается http://mysku.ru/blog/ebay/17448.html

[Oxygen Power]

Честно говоря не получилось найти. Если только скачивать весь архив за несколько лет и в каждом просматривать... Не подскажите название статьи или год и номер журнала?

Ориентировочно 2005 г. Поищу и оставлю ссылку.

Все же начало в "Схемотехника" №7 за 2002 г. стр. 6
Вот ссылка для скачивания: http://www.radioman-portal.ru/magazin/shem...nika/2002/7.php

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Dec 4 2013, 10:36

[TU22]

Либо вот такой:
http://www.ebay.com/itm/DC-DC-Buck-Convert...=item460ec9e6fa

[Plain]

Если Ваше "сделать красиво" синоним того, что Почта РФ как минимум пару месяцев будет реально играть им в футбол, а в качестве корпуса при "минимуме работы руками" обматывать его скотчем, то вполне сгодится. Всё с тем же последовательным диодом, разумеется.

[Oxygen Power]

Можно пойти дальше и использовать БП от ноутбука.

[TU22]

Если Ваше "сделать красиво" синоним того, что Почта РФ как минимум пару месяцев будет реально играть им в футбол, а в качестве корпуса при "минимуме работы руками" обматывать его скотчем, то вполне сгодится. Всё с тем же последовательным диодом, разумеется.

Да, в России к сожалению ничего подобного найти не получается. А из Китая под Новый год заказывать, Вы правы, к весне придет. Припаять провода и засунуть в корпус - не проблема. Про диод понял, учту.
Может кто знает, где у нас подобные штуки могут быть?

[Александр Козлов]

Использование низкочастотного трансформатора это самое разумное решение. Сделать преобразователь с надежностью как у простого трансформатора это из области фантастики.
Между прочим все трех выводные линейные стабилизаторы прекрасно работают в импульсном режиме. Как правильно отмечали, при зарядке АКБ на улице надо вводить термо компенсацию. Ничего страшного, просто ввести в делитель обратной связи датчик, например, KTY.

[K-Volodja]

Разряженные аккумуляторы при отрицательных температурах не заряжают, поскольку они не наберут свою емкость. Поэтому можно говорить только о компенсационном подзаряде, а для этого не нужны мощные источники, достаточно маломощного трансформатора и простейшего выпрямителя без всяких стабилизаторов. Если нужно ограничить токи - то резистором по выходу или конденсатором по входу.

[Oxygen Power]

Разряженные аккумуляторы при отрицательных температурах не заряжают, поскольку они не наберут свою емкость. Поэтому можно говорить только о компенсационном подзаряде, а для этого не нужны мощные источники, достаточно маломощного трансформатора и простейшего выпрямителя без всяких стабилизаторов. Если нужно ограничить токи - то резистором по выходу или конденсатором по входу.

Никто не говорит о зарядке. Необходимо поддерживать аккумулятор в буферном режиме фиксируя при этом максимально допустимое напряжение.
Не держать же в наличии несколько устройств. Поэтому достаточно одного полноценного зарядного устройства с правильной характеристикой зарядного тока.

[Егоров]

Использование низкочастотного трансформатора это самое разумное решение. Сделать преобразователь с надежностью как у простого трансформатора это из области фантастики.

Так а дальше, после трансформатора сделать что-то путное на КТ315 - тоже ведь фантастика?
Надежность импульсного источника сейчас уже на приемлемом уровне. Он также значительно дешевле.

[TU22]

В качестве источника 24 В можно применить 600 Вт импульсный преобразователь SE-600-24, в России вроде есть.

[Plain]

Вы всё ещё на самом деле автор темы? В первом её сообщении говорится о нагрузке 15 Вт.

[TU22]

Вы всё ещё на самом деле автор темы? В первом её сообщении говорится о нагрузке 15 Вт.

Питание нескольких таких устройств от безопасной низковольтной линии постоянного тока, например 24 В.

Поскольку нужно сделать пару десятков таких устройств

От этого источника будут питаться около 20 преобразователей

[Bronislav]

От этого источника будут питаться около 20 преобразователей

Мне кажется, что Вам нужно поточнее определиться с выходными параметрами зарядников. В простом случае можно применить что-то даже из 7812.
В свое время для КР142ЕН приводились схемы зарядных устройств с ограничением тока заряда (последовательный резистор на выходе) и напряжения
(резисторный делитель на выходе). Нужно только понять сколько тепла при этом придется рассеивать и сколько напряжения упадет на соединительных проводах в зависимости от
схемы соединения этих 20 зарядников.

[Александр Козлов]

А кто мешает включить 7812 в импульсном режиме. Стандартное решение и кпд вполне приличный.

[Bronislav]

В простейшем случае можно использовать блок питания на 15 Вольт и аккумуляторы подключать через цепочку диод + токоограничивающий резистор.
При этом можно использовать несколько блоков питания вместо одного мощного, разбив потребителей на группы.

[TU22]

Мне кажется, что Вам нужно поточнее определиться с выходными параметрами зарядников. В простом случае можно применить что-то даже из 7812.
В свое время для КР142ЕН приводились схемы зарядных устройств с ограничением тока заряда (последовательный резистор на выходе) и напряжения
(резисторный делитель на выходе). Нужно только понять сколько тепла при этом придется рассеивать и сколько напряжения упадет на соединительных проводах в зависимости от
схемы соединения этих 20 зарядников.

В простейшем случае можно использовать блок питания на 15 Вольт и аккумуляторы подключать через цепочку диод + токоограничивающий резистор.
При этом можно использовать несколько блоков питания вместо одного мощного, разбив потребителей на группы.

Про недостатки резистора я уже писал выше - ток зарядки сильно зависит от напряжения аккумулятора. Например высадят аккумулятор, оставив включенным какой-нибудь потребитель, будет напряжение на нем 1 В, а падение напряжения на резисторе - 14 В. И на какую мощность брать резистор? На какое напряжение и ток делать расчет? Для такого крайнего случая? И какой ток зарядки будет, когда напряжение будет 13 В?
Напряжение желательно чтобы регулировалось, т.к. есть зависимость рекомендованного напряжения АКБ от температуры. Конечно в идеале сделать автоматическую коррекцию по температуре, ну или хотя бы переключатель зима/лето. Но пока я не готов сказать точные цифры. Графики есть, но нужно напряжение делать немного ниже, чтобы не было расхода электролита. Чтобы заряд прекращался, а не длился бесконечно долго. Это лучше сделать уже экспериментально.
Зарядник будет в непосредственной близости от автомобиля, провода максимально короткие, падением напряжения на проводах можно пренебречь. Провода 24 В будут довольно длинные, падение существенное, но к конечному заряднику должно подойти не менее 17 В. По моим прикидкам, оно не опустится ниже 21 В.

[Bronislav]

Про недостатки резистора я уже писал выше - ток зарядки сильно зависит от напряжения аккумулятора. Например высадят аккумулятор, оставив включенным какой-нибудь потребитель, будет напряжение на нем 1 В, а падение напряжения на резисторе - 14 В.
Напряжение желательно чтобы регулировалось, т.к. есть зависимость рекомендованного напряжения АКБ от температуры.

Посмотрите схему 22 по ссылке: http://tehnodoka.ru/bp/mst.php.
А для крайнего случая только импульсник.

[ZH.VL.UR]

Если тема все еще актуальна, могу предложить простое и относительно дешевое решение, стабилизация тока + ограничение напряжения на заданном уровне, правда неперестраиваемое, но возможны варианты. Суть схемы - понижающий DC-DC преобразователь, автогенераторный на компараторе (я делал на LM2903) и мосфете с некоторой обвязкой. Из плюсов - легко доступные компоненты, простота схемы, настраивать вообще ничего не надо. Из минусов - нельзя соединять земли питания и выхода. На практике собирал, работает. На токе 10А греется конечно как печка, кпд наверное 80-85 процентов, слишком пологие фронты компаратор выдает, а частоту снижать не хочется, дроссель придется мотать на хорошую индуктивность. Есть модель в Multisim. Если надо - пишите в личку, выложу сюда все что смогу.

Аккуратнее с цитированием!

Сообщение отредактировал Herz - Dec 20 2013, 11:14

Причина редактирования: Избыточное цитирование