Свежие обсуждения
Электроника в автомобиле

Зарядное для свинцовой АКБ на основе ИИП

1 3

Приобрел импульсный БП для ноута (15В 5А) для переделки в качестве карманного зарядного для автомобильного свинцового АКБ (12 В 43 А*ч).
БП собран на базе микросхемы 3843B с применением оптопары в цепи ОС для стабилизации напряжения.

Для работы в качестве зарядного нужно ввести еще и стабилизацию по току. В голову пришла идея использовать простейший шунт, ОУ в качестве усилителя и еще одну оптопару (выход параллельно штатной) для организации стабилизации тока примерно на уровне 4,0...4,5А. Но тут возникает проблема, т.к. питание ОУ однополярное и сигнал с шунта будет практически с потенциалом одной из шин питания (нужен ОУ с "rail-to-rail" входом).

Хотелось бы услышать Ваши советы по поводу более рациональной схемы включения такого шунта и типа ОУ, который следует применять.
Конечно, хочется снизить сопротивление шунта до минимума для снижения рассеиваемой мощности, но это приводит к приближению уровня сигнала на входе ОУ к одной из шин питания.

Но в голове крутится и другая мысль. А может не нужно стабилизировать ток? БП просто уйдет в ограничение мощности, которая "вкачивается" в трансформатор и будет выдавать на выходе свои 75 Вт? Правда длительная работа (4-8 часов) на полной мощности явно не пойдут БП на пользу. В статье "Карманное зарядное устройство на VIPER100A" автор пишет про то, что микросхема сама ограничивает мощность, и поэтому у него нет ОС по току (или все же там для этой цели используется резистор на 0,1 Ом на выходе?) [забыл точное название статьи].

 

Резистор 0,1 Ом ограничивает ток зарядки полностью разряженного аккумулятора. Можно через автомобильную лампу. Преимущество - индикация стадии заряда.
Длительная работа с полной мощностью не опасна при внешнем обдуве диода, транзистора, трансформатора.
В теме "Ищу схему заводского ЗУ..." я приводил схему и фото аналогичной зарядки (3843+ИРФ840) для автоаккумов.
Там тоже ток не стабилизируется (снижается по экспоненте), вентилятора нет, но радиаторы большие, и объем большой с естественной конвекцией через прорези в корпусе.

 

Многие ОУ могут работать при нулевом входном напряжении, из широко распространённых на материнских платах и другом компьютерном железе LM358, NJM2904.

 

Можно и без ОУ обойтись.
http://s11.radikal.ru/i183/1103/9e/acb7b5056000.jpg

 

Сергей К: А может не нужно стабилизировать ток? БП просто уйдет в ограничение мощности, которая "вкачивается" в трансформатор и будет выдавать на выходе свои 75 Вт?
ПМСМ, это лучший вариант, если кроме собственно техники иметь ввиду и простоту реализации.
Сергей К: Правда длительная работа (4-8 часов) на полной мощности явно не пойдут БП на пользу.
Самый неприятный период - это начало, затем ток довольно быстро падает, так что 4...8 часов не случится (если, конечно, не устроить это специально).
Сергей К: микросхема сама ограничивает мощность, и поэтому у него нет ОС по току
3843 внутри себя ничего такого не имеет (в отличие от тех, которые собраны в транзисторных корпусах и имеют встроенный термодатчик). Всю защиту по т-ре и току надо организовывать внешне. И как правило, в приличном БП для ноута она таки есть.
Чего-то мне кажется, что достаточно поставить последовательный резистор величиной такой, чтобы для наихудшего случая (допустим, Uакк=10,8 вольт) ток не превысил разрешённых 5 а, т.е. 14,4-10,8/5= 0,72 ом. Ну и разумеется, перестроить 15 вольт в 14,4 - тогда будет гарантированный неперезаряд, и можно не следить за временем заряда. Правда, только при условии отсутствия дефектов в самом аккумуляторе (сульфатация, разнобой банок и пр.).
А встроить в такой БП самодельный обдув (кулером от ноута размером с пятак) не помешало бы... Разместить в торце, тогда он и габаритов не сильно прибавит, и продувать корпус будет по всей длине.

 

Прилагаю фото внутренностей БП:

Плата внутри корпуса крепилась с помощью "жвачек", еле отодрал от платы. Электролиты весело висят на своих ногах (похоже при запайке просто перевуннули плату и они выпали на максимальную высоту, да еще и косо. Или тут кроется "ноу-хау" и если запаять "под корень" то БП не запустится? )

ramator: но радиаторы большие, и объем большой с естественной конвекцией через прорези в корпусе
Есть мысль прикрутить снаружи дополнительные радиаторы и установить в более просторный корпус, хотя сильно увеличивать габариты и не хочеться.

Спец: А встроить в такой БП самодельный обдув (кулером от ноута размером с пятак) не помешало бы...
А возможно достаточно будет и миниатюрного вентилятора в торце, напротив сетевого фильтра (на выдув). Попробую поискать небольшой за вменяемую цену. В крайнем случае вентилятор (40 мм) можно расположить сверху БП.
С вентилятором, я думаю, можно оставить прежний корпус и радиаторы.

FOLKSDOICH: Можно и без ОУ обойтись
Интересное решение, и прямо для меня . На какой ток ограничения расчитана схема?

Спец: Самый неприятный период - это начало, затем ток довольно быстро падает
У меня еще совсем нету опыта зарядки свинцовых АКБ, поэтому я думал, что напряжение там будет расти очень медленно.

Спец: Ну и разумеется, перестроить 15 вольт в 14,4
это уже опробованно.

Спец: Всю защиту по т-ре и току надо организовывать внешне. И как правило, в приличном БП для ноута она таки есть
Что-то меня терзают смутные сомнения, особенно по поводу наличия термозащиты.

Спец: 0,72 Ом
Это 18 Вт при 5 А. Поэтому хочу все-же средствами БП ограничить ток.

 

Сергей К: С вентилятором, я думаю, можно оставить прежний корпус и радиаторы.

Согласен, даже самый маленький вентилятор (20...40 мм) резко увеличит теплоотдачу.
Можно бывш. употр. от процессора P-I, P-II...

 

Сергей К: FOLKSDOICH: Можно и без ОУ обойтись
Интересное решение, и прямо для меня . На какой ток ограничения расчитана схема?

Ток зависит от постоянного смещения через R21. Именно благодаря ему стало возможным увеличить чувствительность схемы стабилизации тока. С постоянным смещением транзистор выводится в активный режим и уже может "видеть" милливольты.
На эти милливольты и выставляется порог срабатывания.

Без постоянного смещения ток будет ограничен уровнем Imax=Uбэ(VT1)/(0.1/6)=0.55/0.017=32А. То есть, ни чем...

Учтите, что у такой схемы термостабильность не ахти. Порог ограничения будет очень сильно плавать. Скажем, выставив ток на 4А при комнатной температуре, на морозе получите защиту на 10А, а при нагреве летом - 0,5А...

Лучше уже ОУ поставить вместо транзистора, как это сделано в оригинальных ноутбучных БП - стоит мс TSM103 (сдвоенный ОУ со встроенным ИОН на 2,5В). Один ОУ на стабилизацию напряжения, а другой - тока.

Сергей К: Спец: Всю защиту по т-ре и току надо организовывать внешне. И как правило, в приличном БП для ноута она таки есть
Что-то меня терзают смутные сомнения, особенно по поводу наличия термозащиты.

И правильно терзают.
Этот БП очень "левый" и в нём термозащиты нет.

В оригинальных БПприменяются спец ШИМ контроллеры со встроенной термозащитой - достаточно подключить к выводу мс терморезистор.

 

DWD: Лучше уже ОУ поставить вместо транзистора
уговорили .
Моя фантазия нарисовала такую схему:

 

Зачем транзистор, если одного ОУ хватит?

Посмотрите, как узел стабилизации реализован в ноутбучных БП.

На схеме есть ошибки. Например, 4-й вывод мс IC51 (DAS001 или TSM103) это "земля".

Сама мс по цоколёвке точно такая же, как и, например LM358, только 3-й вывод (неинвертирующий вход ОУ) совмещён с катодом внутреннего "стабилитрона".