СОНАР УЗ 207.01 :: Схема и доработка

[Slabovik]

Привет! Это снова я!

Сегодня хочу показать то, что вылёживалось несколько лет и, когда мне на днях принесли очередную такую вундервафлю, я решил всё-таки оформить материал в читаемом виде.

Речь о зарядном устройстве СОНАР относительно простой модели 207.01

Данный девайс предназначен для зарядки 12-вольтовых кислотных аккумуляторов по неплохому в общем-то алгоритму: заряд током -> выдержка напряжением -> хранение (подробнее можно ознакомиться в инструкции от производителя). Всё началось с того, что было замечено: несмотря на весьма неплохой заявляемый функционал данный зарядник работает весьма криво. То недозаряжает, то перезаряжает, то не желает переключать режим... Поскольку разбираться без схемы было крайне неудобно, один из таких приборов был взят, раскурочен, и в результате трудов появилась вот эта схема

Левая часть - классика на UC3842. В правой части немного сложнее: защита от переполюсовки и к.з. - за это отвечает узел на транзисторе VT2 и реле К1, усилитель ошибки по напряжению (правый ОУ LM358) и триггер режима - левый ОУ LM358.

Как оказалось, за фиговую работу девайса повинен примитивный дизайн источника опорного напряжения, роль которого возложена на стабилитрон VD10.
Проблема в том, что простые стабилитроны имеют значительной величины положительный ТКН, в то время, как кислотный аккумулятор - отрицательный. Из-за этого получается, что при попытке зарядить аккумулятор в холодном гараже, его фиг зарядишь, а если это происходит в тёплом помещении летом - аккумулятор начинает кипеть и греться.

В общем, решение проблемы было придумано: меняем этот температуронестойкий стабилитрон на гораздо более стабильную схему на базе TL431.
Как это сделать - показано во врезке на схеме. Стабилитрон выкидываем, а TL431 впаиваем навесным монтажом, не забыв поправить номинал паре резисторов.

Спойлер

После этого станет не нужно такое огромное сопротивление шунта Ш1, который выполнен дорожкой, идущей через всю плату, и для уменьшения его сопротивления его нужно "обпаять" поверху медным проводником, начиная от минусовой ножки C14 и заканчивая изгибом около R20.

Утолщать проводник просто припоем толку мало, потому что припой обладает высоким удельным сопротивлением - примерно в 10 раз большим, чем у меди.
Конечно, у вас могут быть медяшки другой толщины, но вы всегда сможете проверить правильность такой обпайки по критерию: на полном зарядном токе, когда горит красный светодиод "заряд", падение напряжения на всей длине этого проводника от минуса конденсатора C14 до месте подпайки минусового провода должно получиться 50-60 милливольт.
Это связано с тем, что триггер режима использует опорное напряжение 18 мВ, которое получается от протекания стабильного тока через резистор R29.
Когда напряжение, падающее на шунте Ш1+Ш2 опустится ниже 18 мВ, триггер перекинется в режим "Готов" и заблокируется так за счёт ПОС через R25 R26. В режим "Заряд" он должен переключиться, когда ток в аккумулятор, вырастет настолько, что падение на Ш1+Ш2 станет выше 35..40 мВ.

Да, чуть не забыл: после замены VD10 на TL431 надо отрегулировать напряжение ограничения. Переключатель «Зима-Лето» ставим в положение «Лето». Включаем зарядное устройство включается и подключается аккумулятор. Мультиметром контролируем напряжение на плате зарядного устройства (не на аккумуляторе!) в точках, к которым припаяны провода, идущие к аккумулятору. Когда напряжение на этих точках достигает 14,5 вольт, резистором R19 добиваются небольшого, видимого по амперметру, снижения зарядного тока. На этом всё - остальные напряжения получаются автоматически.

Когда это отладите, останется сделать пару мелочей. Просверлить немного дополнительных дырок для охлаждения, да установить детали, которые на заводе "сэкономили". Обычно экономят на дросселе L1, конденсаторах С16, С18 и даже термисторе TR1

Спойлер

Да, настоятельно рекомендую также заменить заводской провод, идущий на "крокодилы", которые прицепляют к аккумулятору. Потому что он там очень маленького сечения - всего 0.5 квадратных миллиметров. Из-за такого малого сечения мало того, что провод греется, дак ещё на нём "пропадает" до полувольта напряжения. Лично я его сразу выкидываю и припаиваю на это место провод сечением 1.5 кв.мм, который я достаю из шнуров типа ШВВП и подобных. В общем, годится любой мягкий провод нужного сечения.

Вот, в общем, и всё
Намоточные данные трансформатора мне на текущий момент неизвестны, т.к. я не разбирал и не разматывал ни один из них.
Если есть желание почитать о работе узлов более подробно и занудно - вам сюда: http://anklab.ru/Press/Articles/AKL/akl-21/
А мне видится, что ознакомление с данной достаточно эффективной, но в то же время простой схемой, сподвигнет зарядникостроителей на новые подвиги.

[charchyard]

при НЭПе еще брал его. 2003г. схема - шедевр разработчик - гений минимализма. пару раз выкатывался из гаража с накинутыми клеммами зу на акум. сонар выдергивался из розетты и волочился на зарядных веревках кувыркался-аб-асфальт транс треснул и был склеен супер-цианакрилатом. работает до сих пор. разработчику респектум. срисовывал свои первые флаера с этого шедевра
да ещё. как то заряжал акум. а него одну банку закоротило. у сонара 4...4,5 выход ампер... так вот разорвало на куски тот акум... прихожу. сонар валяется на полу. кругом пластиковые ошметки корпуса акума, все забрызгано лектролитом. багатырь

[Slabovik]

Раскрутил сломанный трансформатор от этого изделия с целью узнать параметры намотки.

Сердечник EE 35/35, керн 10x10мм (9,9x9.9мм), зазор не смог выяснить - феррит разломан вдребезги.
Первичная обмотка 80 витков. Провод 0,5мм
Вторичная обмотка 10 витков. Провод 4x0,5мм
Обмотка самопитания 11 витков. Провд 0,5мм

Порядок намотки:
43 витка первичная
изоляция
10 витков вторичная
изоляция
37 витков первичная
изоляция
11 витков самопитания - намотана с большим шагом для равномерного распределения.

Изоляция - бумажный малярный скотч
На каркасе в остатке много свободного места, так что провод мог бы быть толще, особенно у вторичной обмотки.

Мне видится вполне годным вариантом пересчитать трансформатор на популярный ETD34 - там в первичке витков 40 получится...

[beemer]

Доброе время суток, я являюсь "счастливым" обладателем данного экспоната, сам в электронике не очень понимаю, хоть и закончил радиоэлектронику в студенчестве. Так вот, возникла проблемка, отдал соседу ( ска... добрая душа) - вернул а зарядник при подключении к аккуму не арбайтн. Врубаю в сеть- горит только красный светодиод , оповещающий о заряде аккумулятора- на клеммах напряжения нет абсолютно. Реле не щёлкает при подключении аккумулятора. Есть вероятность что это VT2 ? Может он коротнул его или перепутал клеммы? Визуальных дефектов на плате нет ...

[Slabovik]

Может, горит не "Заряд", а "Сеть"?

На холостом ходу проверьте напряжение на C14. Обычно оно находится в пределах 15-17 вольт (иногда до 19). Если напряжение есть, то проверяйте реле, транзистор. Легче сначала проверить транзистор, выпаяв его. Реле для проверки тоже лучше выпаять (ибо можно неудачно ткнув, прижечь чего).

А вообще, выбить транзистор трудно, возможно, что он либо сам в обрыв ушёл, либо с реле что-то не так. В общем, деталей там не много, не составит большого труда проверить их все...

[beemer]

Хах...чудо и только.... как только начал разбирать, даже не разобрав его решил ещё раз воткнуть его в сеть, и на удивление заработал- бред какой то. Температура окружающей среды около 18 градусов ... до этого поста мучал зарядник около часа...

Получается, зря запаниковал

[Ivanoff-iv]

а что если стаб поставить на меньшее напряжение и дополнить его до нужного диодами (отрицательный ТКН) так, чтобы в сумме тоже отрицательный ТКН получился... и выкинуть кнопку "зима-лето"?

[Телекот]

Тогда стаб надо полностью менять на диоды, эти диоды прижимать к батарейке. Иначе при работе зарядки она автоматом перейдёт на летний режим из за собственного нагрева.

[серый кот]

Добрый день. Ни на схеме, ни описании не нашел номинал емкости С16. Кто может подсказать?

[Slabovik]

С этим сложно, т.к. в имевшихся у меня экземплярах она отсутствовала (не была установлена). Можно предположить, что она не сильно и нужна и может варьироваться в широких пределах, скажем от 0.01 до 0.1 мкФ. На фото можно увидеть, что запаяно навесом 4700пФ - это чисто для успокоения души

[серый кот]

Большое Вам спасибо Slabovik за оперативный ответ. Я к сожалению не смог разглядеть на фото номинал емкости. Кстати в моем экземпляре судя по рисунку печатных проводников C16 соединяет 1 и 2 ножку LM358. На вашей схеме С16 соединяет 2 ногу LM358 с началом шунта.
Прикреплю фото.

[Slabovik]

Да, между 1 и 2-й ногами. Почему я изобразил так... ну не помню уже, может и ошибся. Всё-равно этого конденсатора на платах я не видел - только дырки от него...

[серый кот]

Фото


Добавлено after 3 minutes 24 seconds:
Понял поставлю 4,7 нФ. Извините пож. за настойчивость Slabovik. А точки подключения TL431 остаются теми же?

[Slabovik]

С точками подсоединения там порядок - они отображены достаточно точно.

[серый кот]

Добрый день. Уважаемый Slabovik, у меня ничего не получилось. Перед переделкой проверил как ведет схема, подал через VD12 напряжение через регулируемый источник питания. На конд. С14 повесил лампочку. При вкл. в сеть ЗУ загорается лампочка, регулировкой вых. напряж. БП лампа гаснет при 14,7 вольта. Все как и должно быть. Поставил TL431 я все согласно Вашим рекомендациям. ЗУ постоянно выдает непонятное напряжение, подачей напряжения с регулируемого БП невозможно ЗУ выключить. Смущает тот факт что в т.А невозможно получить 5,6V ( у меня 3,6 V ) пробовал уменьшать R28 но так и не смог получить 5,6V.
Что можно сделать, подскажите.

[mikes357]

Фото крупным планом искомого узла желательно

[Slabovik]

Не вставили ли вместо TL431 TLV431?
Напряжение изменяется любым резистором 5,6к или 4,7к, которые на управляющий электрод TL431 присоединены. Лучше увеличивать 5,6к. Поставьте на его место подстроечник.
С другой стороны, непонятно то, что источник должен бы совсем выключаться при таком низком опорном.

Вообще, TL431 вообще можете проверить вне этой схемы. Задача - убедиться, что 5,6 вольт она выдаёт. Если нет - смотреть её.
R28 можно оставить уменьшенным, 2,2 кОм или даже меньше (вообще, вы 3 кОм параллельно ему впаивали, как на картинке?).
Впрочем, если у вас TLV, то это даже лучше, чем TL, поскольку она работает при гораздо меньших токах. Но для получения 5,6 вольт нужно увеличить 5,6 кОм до 16, а может даже 18 кОм.

[серый кот]

Добрый день. Ставил обычную TL431. Вместо R28 я ставил старый совдеповский переменный резистор на 10 кОм и пробовал изменять его сопротивление ничего не меняется. Сегодня вечером поставлю подстроечник вместо 5,6к и попробую его покрутить. И сделаю фото как я там все сделал.

[Enman]

Вместо R28 я ставил переменный резистор на 10 кОм и пробовал изменять его сопротивление

Ограничительный резистор не ставили 1К ? сожгли 431ю....меняйте и её...

[серый кот]

Добрый вечер всем.
Enman я сильно не крутил сопротивление, пару килоом туда-сюда и смотрел за изменением напряжения на катоде TL -ки. поэтому не спалил.
Slabovik вообщем разобрался, было неправильно установлено сопротивление R28 вместо 10к. ставил 20к. ( Гребанная цветовая маркировка )
Поставил 2,2 к на катоде TL-ки появилось 5,5V. Прикрепил фотки как сделал. При подаче напряжения с внешнего БП лампочка на вых. блока гаснет при 14,6V. Завтра буду разбираться и шунтом Ш1. Пока правда нет никаких мыслей как это сделать.
Прикрепил фото