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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 무변압기 충전기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 충전기, 배터리, 갈바니 전지 설계된 무선 장비의 크기를 줄이기 위한 노력의 일환으로 무선 아마추어는 전원 공급 장치의 소형화에 중요한 위치를 부여합니다. 일반적으로 이 문제는 펄스 전압 변환기를 사용하여 해결됩니다. 한편, 전자 부품 분야의 상당한 발전으로 변압기를 포함하지 않는 소형 전원 공급 장치를 만들 수 있습니다. 디자인의 상대적 단순성과 구성 요소의 가용성은 라디오 아마추어에게도 매력적입니다. 처음으로 L.M.이 이러한 기술 솔루션을 제안했습니다. Novosibirsk Electrotechnical Institute의 Braslavsky는 1972년에 발명품을 신청했습니다. VNIIGPE가 1978년 동안 신청서에 대한 심사를 수행했고 XNUMX년에야 저작권 인증서를 발급한 것은 전문가들에게 매우 독창적이고 명백하지 않은 것으로 판명되었습니다. 나중에 다른 솔루션이 특허를 받아 커패시터 전원 공급 장치를 구현할 수 있게 되었습니다. 이러한 장치의 단순화 된 다이어그램이 그림 6.10에 나와 있습니다. XNUMX. 이를 통해 배터리의 "트레이닝"을 구현할 수 있습니다. 이 모드는 주전원 전압의 XNUMX/XNUMX 사이클 동안 배터리가 충전된 다음 더 낮은 전류로 안정기 저항으로 방전되는 모드입니다.
설명된 커패시터 전압 변환기는 최대 70Ah 용량의 자동차 배터리를 충전하도록 설계되었으므로 장치의 최대 평균 출력 전류는 7A여야 합니다. 이 값은 20레벨에서 가변 구성 요소의 제한과 일치합니다. ... 적용된 산화물 커패시터에 대한 공칭 전압의 30%. 정류기 다이오드 VD38, 커패시터 C13 및 제너 다이오드 VD39, VD40은 스위칭 트랜지스터 VT2 및 VT3의 작동을 전원 전압의 극성과 동기화하고 출력 전류를 안정화시키는 제어 장치의 공급 전압을 형성합니다. 장치는 다음과 같이 작동합니다. 주전원 전압의 양의 반파로 커패시터 블록 C1.C12와 축전 커패시터 C13이 충전됩니다. 음의 반파를 사용하면 옵토 커플러 U1의 LED가 켜지고 광 트랜지스터가 열리면 트랜지스터 VT1의 이미 터 접합이 분로됩니다. 트랜지스터 VT1이 닫히고 저항 R5를 통해 연산 증폭기 DA1의 비 반전 입력을 커패시터 장치의 출력에 연결합니다. 동시에 연산 증폭기 자체가 트랜지스터 VT3, VT2 및 광 커플러 U2의 LED를 전환하고 엽니다. 연산 증폭기 DA1은 비교기 모드에서 작동하므로 출력 신호는 두 가지 값만 취할 수 있습니다. 공급 전압과 제로. 반전 입력의 전압이 비반전 입력의 전압보다 크면 출력 전압은 3에 가까워지고 트랜지스터 VT3은 닫힌 상태가 됩니다. 그렇지 않으면 연산 증폭기 출력의 전압이 공급 전압에 가깝고 트랜지스터 VT10이 열리고 저항 R2-트랜지스터 VT2 및 옵토 커플러 UXNUMX를 통해 열립니다. 출력 전류를 안정화하기 위한 입력 신호는 커패시터 유닛의 전압입니다. 따라서 커패시터 장치의 전압 변화 (감소)는 부하에 주어진 전하에 정비례하므로 단일 방전 사이클 동안 커패시터 장치에 의해 제공된 전하를 안정화함으로써 장치는 출력 전류를 안정화합니다. 그 값은 저항 R7에 의해 조절됩니다. 트랜지스터 VT1을 닫은 후 커패시터 유닛의 전압은 연산 증폭기 DA1의 비반전 입력에 공급되고 분할기 R6...R8의 반전 입력에 공급되는 예시 전압과 비교됩니다. 커패시터 유닛의 전압이 예시적인 것보다 낮아지면 연산 증폭기 DA1은 제로 상태로 전환되고 트랜지스터 VT3을 닫고이를 통해 (및 장치의 부하) 옵토 커플러 포토 디스터 U2를 닫습니다. 어떤 이유로 커패시터 유닛의 전압이 예시적인 전압으로 감소하지 않고(즉, 저항 R7 슬라이더의 위치에 의해 결정되는 전하가 부하로 들어가지 않음) 방전에 할당된 시간이 종료된 경우, 주전원 전압이 출력 장치에 들어가는 것을 방지하기 위한 장치의 작동은 다음과 같이 구성됩니다. 광 커플러 U1의 LED가 꺼지고 결과적으로 광 트랜지스터가 닫힐 때까지 네트워크의 음의 반파 전압이 감소합니다. 이로 인해 트랜지스터 VT1이 열리고 비 반전 입력이 분로되고 비교기 DA1이 전환되어 주전원 전압의 양의 반파가 나타나기 전에도 트랜지스터 VT3, VT2가 닫힙니다. 따라서 전류 안정화 장치와 전원 전압의 극성이 강제로 동기화됩니다. U2 옵토커플러는 보안 강화용으로만 필요하며 내장 전원 공급 장치에서는 사용하지 못할 수 있습니다. 배터리를 충전하는 데는 비교적 오랜 시간이 걸리며 약간의 제어가 필요합니다. 따라서이 장치는 14,2 ... 14,4 V의 전압에서 충전중인 배터리를 자동으로 끄는 기능을 제공합니다. 완전히 충전 된 배터리를 분리하기위한 임계 값 요소의 기능은 전자기 릴레이 K1 (RES10)에 의해 수행됩니다. 약 10,5V의 전압에서 작동합니다. 릴레이는 와이어 트림 저항 R2을 통해 출력 단자 X3 및 X11에 연결됩니다. 이 저항은 커패시터 C14와 함께 맥동 충전 전압의 AC 성분을 억제하지만 배터리 전압의 천천히 상승하는 DC 성분을 통과시키는 필터를 형성합니다. 따라서 임계 전압에 도달하면 릴레이 K1이 활성화되고 접점 K1.1을 열면 커패시터 장치와 제어 시스템의 전원이 꺼집니다. 릴레이 권선 자체는 충전 중인 배터리에 의해 계속 활성화되며 히스테리시스로 인해 전압이 11,8V로 떨어지면 꺼집니다. 그 후 배터리가 자동으로 재충전됩니다. 자동 충전 종료를 켜고 끄는 것은 스위치 SA2에 의해 수행됩니다. RES10 계열 계전기를 사용하는 이유는 낮은 소비 전류 때문이며 결과적으로 충전 중지 모드에서 낮은 배터리 방전 전류 때문입니다. 사용된 계전기의 저전력 접점은 또한 부하의 용량성 특성과 관련된 설명된 장치의 특징을 반영합니다. 따라서 스파크없이 커패시터 유닛의 전원 공급 회로가 끊어집니다. 1개의 메인 퓨즈(FU2, FU1)와 XNUMX섹션 SAXNUMX 스위치의 사용은 메인에서 장치의 갈바닉 절연 부족으로 인해 증가된 전기 안전 요구 사항과 관련이 있습니다. 커패시터 유닛에 산화물 커패시터를 사용할 수 있지만 동일한 유형이 바람직합니다. 수입 커패시터를 사용하는 경우 본 장치의 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 블록의 다이오드는 동일한 전류 및 역 전압을 위해 설계된 임의의 것이 될 수도 있습니다. 다이오드 D226B 및 D7Zh도 가능하지만 블록의 크기와 질량이 크게 증가합니다. 광 커플러 T0325-12,5-4는 클래스 0125보다 낮지 않은 T10-0125 또는 T12,5-4로 대체됩니다. KP706B(VT3) 대신 동일한 전류 및 전압에 대해 유사한 국내 전계 효과 트랜지스터 또는 수입 IGBT를 사용할 수 있으며 바람직하게는 최소 채널 저항을 사용합니다. 전자기 릴레이를 선택할 때 명판 정격 전압이 트립 전압보다 약 1,5 ~ 1,7배 높다는 점과 동일한 배치의 릴레이에 대해서도 트립 전압이 다소 다를 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 9 ... 채터" 릴레이 접점 및 오경보 범위의 작동 전압에 대해 충분히 낮은 전류 소비로 릴레이 RES22, RES32, RES8 및 기타를 사용할 수 있습니다. 제대로 조립된 장치는 즉시 작동하기 시작합니다. 기본적으로 충전 전류 조정 범위를 조정하기 위해 저항 R6 및 R8만 선택하면 됩니다. 이렇게하려면 방전 된 배터리를 장치의 출력에 연결하고 저항 R6 및 R8을 선택하여 전류계 RA1을 사용하여 저항 R7에 의한 충전 전류 조절 범위를 설정해야합니다. 저항 R7 슬라이더의 초기 위치에서 전류가 8이 아닌 경우 저항 R7의 저항을 줄여야 합니다. 충전 전류가 R7 엔진의 극한 위치가 아닌 6이 되면 이 저항의 저항을 증가시켜야 합니다. 다음으로 저항 R2의 엔진이 최종 위치로 설정됩니다. 이제 충전 전류가 최대값보다 작으면 저항 R2의 저항을 줄여야 하며 초과하면 증가합니다. 그런 다음 SA11 스위치를 "수동 모드" 위치로 설정하면 배터리를 완전히 충전하고 DC 전압계로 전압을 제어해야 합니다. 그런 다음 장치를 네트워크에서 분리하고 SA11 토글 스위치를 "자동" 모드로 전환하고 R1 저항 슬라이더를 최대 저항 위치로 전환해야 합니다. 장치를 네트워크에 다시 연결하고 저항 RXNUMX의 저항을 줄임으로써 릴레이 KXNUMX의 명확한 작동을 달성합니다. 장치가 작동 준비가 된 것입니다. 충전기를 설정하고 작동할 때 주전원에서 갈바닉 절연이 없음을 기억해야 합니다. 따라서 주전원에서 전원 코드를 분리한 경우에만 배터리에 연결하거나 분리할 수 있습니다. 저자: Semyan A.P.
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