Главная » Питание
Призовой фонд
на июнь 2017 г.
1. UNI-T UT-71E
ООО Промэлектроника
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Зарядное устройство-приставка на МК от 0 до 40В и от 0 до 50А

Зарядное устройство-приставка, т.е. зарядное устройство (ЗУ или ЗУ-приставка) не имеющее собственного источника питания.

Источником питания для устройства могут выступать ИИП, БП, трансформаторы, солнечные батареи, ветрогенераторы, аккумуляторы, бортсети транспорта, напряжением от 20 до 60 Вольт постоянного тока или от 18 до 42 Вольт переменного тока. Можно увеличить верхний диапазон, но для этого необходимо будет изменить номиналы комплектующих входного каскада и входное напряжение внутренних стабилизаторов напряжения на +12 и +5 В.

Зарядное устройство может работать в нескольких режимах:

  1. Заряжать/разряжать любые аккумуляторы, по выбранному, пользователем, алгоритму, токами и напряжениями, на каждом из этапов алгоритма, в диапазоне 0-40В и 0-50А. Разрядник до 18А, а при наличии внешней активной нагрузки, устанавливаемой вместо предохранителя F3 и замене номиналов токовых резисторов с 0.33 Ома на 0.15 Ома 10Вт, то до 40А.
  2. Выступать в роли лабораторного БП или программируемого источника питания, в диапазоне 0-40В и 0-50А.
  3. МРРТ-контроллер - заряд АКБ, когда источником является солнечные батареи или ветрогенератор (поддержано железом, но пока не реализовано в ПО)
  4. В холостую, быть включенным, но не выдавая на выход не чего - гальванически отключенная нагрузка и выключенный силовой преобразователь.

Алгоритмы заряда аккумуляторов:

  1. IUoU - поэтапная стабилизация, сначала тока ("I" - стабилизация тока) - этап основного заряда, до достижения, на клеммах АКБ, напряжения следующего этапа стабилизации по напряжению ("U" - стабилизация напряжения) - этап заряда при стабилизированном напряжении, стабилизация по напряжению удерживается до значения минимального зарядного тока ("о" - тока отключения), после отключения ЗУ, ожидается падение напряжения на клеммах АКБ до значения напряжения следующего этапа стабилизации напряжения ("U" - стабилизация напряжения) - этап хранения, удерживая значение напряжения на клеммах АКБ бесконечно долго, пока АКБ подключен к ЗУ. Если, на любом из этапов алгоритма, произойдёт отключение источника питания, то при возобновлении питания, ЗУ возобновит работу заданного алгоритма, с этапа, который был до выключения. Все программируемые значения токов, напряжений, алгоритма и его этапов хранятся в энергонезависимой памяти EEPROM.
  2. IUIoU - поэтапная стабилизация, сначала тока ("I" - стабилизация тока) - этап основного заряда, до достижения, на клеммах АКБ, напряжения следующего этапа стабилизации по напряжению ("U" - стабилизация напряжения) - этап заряда при стабилизированном напряжении, стабилизация по напряжению удерживается до значения зарядного тока следующего этапа стабилизации тока ("I" - стабилизация тока) - этап так называемой "добивки" и продолжается до тех пор пока напряжение на клеммах АКБ не достигнет значения ограничения напряжения или напряжение не будет расти в течении 2 часов, после чего происходит отключение АКБ от ЗУ ("о" - отключение), после отключения, ожидается падение напряжения на клеммах АКБ до значения напряжения следующего этапа стабилизации напряжения ("U" - стабилизация напряжения) - этап хранения, удерживая значение напряжения на клеммах АКБ бесконечно долго, пока АКБ подключен к ЗУ. Если, на любом из этапов алгоритма, произойдёт отключение источника питания, то при возобновлении питания, ЗУ возобновит работу заданного алгоритма, с этапа, который был до выключения. Все программируемые значения токов, напряжений, алгоритма и его этапов хранятся в энергонезависимой памяти EEPROM.
  3. IUo - тоже, что и в пункте 1, но без этапа хранения - АКБ отключается в конце заряда
  4. IUIo - тоже, что и в пункте 2, но без этапа хранения - АКБ отключается в конце заряда
  5. "Качели" - заряд с ограничением тока и напряжения, т.е. заряд заданным током, до заданного напряжения, с последующим отключением и ожиданием до заданного напряжения падения, далее по кругу (циклу), пока зарядный ток не упадет до заданного тока отключения.
  6. "Ассиметричный" - чередование, заряда заданным током, до заданного напряжения и разрядом заданным током, в соотношении времени заряд/разряд.
  7. Разряд заданным током, до заданного напряжения, при достижении которого напряжение стабилизируется, а ток уменьшается, до тех пор пока ток не упадёт до заданного значения.
  8. Комбинации алгоритмов - КТЦ (разряд заряженного АКБ + последующий заряд по алгоритму IUIo), три КТЦ подряд.

Схема зарядного устройства:

Схема зарядного устройства

 

Схема подключения микроконтроллера:

MCU

 

Схема усиленного блока разряда (с увеличенным макс. током разряда):

Разрядник

Фото устройства:

Плата управления

Плата дисплея и плата управления

Силовая плата

Дроссель чоппера

блок разрядника в корпусе

Плата управления в корпусе

Готовое устройство

Принцип работы устройства:

При включении устройства все ЦАП устанавливаются в нулевое значение, блокируются ШИМ-контроллер и драйвер полумоста, производится проверка, программно, нет ли не завершенных процессов, если есть включается их продолжение, если нет остаётся выключенным, программа (ПО) выходит в основное меню. Из основного меню пользователь задаёт значения напряжений и токов, для каждого из этапов, выбранного алгоритма работы с АКБ или указывает ток и напряжение для режима лабораторного БП. А так-же, из основного меню, пользователь может установить настройку даты и времени, откалибровать датчик тока и проверить работоспособность EEPROM.

Во время процессов работы МК задаёт, соответствующим ЦАП-ам, уровни напряжения, которые подаются на соответствующие ОУ-ошибки ШИМ-контроллера TL494 или ОУ разрядника. ОУ ошибки сравнивает уровни ЦАП-ов с уровнями поступающие с выходного каскада, выставляя соответствующую скважность ШИМ. Сигнал ШИМ поступает на драйвер полумоста IR2184 и поочерёдно включает/выключает ключи полумоста, с заданным мертвым временем. Тем самым обеспечивая работу синхронного понижающего DC-DC преобразователя (Чоппер). МК измеряет, при помощи АЦП, выходное напряжение, ток, напряжение источника, напряжение нагрузки, сравнивая с заданными значениями, пользователем, напряжений и тока, корректируя уровни заданных ЦАП-ов. МК отображает всю полученную информацию на дисплее, "в реальном времени". Пользователь во время процесса может корректировать значения заданных напряжений и тока. При возникновении не штатных ситуаций, МК отключает преобразователь, АКБ от ЗУ гальванически и информирует пользователя о, обрыве цепи АКБ, превышении значений напряжения или тока.

Пользователь самостоятельно может обновлять прошивку с компьютера по USB, при помощи программы AVRProg и бутлоадера в МК.

Схемы и прошивка (ПО) распространяются бесплатно только для индивидуального повтора, коммерческое использование запрещено.

Исходный код ПО (прошивки) не распространяется и является интеллектуальной собственностью Автора.

С Уважением Торопов Роман Юрьевич, г. Пермь.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Силовой блок устройства
VDS1, VD1, VD3, D6 и D7 Диод Шоттки
60CPQ150
8 Любые диоды, желательно шоттке, током более 50А, напряжением более входного и как можно меньшим прямым напряжениемПоиск в FivelВ блокнот
D1 Диод Шоттки
SR560
1 Поиск в FivelВ блокнот
D2, D3 Диод Шоттки
1N5822
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD2, VD4, D4, D5 Выпрямительный диод
MUR120RLG
4 Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT2, VT4 Биполярный транзисторBCR563 Поиск в FivelВ блокнот
VT3, VT5 MOSFET-транзистор
IRFP4321PBF
2 Поиск в FivelВ блокнот
IR2184 Драйвер питания и MOSFET
IR2184
1 Драйвер полумостаПоиск в FivelВ блокнот
TL494 ШИМ контроллер
TL494
1 ШИМ-контроллерПоиск в FivelВ блокнот
VR2, VR4 DC/DC импульсный конвертер
LM2576HV
2 на +5В и на +12ВПоиск в FivelВ блокнот
DA1 Датчик токаACS758LCB-050B-PFF-T1 двунаправленный Датчик тока на эффекте Холла +/- 50АПоиск в FivelВ блокнот
L1, L2 Дроссель100 мкГн 3А2 Поиск в FivelВ блокнот
L3 Дроссель30...60 мкГн 60А на частоте преобразования 95 КГц1 !Поиск в FivelВ блокнот
R11-R15, R17-R23, R25, R27, R29-R30 SMD резисторы1% 080516 200R, 1K, 10K, 12K, 20K, 10MПоиск в FivelВ блокнот
R16, R24 SMD резисторы5% 25122 5.6RПоиск в FivelВ блокнот
R26 прецизионный резистор18КОм 0.05%1 !Поиск в FivelВ блокнот
R28 прецизионный резистор2КОм 0.05%1 !Поиск в FivelВ блокнот
С24 Конденсаторы электролитические10000мкФ * 63В2 набор параллельных конденсаторов, при питании от стабилизированных источников - два по 10000мкФ*63В, в остальных случаях, выпрямленный пульсирующий ток - из расчета не менее 1000мкФ*63В на 1А нагрузки и паспортный ток одного конденсатора на их количество Поиск в FivelВ блокнот
С32 Конденсаторы электролитические2700мкФ * 50В4 4-ре параллельных конденсатора Low ESR 4 ампераПоиск в FivelВ блокнот
C10, C16, C19, C30, C33 - C36 SMD конденсаторы керамические0805 0.1мкФ10 Поиск в FivelВ блокнот
С28 SMD конденсаторы керамические0805 1000пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C26 SMD конденсаторы керамические1812 330нФ * 250В1 Поиск в FivelВ блокнот
C25, C31 Конденсаторы пленочные с радиальными выводами330 нФ * 250В2 Поиск в FivelВ блокнот
C7 Конденсаторы электролитические680 мкФ * 63В1 Поиск в FivelВ блокнот
C8, C18 Конденсаторы электролитические1000мкФ * 16В2 Поиск в FivelВ блокнот
C27 Конденсаторы электролитические10 мкФ * 16В1 Поиск в FivelВ блокнот
С29 SMD конденсаторы эл. танталовые10 мкФ * 16В1 Поиск в FivelВ блокнот
С52 SMD конденсаторы эл. танталовые1 мкФ * 16В1 Поиск в FivelВ блокнот
K1, K2 Реле на одно переключение, 12В50А2 электромагнитное, гальваническое переключениеПоиск в FivelВ блокнот
Блок разрядника
VT6-VT8 MOSFET-транзистор
IRL2910PBF
6 Поиск в FivelВ блокнот
R43-R45 Резистор проволочный 5Вт0.33R6 Поиск в FivelВ блокнот
R40-R42 SMD резисторы 08051КОм6 Поиск в FivelВ блокнот
R35-R37 SMD резисторы 0805100R6 Поиск в FivelВ блокнот
R39 SMD резисторы 08053.9 КОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R34 SMD резисторы 08051 КОм1 Поиск в FivelВ блокнот
C37-C41 SMD конденсаторы керамические100 нФ8 Поиск в FivelВ блокнот
Блок клавиатуры и дисплея
WH2004A/B/D LCD-дисплей 20 x 4WH2004A1 Поиск в FivelВ блокнот
R60 SMD резисторы 08055.6R1 Поиск в FivelВ блокнот
C49 SMD конденсаторы керамические100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R62 Подстроечный резистор10 КОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R7-R10 SMD резисторы 080510 КОм4 Поиск в FivelВ блокнот
Кнопка тактоваяSWT-917 Поиск в FivelВ блокнот
Блок управления (лудится и паяется припоем Sn96Ag04)
ATmega1284P-AU МК AVR 8-бит
ATmega1284P
1 20 МГцПоиск в FivelВ блокнот
DAC1, DAC2 ЦАП
DAC8830
2 16 битПоиск в FivelВ блокнот
DAC3 ЦАП
MCP4921
1 12 битПоиск в FivelВ блокнот
IC1 АЦПADS8341EB1 16 битПоиск в FivelВ блокнот
VR1 ИОНREF195E1 ! 5.000V +/- 2мВПоиск в FivelВ блокнот
VR3 ИОНREF198E1 ! 4.096V +/- 2мВПоиск в FivelВ блокнот
VR5 ИОНREF192E1 ! 2.500V +/- 2мВПоиск в FivelВ блокнот
OP1, OP4-OP6 прецизионный инструментальный ОУAD85541 ! Нулевой дрифтПоиск в FivelВ блокнот
OP2, OP3 прецизионный инструментальный ОУAD85521 ! Нулевой дрифтПоиск в FivelВ блокнот
IC5 ИС USB - UARTCP2102 или FT232RL1 готовая плата с ё-бэй/алиПоиск в FivelВ блокнот
IC3/IC4 ИС RTC/EEPROMDS3231/AT24C321 готовая плата с ё-бэй/алиПоиск в FivelВ блокнот
R2, R4, R58, R63 SMD 0805 прецизионный резистор 0.01%1КОм4 !Поиск в FivelВ блокнот
R3, R5, R59, R61 SMD 0805 прецизионный резистор 0.01%10 КОм4 !Поиск в FivelВ блокнот
R53, R56 SMD 0805 прецизионный резистор 0.1%1 КОм2 Поиск в FivelВ блокнот
R54, R57 SMD 0805 прецизионный резистор 0.1%20 КОм2 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
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 (2) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
SCORPIONsv #
Конденсаторы рядом с теплоотводом это нормально?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
Регулятор мощности 2 кВт Arduino UNO
вверх