Главная » Электроника для авто
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Умное зарядное устройство - версия 5

Умное зарядное устройство версия 5 (УЗУ-5) для автомобильных аккумуляторных батарей (АБ) ёмкостью от 50 до 99 А*ч. Заряд осуществляется асинхронным апериодическим током: средний 5 А, импульсы (если они будут) ограничиваются 15 А, разряд 0,15 А. При тренировке разрядный ток 5 А. Напряжения заряда, разряда, поддержки вычисляются микроконтроллером в зависимости от температуры электролита (корпуса).

Зарядное устройство не требует никаких регулировок и присмотра, к сети УЗУ-5 само себя подключит только на период заряда. Умеет заряжать, поддерживать в заряженном состоянии сколь угодно долго, проводить тренировочный цикл и измерять емкость аккумулятора. Принципы заряда, дежурного режима,  измерения емкости, тренировки и все защиты остались практически прежними, как в . Судя по комментариям и личной переписке около 30 человек уже собрали УЗУ-4 и пользуются им - это только те, у кого возникали вопросы. Кроме того, я изготовил и отправил Почтой России 9 плат индикации (А3) с комплектом прошитых микроконтроллеров. Обращались радиолюбители, которые пока еще не «дружат» с микроконтроллерами, но хотят и могут собрать это устройство. Вещь получилась хорошая,а конкретная ёмкость АБ лучше любого аккумуляторщика оценит его состояние и укажет дальнейшую судьбу.

Еще при отладке, а затем и в процессе эксплуатации появились мысли об улучшении и устранении некоторых недостатков УЗУ-4, а именно:

  • Если АБ имеет замыкание банки или совсем осыпались пластины УЗУ все равно будет его заряжать и пытаться «впихнуть» в него заряд. В итоге выкипает электролит, да еще и газы  опасные выделяются. Решение: через 30 минут после включения проверяются симптомы замыкания банки, через 60 минут (или при достижении номинального напряжения) на индикаторе появится надпись «ПРОВ» и включится лампа разряда на 30 секунд – это проверка АБ на способность накапливать заряд. Если АБ не пройдет проверки, УЗУ отключится от заряда, напишет –АБ- и перейдет в экономный режим, периодически (раз в минуту) показывая напряжение и надпись –АБ-.
  •  Плохое реагирование на кнопку переключения режимов. Решение: в УЗУ-5 кнопка предназначена только для установки тренировочного цикла. При нажатии моргнет светодиод «тренировка» - это значит, что УЗУ Вас поняло и после корректного завершения неотложных задач включит разряд.
  • Трансформатор включается и выключается механическим реле –  хоть какая-то искра но проскакивает. Решение: бесконтактный выключатель на симисторе.
  • «Нежный» датчик температуры – один автолюбитель умудрился его растоптать. Решение: заключение термодатчика в медную (латунную, нержавеющую и т.п.) трубку или приобретение готового «водонепроницаемого» датчика.
  • При заряде дефектной АБ  или малой емкости в какой-то период резко возрастает температура корпуса. Решение: в режиме заряда начиная со второго часа проверяется изменение температуры каждые 6 минут. Если рост составит более 2˚С УЗУ отключится, а на индикатор выведет «⁰⁰⁰⁰».
  • Для установки напряжения и тока при тестировании нужно подбирать резисторы. Решение: применены многооборотные подстроечные резисторы.
  • Соединение плат припаянными проводами неудобно при наладке, поиске и устранении ошибок монтажа или неисправностей. Разъёмы конечно снижают надежность, но очень удобно. Решение: модуль А3 полностью на разъёмах.
  • Нет индикации наличия сети. Были случаи неисправности в проводе, вилке, забывали вставить вилку в розетку. Решение: введен светодиод  для индикации сетевого напряжения.

Схема получилась вот такая.

Стабилизатор напряжения LM2575Т-5.0 – экономный и более надежный.

Печатные платы выглядят так.

Да, я собрал его в апреле прошлого года. И с того времени "издеваюсь" над ним, самым длительным оказался процесс обучения распознавания АБ с замкнутой банкой или совсем изношенных, не способных накапливать заряд. Сложно предусмотреть абсолютно все варианты состояния аккумулятора и учесть их в программе, но всё что я мог придумать - реализовал.

Сообщения при самодиагностике и перегреве остались прежними:

Т10 – не годен силовой транзистор Т1 или цепи его управления;

А-А-  - температура внутри УЗУ более 70 градусов. После устранения – возвращается в тот режим, из которого он попал сюда.

АВАР – нет сети, не включается трансформатор или он не годен, не годен диодный мост или ток заряда менее 0,15 А.

Размещено все в подходящем корпусе.

Термодатчик теперь выглядит так.

Наладка

Не устанавливая микроконтроллер в панельку проверяется:

  • Неправильное подключение аккумулятора – звуковой сигнал бузера и свечение ламп La1 и La2.
  • При правильном подключении и включении выключателя S2 проверяется наличие напряжения 5 вольт на 20 ножке панельки микроконтроллера, а на 3 ножке не более 4 вольт (регулируется (R8).
  • При подключении сетевой вилки зажигается светодиод «сеть».

Выключить S2, подключить вольтметр и амперметр и вставить микроконтроллер с тестовой прошивкой zar5test.

Переход на следующий пункт осуществляется кнопкой S1.

  1. После включения: температура, напряжение, самодиагностика: ( при неисправностях может появиться Т10 или АВАР). Проверка цепей индикации и самого индикатора: 80.00, 8.00, 0.80, 0.08
  2. Проверка светодиодов (кроме заряда): дозаряд, разряд, дежурю, тренировка, тренировка, дежурю, разряд, дозаряд …
  3. «НАПР», напряжение АБ и светодиод «дежурю».
  4. « ЗАР», включается заряд, светодиод «заряд» горит постоянно, светодиод «дозаряд» загорается периодически, ток заряда…
  5. «РАЗР», включается «разряд», ток разряда, светодиод «разряд».
  6. Проверяется работа термодатчика, индицируется температура. Расположить рядом R16 и DS18B20 и нагревать их феном (над паяльником, над утюгом). При температуре около 70 ˚С включится режим перегрева А-А-. Изменить можно подбором R15.

Подстроечными резисторами привести в соответствие показания УЗУ к показаниям приборов в пунктах 3, 4, 5. Чем точнее выставите эти параметры, тем точнее будет считаться емкость, качественнее заряжаться АБ, безопаснее будет работать всё устройство.

На видео ниже работа тестовой программы, но подстроечники я там не кручу - выставил все раньше.

Выключаем, вставляем микроконтроллер с прошивкой zar5.1 (или записываем в тестовый МК эту прошивку) и пользуемся.

На видео "работа" весь тренировочный цикл.

Через пару лет, а точнее после 12 включений режима «тренировка» нужно перепрошить МК. Без этого УЗУ сохранит все параметры зарядного устройства, но тренировка включаться не будет.

Для зарядного УЗУ-4 год назад я создал файл zar4.2 в котором можно снять ограничения. Пять радиолюбителей уже воспользовались им. Ссылки на видео о том, как это делается, можно найти в комментариях к статье о УЗУ-4 или http://mimik.esy.es/zar.html . Для УЗУ-5 уже тоже есть такой файл zar5.2, но он в PIC16F876А (в 873 пока не вмещается) и проходит всесторонние испытания. Надеюсь, что в течение месяца он будет готов.

Прошивки, печатные платы и видео прилагаются.

14 марта 2017 года в схему внесены изменения, а именно вывод № 4 МОС 3062 подключается к управляющему электроду симистора. Ошибка закралась в схему при подготовке к печати. На печатной плате ничего менять не нужно - там все верно.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC МК PIC 8-бит
PIC16F873
1 AПоиск в FivelВ блокнот
DC Кодер, декодер
SN74LS138
1 К555ИД7Поиск в FivelВ блокнот
OP1, OP2 Операционный усилитель
LM358-N
2 Поиск в FivelВ блокнот
DA Оптопара
MOC3062M
1 Поиск в FivelВ блокнот
VR1 DC/DC импульсный конвертер
LM2575
1 5.Поиск в FivelВ блокнот
Q Датчик температуры
DS18B20
1 Поиск в FivelВ блокнот
7seg1 цифровой индикаторFYQ-3641AS211 Поиск в FivelВ блокнот
T1 MOSFET-транзистор
IRF4905
1 Поиск в FivelВ блокнот
T2, T4 MOSFET-транзистор
IRF730
2 Поиск в FivelВ блокнот
T3 MOSFET-транзистор
IRFZ46N
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT2 Биполярный транзистор
КТ3102
2 Поиск в FivelВ блокнот
VDS1 Диодный мостGBU25M1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 СимисторВТВ161 Поиск в FivelВ блокнот
D1, D2, D6 Выпрямительный диод
1N4148
3 Поиск в FivelВ блокнот
D3 Стабилитрон
BZX55C5V1
1 Поиск в FivelВ блокнот
D4 Диод Шоттки
1N5818
1 Поиск в FivelВ блокнот
D5 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в FivelВ блокнот
Led1 - Led6 Светодиодлюбые6 Поиск в FivelВ блокнот
Tr1 Трансформатор80 ВА 220/171 Поиск в FivelВ блокнот
L1 дроссель330мкГн 0.5А1 Поиск в FivelВ блокнот
Ls1 звуковой излучатель с генераторомKPX-G1212B1 12vПоиск в FivelВ блокнот
Cr1 кварц4 МГц1 Поиск в FivelВ блокнот
S1 кнопкабез фиксации1 Поиск в FivelВ блокнот
S2 выключатель1 Поиск в FivelВ блокнот
La1 лампа12В 0.15А1 Поиск в FivelВ блокнот
La2 лампа12В 5А1 Поиск в FivelВ блокнот
М1 вентилятор12В1 Поиск в FivelВ блокнот
F1 предохранитель1 А1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Конденсатор0.1мкФ 630в1 Поиск в FivelВ блокнот
С2 Конденсатор0.01мкФ 630в1 Поиск в FivelВ блокнот
С3,6,7,10,11 Конденсатор100 нФ5 Поиск в FivelВ блокнот
С4,5 Конденсатор20 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С8 Электролитический конденсатор100мкФ 35в1 Поиск в FivelВ блокнот
С9 Электролитический конденсатор2200мкФ 35в1 Поиск в FivelВ блокнот
С12 Электролитический конденсатор330мкФ 16в1 Поиск в FivelВ блокнот
С13,14,16 Конденсатор100n3 Поиск в FivelВ блокнот
С15 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
430 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
36 Ом 0.5Вт
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4,18,23,40 Резистор
1 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6,7 Резистор
430 Ом 0.5 Вт
2 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Подстроечный резистор3.3 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
390 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11,12,14,17 Резистор
2.7 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Резистор
4.7 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Резистор
4.3 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R16 терморезистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R19,20,32,39 Резистор
100 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R21 Резистор
2.7 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R22,38 Подстроечный резистор15 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
R24 - R31 Резистор
330 Ом
8 Поиск в FivelВ блокнот
R33 - R36 Резистор
300 Ом
4 Поиск в FivelВ блокнот
R37,43 Резистор
0.02 Ом 5 Вт
2 Поиск в FivelВ блокнот
R41 Резистор
5.1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R42 Резистор
1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 18.03.2017 0 9
Я собрал 0 Участие в конкурсе 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (14) | Я собрал (0) | Подписаться

+1
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+1
Antares #
Проверьте, пожалуйста, подключение MOC3062 по высоковольтной части - там какая-то ошибка закралась в схеме.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Спасибо.
На самом деле при подготовке к печати в схему закралась ошибка: 4 вывод МОС подключается к управляющему электроду симистора, а не к А1.
На печатной плате ошибок нет.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Еще раз спасибо Antares и модератору. Схема в статье уже исправлена.
Отредактирован 16.03.2017 21:12
Ответить
0
KaIIyT #
Здравствуйте VIG! Возможно ли микросхему К555ИД7 заменить на дешифратор 74HC138B1(проблематично её и её аналог, указанный Вами найти).
Ответить
0

[Автор]
VIG #
У меня нет НС138 и я ими никогда не пользовался. Но в даташите есть указание, что она является аналогом LS138. По частоте, токам и напряжениям тоже подходит (если верить описанию).
Ответить
0
nik920 #
Конечно хорошо, что появилось зу, которое определяет неисправность аб. У меня есть 4 версия и я всем доволен. Еще подумаю делать ли 5 версию. Конечно манит, но еще не решил.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Для некоторого оживления совсем плохого аккумулятора УЗУ-4 даже лучше, но процесс надо контролировать.
Ответить
0
KaIIyT #
Уважаемы VIG! Подскажите , ток лампы La1 (0,15А) принципиален, или может несколько отличаться? Спасибо!
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Я использовал лампы и на 0,5 А, при этом АБ заряжался немного дольше, но мне кажется качественнее.
Рекомендуемое значение тока 0,01*С, где С - емкость аккумулятора.
Ответить
0
andryhin #
Здравствуйте VIG. Спасибо Вам за выложенный труд!
Обязательно-ли использовать LM2575-5 ? можно-ли заменить на LM340T5? И, как считаете, если вместо одного "кручёного" резистора 0.02 Ом, поставить 5 штук в параллель на 0.1 Ом 2Вт. Получится, как-раз 0.02 Ом и 10 Вт. Габаритами может не много больше, и дырок в плате добавиться. Но всё-же, на 0.1 - пошёл и купил !
Ответить
0

[Автор]
VIG #
1. Вместо стабилизатора напряжения на LM2575 можно собрать любой на 5 вольт 1 ампер: на 7805, LM340 или других. Но нужно учесть, что излишек напряжения они гасят на себе и около 10Вт мощности нужно превратить в тепло. Кроме того в линейных стабилизаторах мне не нравятся переходные процессы. Я решил не экономить.
2. Можно. О том как сделать проволочный резистор 0,02 Ом я описывал в комментариях к статье о УЗУ-4, даже фото выкладывал.
Ответить
0
KaIIyT #
Здравствуйте VIG! У Вас ошибка на монтажной плате узла развязки 220 В. 1 с клемника XT1 должна приходить на R10, а приходит на эмиттер VT2, а 3 соответственно должна приходить на эмиттер VT2, но приходит на R10, если верить цифрам на плате со стороны дорожек.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Спасибо.
Да, на самом деле в файле za5h.lay6 номера 1 и 3 нужно поменять местами. Заменю файл. А в статье фото почему-то правильное!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
FM-модуль RDA5807M Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
вверх