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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertir una fuente de alimentación de computadora en un cargador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas En este artículo, el autor comparte su experiencia acumulada en la conversión de fuentes de alimentación de computadoras en cargadores para baterías de plomo-ácido. El autor presta especial atención a mejorar la unidad de indicación de la corriente de carga, que puede utilizarse para determinar la carga de la batería y el momento de finalización de la carga. Desde que se desarrolló un cargador basado en una fuente de alimentación de computadora [1], se han ensamblado decenas de dispositivos similares. Se rehicieron bloques de diferentes diseños y fabricantes. Recibí muchas preguntas sobre cómo reelaborar y eliminar la autoexcitación de la fuente de alimentación en el modo de estabilización actual. Como ha demostrado la práctica, la unidad de indicación de limitación de corriente de salida se puede mejorar para que funcione en un cargador. Este artículo está dedicado a estos temas. Antes de comenzar a rehacer el bloque, debes estudiar cuidadosamente su diseño. El bloque debe ensamblarse en el chip TL494CN o sus análogos, como DBL494, KA7500, KR1114EU4. Otros microcircuitos tienen una serie de componentes que complican el retrabajo, aunque no lo excluyen. A continuación, debe inspeccionar todos los condensadores de óxido. Primero, se reemplazan los capacitores con signos visibles de falla (carcasa hinchada o despresurizada). Para el resto se mide la resistencia serie equivalente y se sustituyen aquellas en las que supera los 0,2 Ohmios. Como se describe en [1], es mejor refinar el bloque por etapas. Primero debe asegurarse de que esté funcionando normalmente en modo de estabilización de voltaje. Es mejor tener a mano un LATR u otro dispositivo para regular la tensión de red, por ejemplo un transformador con una gran cantidad de devanados secundarios. El uso de un transformador de este tipo procedente de un televisor antiguo para regular la tensión alterna se describe en el artículo [2]. La alimentación debe comprobarse en modo de estabilización de tensión a una tensión de red mínima de 190 V, nominal de 220 V y máxima de 245 V, así como un cambio en la corriente de carga de mínima a máxima. La unidad debe funcionar sin signos de autoexcitación; Es posible que no tenga un circuito de regulación de voltaje de salida, por lo que es mejor introducirlo como en el diagrama de [1], o instalar una resistencia variable en el circuito de retroalimentación, por ejemplo, en serie con la resistencia R31 (ver diagrama en la Fig. .1 del artículo [1]).
Para el cargador, el inductor L1 se puede dejar sin rebobinar si el voltaje en la salida de la unidad es al menos 6 V, por ejemplo, solo al recargar baterías. Cuando el voltaje es inferior a 6 V, el dispositivo puede entrar en modo intermitente, lo que afectará negativamente la estabilidad del funcionamiento. Por tanto, en este caso, es mejor rebobinar el inductor, siguiendo las recomendaciones del artículo [1]. En algunos bloques, después del inductor L1, hay bobinas adicionales en el circuito positivo de la tensión de salida. Afectan el funcionamiento del dispositivo en el modo de estabilización actual. Por lo tanto, estas bobinas deben retirarse y reemplazarse con puentes. En lugar del conjunto de diodos MBRB20100CT (VD15), puede utilizar los diodos rectificadores FR302, ampliamente utilizados, conectándolos en paralelo y colocándolos en un disipador de calor común. Para una corriente máxima de 6 A son suficientes dos pares de diodos. Debido a la variedad de diseños, es difícil predecir la complejidad del trabajo para lograr el funcionamiento normal del dispositivo en el modo de estabilización actual. Para evitar la autoexcitación, es mejor reemplazar el condensador C12 con el mismo circuito RC que R18C9. A veces es necesario cortar el conductor impreso del pin 16 del microcircuito TL494 (DA1) y conectar este pin al pin inferior del sensor de corriente (resistencia R24) con un cable separado. Es necesario comprobar cómo está conectado el conductor impreso común al pin 7 del chip DA1. Si fue necesario romperlo durante el proceso de alteración, lo mejor es conectar este terminal del microcircuito con un cable separado al terminal negativo del condensador C20. Se ha observado que el chip KA7500 es menos estable que sus análogos. Por lo tanto, si las medidas para eliminar la autoexcitación no tuvieron éxito, puede reemplazar este microcircuito por TL494 o KR1114EU4. Pequeñas ondulaciones en el voltaje de salida pueden deberse al funcionamiento del motor del ventilador M1. Si no son deseables, se puede conectar una resistencia con una resistencia de 1...5 ohmios en serie con el motor eléctrico y, en paralelo, un condensador con una capacidad de aproximadamente 100 μF con una tensión nominal de 25 V. Si es necesario, el motor eléctrico se limpia de polvo y se lubrica, por ejemplo, con grasa de silicona PMS100 o PMS200. Para que sea más fácil configurar el nivel límite actual al configurar el dispositivo, puede reemplazar la resistencia R26 con una resistencia constante conectada en serie con una resistencia de 82 ohmios y un regulador de 220 ohmios. Esto se debe al hecho de que cuando se coloca la placa en la carcasa, aparece otro circuito común a través de los tornillos de montaje y la carcasa, lo que afectará el nivel de recorte. Después del ensamblaje, asegúrese de verificar nuevamente el dispositivo para verificar la ausencia de autoexcitación cuando el voltaje de la red y la carga cambian del mínimo al máximo, y en el modo de estabilización de corriente del mínimo al voltaje de salida nominal. Si el indicador de los elementos DA2, R33-R35, R37, HL1 en el modo de estabilización actual en la fuente de alimentación del laboratorio está bastante justificado, entonces en el cargador no es lo suficientemente informativo. La transición de la estabilización de corriente a la estabilización de tensión, indicada por el LED HL1, no corresponde al final de la carga. Es mucho mejor controlar la corriente de carga. Cuanto más pequeño sea, mayor será la carga de la batería. Por lo tanto, la unidad de visualización fue rediseñada de acuerdo con la Fig. 1. Quedan los elementos DA2 y HL1, sus designaciones son las mismas que en la Fig. 1 del artículo [1], continúa la numeración de los elementos añadidos. Se han eliminado las resistencias R33-R35, R37. El nodo está fabricado en el mismo chip DA2 (LM393N), pero ahora se utilizan ambos comparadores. En el DA2.1 se monta un amplificador inversor con una ganancia de aproximadamente 500. Resultó que el comparador funciona muy bien en esta capacidad. Amplifica el voltaje del sensor de corriente (resistencia R24) de aproximadamente 10 mV a 5 V. Este voltaje se aplica a la entrada del segundo comparador DA2.2, donde se compara con el voltaje de referencia de 5 V proveniente del pin 14. del chip TL494. Cuando el voltaje en la entrada inversora DA2.2 aumenta por encima del valor de referencia, el LED HL1 se enciende, indicando que la batería se está cargando. Una vez que el indicador se apaga, puedes desactivar la carga. Al mover el control deslizante de la resistencia de recorte R39, el umbral para que funcione el indicador se establece en una corriente de aproximadamente 1 A. La capacitancia del condensador C22 no es crítica y puede estar en el rango de 10...100 nF. Resistencia R39 - SP4-19. El chip LM393N se puede reemplazar con un análogo doméstico K1401CA3A. La unidad de visualización se desarrolló adicionalmente en relación con el deseo de ver al menos aproximadamente el estado de carga de la batería. No es mucho más complicado que el anterior y está fabricado con un chip comparador cuádruple LM339N. El diagrama de nodos se muestra en la Fig. 2.
El esquema se toma como base de [3, p. 102]. En el comparador DA2.1 se ensambla un amplificador inversor similar al que se muestra en la Fig. 1, pero con una ganancia de aproximadamente 100. Se suministra un voltaje de referencia a la entrada no inversora del comparador DA2.2. Se ensambla un divisor de este voltaje para el comparador DA42 utilizando las resistencias R43 y R2.3. La relación de resistencia se elige para que sea aproximadamente 2:1. Cuando la corriente de carga es superior a 5 A, el voltaje en la salida del amplificador DA2.1 excede los 5 V. En las salidas de los comparadores DA2.2 y DA2.3 hay un nivel de voltaje bajo. Solo el LED HL1 está encendido, ya que el voltaje en los otros LED es menor debido a la caída de voltaje en los diodos VD18 y VD19. Tan pronto como la corriente de carga sea inferior a 5 A, el comparador DA2.2 conmuta y el LED HL1 se apaga y el LED HL2 se enciende. El LED HL3 está apagado debido a una caída de voltaje en el diodo VD19. Cuando la corriente de carga es inferior a 1,7 A, el comparador DA2.3 conmuta y el LED HL3 se enciende, indicando el final de la carga. Son adecuados todos los LED de bajo consumo de diferentes colores, por ejemplo, AL307BM (rojo), AL307DM (amarillo) y AL307VM (verde). Al configurar la unidad de visualización, mueva el control deslizante de la resistencia de ajuste R39 para establecer el umbral de operación del comparador DA2.2 a una corriente de 5 A. Al seleccionar la resistencia R42, el umbral de operación del comparador DA2.3 es colocar. Resistencia R39 - SP4-19. El chip LM339N se puede reemplazar con un análogo doméstico K1401CA1. En la unidad de indicación, montada según el esquema de la Fig. 2, debido a la influencia del ruido y las interferencias, es posible que dos LED se enciendan simultáneamente con ciertos valores de voltaje en el sensor de corriente. Se puede eliminar creando una ligera histéresis en las características de conmutación de los comparadores DA2.2 y DA2.3 introduciendo circuitos de retroalimentación positiva a través de resistencias de 470 kOhm, que están conectadas a la salida y entrada no inversora de cada uno de estos comparadores.
El diagrama de la tercera versión de la unidad de visualización se muestra en la Fig. 3. Está ensamblado en un chip LM324N de amplificador operacional cuádruple. En su desarrollo se utilizó un diagrama del libro [4, p. 77]. El indicador es un LED HL1 de dos colores. El voltaje del sensor de corriente se suministra al amplificador inversor ensamblado en el amplificador operacional DA2.1. Este amplificador tiene la misma finalidad y ganancia que el nodo anterior. La señal de la salida del amplificador pasa a través de un filtro de paso bajo R41C24, que suprime la interferencia de alta frecuencia, y se alimenta a dos amplificadores: un amplificador inversor que utiliza el amplificador operacional DA2.2 y un amplificador no inversor que utiliza el amplificador operacional DA2.3. .XNUMX. Un cristal LED verde HL48 está conectado a la salida del amplificador inversor a través de la resistencia R1. Un cristal LED rojo HL49 está conectado a la salida del amplificador no inversor a través de la resistencia R1. Los factores de ganancia se eligen de modo que a medida que aumenta el voltaje en el sensor de corriente, aumenta el brillo del color rojo y disminuye el brillo del color verde. Durante la configuración, mueva el control deslizante de la resistencia de sintonización R39 para que con una corriente de carga de 5 A, el LED HL1 se ilumine solo en rojo. A medida que la corriente de carga disminuye, el color del brillo cambia suavemente de rojo a amarillo y luego a verde. El color verde indica el final de la carga. Literatura
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