Приставка к зарядному устройству

[Kotinvest]

Посмотрев различные приставки к зарядным устройствам интернете, попробовал скомпилировать схему для реализации следующих моментов.
Имея зарядное устройство с регулируемым напряжением и током, требуется реализовать следующие режимы:
- контрольно-тренировочный цикл заряд-разряд;
- качели - подзаряд при саморазряде до 13,1-13,2 В;
- импульсный заряд реверсивным током для десульфатации АКБ (хотя вопрос его эффективности спорный);
- импульсный заряд;
- регулировка частоты и скважности импульсов при импульсных режимах.
Немного о самой схеме.
На микросхеме LM 339 собран генератор для импульсных режимов и компаратор, отвечающий за заряд или разряд аккумулятора в режиме КТЦ и буферном режиме.
Генератор собран на компараторах DA1 и DA2 и генерирует прямоугольные импульсы в зависимости от положения движка потенциометра P1 в диапазоне частот от 0,02Гц до 45500Гц, разбитом на три поддиапазона: 0,02…4,55Гц, 2…455Гц, 200…45500Гц. В зависимости от положения движка потенциометра P2 меняется коэффициент заполнения (обратная величина скважности) от 0 до 100 %. Схемы по даташиту и, думаю, особых пояснений не требуют.
Контроль полного заряда осуществляется компаратором DA3 по току заряда, протекающего через шунт R25 и приблизительно равному 0,1-0,12 A. Контроль разряда осуществляется компаратором DA4 по напряжению на аккумуляторе равном 10,5-10,9B в режиме КТЦ и 13,1-13,2B в режиме Качели.
При изменении номиналов R14, R15, R16 и R25 изменятся параметры срабатывания компараторов для тока и напряжения.
Полевые транзисторы любые, рассчитанные на ток не менее 20А.
В качестве нагрузки Rн1 обычная автомобильная лампа 12В 21 Ватт или соответствующее сопротивление.
Режим 1 - цикл заряд-разряд или КТЦ.
Имеем разряженный аккумулятор емкостью C=60А*ч. При его подключении (напряжение чуть меньше или равно нижнему порогу 10,5-10,9 вольта), он начинает заряжаться и ток заряда Iз равен току, выставленному на зарядном устройстве (ЗУ), то есть он равен Iз=0,1*С (6А). Напряжение на инверсном входе 8 компаратора DA3 равно U₄=Iз* R23 и составляет, 1,2В. Напряжение на не инверсном входе 9 компаратора DA3 определяется делителем R11R12 равно U₅=Uз*R12/(R11+R12) и составляет 0,0024В. На выходе 14 компаратора DA3 устанавливается низкий уровень. Низкий уровень поступает на светодиод LED1, и он загорается, сигнализируя о процессе заряда аккумулятора. Этот же низкий уровень через диод D2 поступает на инверсный вход 10 и через диод D3 на не инверсный вход 11 компаратора DA4, опорное напряжение на котором задается стабилитроном D4, и составляет - 5,0В. На выходе 13 компаратора DA4 нет ни какого сигнала. Таким образом, светодиод LED2 не горит, ток через него не течет и оптрон ОС1 закрыт. На затвор транзистора T2 и базу Т1 поступает низкий уровень с резистора R20. Транзисторы T2 и Т1 закрываются, а транзистор T3 открывается. Идет заряд аккумулятора.
Когда напряжение на аккумуляторе достигнет уровня, выставленного на зарядном устройстве (обычно 14,4-14,7В), ток постепенно начнет снижаться. Когда ток понизится до уровня меньше 0,12A, напряжение на токоизмерительном шунте R25 упадет ниже 0,0024B и на выходе компаратора DA3 пропадет низкий уровень.
Поскольку напряжение на аккумуляторе, по окончании заряда составляет порядка 14,5-14,8В, на инверсный вход 10 компаратора DA4 с делителя R14R16 поступает напряжение, определяемое по формуле U₆=Uакк*R16/(R14+R16) порядка 6,4В. На выходе 13 компаратора DA4 устанавливается низкий уровень. Низкий уровень поступает на светодиод LED2, через него начинает течь ток, он загорается, сигнализируя о начале разряда аккумулятора. Низкий уровень на выходе 13 компаратора DA4 открывает оптрон ОС1. На затвор транзистора T2 и базу Т1 поступает высокий уровень. Транзисторы T2 и Т1 открываются, а транзистор T1 закрывается и идет разряд аккумулятора. Как только напряжение на аккумуляторе опустится до уровня нижнего порога, то есть 10,5-10,9B, напряжение на делителе R14R16 станет ниже опорного напряжения 5,0В и на выходе 13 компаратора DA4 пропадет низкий уровень. Через светодиод LED2 прекращает течь ток, он гаснет, сигнализируя о прекращении разряда аккумулятора, оптрон ОС1 закрывается. На затвор транзистора T2 и базу Т1 поступает низкий уровень с резистора R20. Транзисторы T2 и Т1 закрываются, а транзистор T3 открывается и вновь начинается заряд аккумулятора.
Режим 2 - буферный режим подзаряд-саморазряд или Качели.
Отличается от режима 1 тем, что отключается нагрузка и идет процесс саморазряда аккумулятора, а также меняются параметры делителя напряжения для инверсного входа 10 компаратора DA4 на R15R16 (U₆=Uакк*R16/(R15+R16)), который задает нижний порог напряжения на аккумуляторе равным 13,1-13,2В.
Режим 3 – импульсный заряд (ИЗ).
С генератора импульсы с регулируемой частотой от 0,02 до 45000 Гц и с регулируемым соотношением времени заряда и времени разряда – коэффициентом заполнения (обратная величина скважности) от 0 до 100 % подаются на оптрон ОС1.
Режим 4 – импульсный заряд реверсивным током (ИЗРТ).
Заряд током 0,1C, разряд током меньше 0,05C с регулируемой частотой от 0,02 до 45000 Гц и с регулируемым соотношением времени заряда и времени разряда – коэффициентом заполнения (обратная величина скважности) от 0 до 100 %.
Сдвоенным переключателем S1 выбирается режим работы устройства КТЦ или Качели. Переключателем S2 выбирается режим работы Цикл или Импульсный.
Приношу извинения, еще не научился вставлять картинки в текст, поэтому схема в приложении. Не бейте сильно, поскольку механик, а не электронщик. Лучше конструктивно пособите довести до ума.

[musor]

1 из схемы не ясно куда идут ноги питания компраратороф
2 порежимам менячть частоту 0т 002 гц до 45кгц смысла нет ваше акум инерционое устройство и даже 50-100гц там уже многовать
устройство слишкли наворочаное
3 нет защиты от переполюса АКБ и защита от переполюса зарядки негодная на последователном диоде -при токах 5...20а он будет калится силне всего осталного
4 расчитано толка на зарядкеу дающую чистое DC без пулсаций зхначит трансовые -отдыхают посколку нет интенграци в цепях компаратора
любое мощное реле(например автомобилное 5к с переключением) там будет раз в 10 надежне и менше даст потерь

[Kotinvest]

musor писал(а):

1 из схемы не ясно кудаидут ноги питания компраратороф
2 порежимам менячть частоту 0т 002 гц до 45кгц смысла нет ваше акум инерционое устройство и даже 50-100гц там уже многовать
устройство слишкли наворочаное
3 нет защиты от переполюса АКБи ЗАРЯДКИ
4 расчитано толка на зарядкеу дающую чистое DC без пулсаций зхначит трансовые -отдыхают

1. 339 может питаться до 30В, потому питается от ЗУ.
2. В плане доработка чтобы использовать как автономный десульфатор без подключения к ЗУ, а там частоты до 130 кГц (http://adopt-zu.soroka.org.ua/history.html), если не ошибаюсь. Есть версия схемы с добавкой этого 5-го режима. Но это позже.
3. Защита от переполюсовки у меня зашита в кабеле, поэтому не заморачивался. Мощный сдвоенный диод Шоттки и вся проблема. Заряжаем-то автомобильный аккумулятор, а там 0,1С больше 7А уже редкость.
4. Третий и четвертый режимы - импульсные устанавливаются переключателем S2 в положении как показано на схеме. Эти режимы для лечения аккумуляторов и требуют внимания, поэтому не автоматизируются. При зарядке аккумулятора ток падает и добивка его импульсами малого тока в 3 режиме не опасна, пусть долбит потихоньку. В 4 режиме надо следить, но и тут, скорее всего, возникнет некий баланс, определяемый уровнем энергии, закачиваемой в аккумулятор ЗУ, и энергией, изымаемой из аккумулятора нагрузкой.
Хоть и механик, но кажется, что наработка на отказ у реле гораздо меньше, чем у транзистора, да и без лишнего шума.
На мой взгляд ничего навороченного - одна микросхема и ее обвес. Плата будет небольшая, даже если добавить радиаторы для охлаждения силовых элементов.

Последний раз редактировалось Kotinvest Пт дек 17, 2021 18:43:56, всего редактировалось 1 раз.

[musor]

смотрю и думаю зачем там оптрон...
автономный десулфатор яб сделал отделным ключем да и ваше эта тема настолка мутная что ябы не связывался с этим

[1en2]

7ю и 4ю надо соединить, чтобы регулировать скважность...на 2й ноге прямоугольные импульсы.... на 8й лишняя земля...про часть с переключателями - мутно...

[Kotinvest]

musor писал(а):

смотрю и думаю зачем там оптрон...
автономный десулфатор яб сделал отделным ключем да и ваше эта тема настолка мутная что ябы не связывался с этим

Оптрон для развязки, которая (может быть) понадобиться, если надумаю запитать схему управления от стабилизатора напряжения для стабилизации ее параметров.
То есть конкретного, по делу ни чего предложить не можете.

Добавлено after 5 minutes 36 seconds:

1en2 писал(а):

7ю и 4ю надо соединить, чтобы регулировать скважность...на 2й ноге прямоугольные импульсы.... на 8й лишняя земля...про часть с переключателями - мутно...

4-я и 7-я ноги и так соединены через резисторы, которые регулируют частоту. Такая схема позволяет регулировать частоту и скважность независимо.
Насчет лишней "земли" - перестарался.
Сдвоенным переключателем изменяем делитель напряжения разряда и одновременно отключаем нагрузку для реализации режима качели.

[1en2]

быстро отвечать не обязательно...сначала надо понять написанное....(нарисуйте сигнал на 4й и на 2й......)

[Kotinvest]

1en2 писал(а):

быстро отвечать не обязательно...сначала надо понять написанное....

Не совсем понял, поскольку механик . Меняя положение движка потенциометра Р2, меняю напряжение на 6 ноге и соответственно точку срабатывание компаратора. Частота не меняется, а меняется длительность импульса. На макетной плате с проводками, правда с делителем на 3-х постоянных сопротивлениях вроде все было по правилам. Было просто проверить, поэтому и макетировал эту часть - генератор, и частоты были близкими. На 2-й - был прямоугольник, на 4-й - не смотрел поскольку не интересовало, на 1-й - менялась скважность. Пересобрал, на 4-й - треугольные импульсы, а на 1-й - меняется скважность.

Последний раз редактировалось Kotinvest Пт дек 17, 2021 19:50:15, всего редактировалось 1 раз.

[1en2]

На 2-й - был прямоугольник

ну, и ....меняем порог на вертикальном фронте, как от этого будем сдвигаться по времени ??? а на 4й - пила заряда-разряда конденсатора, вот по ней и можно, меняя порог, "ползать" по времени....

[Kotinvest]

1en2 писал(а):

На 2-й - был прямоугольник

ну, и ....меняем порог на вертикальном фронте, как от этого будем сдвигаться по времени ??? а на 4й - пила заряда-разряда конденсатора, вот по ней и можно, меняя порог, "ползать по времени....

Увеличил скорость развертки, там не совсем вертикальный фронт. Настораживает возможная проблема. Если соединить 7-ю с 4-й, то соединится с ней и 2-я, и из схемы выпадают ограничительный резистор R1 и потенциометр P2, регулирующий частоту. Вопрос - какая будет частота?

[1en2]

2я при этом уже НЕ СОЕДИНЯЕТСЯ с 7й......только 4 и 7...

[Kotinvest]

1en2 писал(а):

2я при этом уже НЕ СОЕДИНЯЕТСЯ с 7й......только 4 и 7...

Ступил! Отпаиваем 7-ю от 2-й и соединяем с 4-й. Спасибо! Все стало гораздо четче без срывов. Еще вопрос. Проконсультируйте - хотелось бы уменьшить сопротивления делителя R6P2R7 на порядок, т.е. ~33k, ~50k и ~33k, соответственно. Почему в типовых схемах такие большие номиналы?

[1en2]

тут номиналы не критичны, ставьте, что нравится, просто желательно подогнать диапазон изменения порога к напряжению на конденсаторе.....на 6ю тоже можно 0,1 мкФ добавить (как фильтр)...

[Kotinvest]

1en2 писал(а):

тут номиналы не критичны, ставьте, что нравится, просто желательно подогнать диапазон изменения порога к напряжению на конденсаторе.....на 6ю тоже можно 0,1 мкФ добавить (как фильтр)...

Спасибо.
По второй части приставки - управление зарядом и разрядом, есть какие-нибудь замечания, соображения?

[1en2]

По второй части приставки

на вид - хрень какая-то, поэтому не комментирую.... .....или не понял...)))

[Kotinvest]

Значит зря сюда заглянул. Модератор, тему можно закрывать.