Здравствуйте!
Несколько лет морально готовился собрать З.У. Кабанова, наконец-то решился
Бюджет составил 780 рублей. Туда не входит (было в наличии): корпус от БП компьютера; микросхема; радиатор; светодиоды; и головка измерительная, которую изготовил из дешевого китайского мультиметра (об это ниже). Скорее всего, если покупать весь список, то уйдет до 1000 рублей.
Прочитав форум полностью, понял, что написано много всего разного, и начинающего радиокотенка легко запутает, поэтому решил начать все с нуля.
Для начала - схема.
Я использовал трансформатор ТН36-220-50, он рассчитан на ток до 1,2 Ампер, но вполне нормально работает на 1,4А, что позволяет заряжать аккумуляторы емкостью до 55А/ч. Для большего тока можно применить любой трансформатор типа ТН, но мощнее ТН36. Эти трансформаторы имеют четыре вторичных обмотки (2х6,3 Вольт + 2х5 Вольт), что при включении последовательно выдает 22,6 Вольт, с таким напряжением схема работает великолепно.
Поискав на радиорынке измерительную головку (микроамперметр с током полного отклонения 100мкA) был разочарован наличием, а главное ценой от 300 рублей
Тогда пришла в голову замечательная идея: использовал самый дешевый китайский миниатюрный стрелочный тестер. Отпилил микроболгаркой всё лишнее от измерительной головки, снял защитное стекло, аккуратно извлек механизм и заменил шкалу на свою, предварительно откалиброванную, нарисованную в фотошопе и распечатанную на лазерном принтере. Мой микроамперметр имеет четыре шкалы: одна информирует о токе заряда от 0 до 1,6 Ампер, вторая о напряжении от 10 до 15 Вольт, также в режиме измерения напряжения добавлена шкала температуры окружающей среды (для выбора напряжения окончания заряда в зависимости от температуры), и четвертая шкала - паспортная ёмкость аккумулятора, используется в режиме измерения тока, чтобы не пересчитывать максимально допустимый ток. Естественно с авторской схемой измерительного моста, а также схемой измерения тока - показания были, мягко говоря, не в ту сторону
поэтому решил не просто устранить ранее известную ошибку с перепутанными резисторами, а пересчитать измерительную часть полностью. Теперь на моем варианте схемы указаны номиналы, которые всё отображают с высокой точностью. Единственная загвоздка, резистор R23 не стандартный на 460 Ом, такой не каждый может достать, поэтому можно применять многооборотный подстроечный резистор на 1 кОм. В качестве переключателя режимов измерения применил тумблер типа ТП1-2, переключать иногда приходится часто, а об надежности этого Советского тумблера ходят легенды, да и выцарапать его можно почти из любого лампового телевизора.
Конденсатор С8 припаян непосредственно к средним выводам тумблера, при этом полярность соответствует включению на схеме, если придерживаться указанной нумерации выводов.
Нигде раньше не видел схемы с правильным подключением IRFZ44, это многих путало, поэтому исправил и этот момент.
Индикация заряда в авторской схеме построена без ошибок, если она не работает, то тут только два варианта: 1. не тот производитель микросхемы. 2. не правильно собранное устройство. При работающей индикации светодиод в начале заряда светит постоянно и ярко, а ближе к окончанию заряда начинает мерцать и светит не так ярко, вплоть до полного отключения.
В качестве конденсатора С7 использовал два параллельно подключенных конденсатора 4700 мкФ на 35 Вольт, так получилось дешевле, чем один на 10000 мкФ и тем более дешевле и компактнее, чем 3 штуки по 3300 мкФ. Общей емкости 9400 мкФ с запасом хватило при токе заряда до 1,6 Ампер, что при использовании трансформатора ТН36 даже лишнее.
Теперь немного о конструкции.
Все радиоэлементы, кроме кнопок, предохранителя, и трансформатора разместил на печатной плате. Изначально плата проектировалась под размеры проданного мне на радиорынке кусочка стеклотекстолита. Корпус собирался варить из листового металла, подгоняя под готовую электронику, но уже после изготовления платы мне попался корпус от блока питания компьютера, в который ради интереса приложил плату, тут сработала удача и плата сошлась с точностью до 5 мм по краям. Передняя сторона платы крепится в корпус двумя винтами на места крепления родной платы БП компьютера. Также у ПП вырезаны уголки, чтобы поместились гайки от крепления будущей передней панели. Задняя сторона платы крепится к корпусу через две стойки длиной без резьбы 5мм, причем сами стойки прикручены винтами через отверстия в корпусе, а резьбовая часть проходит через отверстия в плате и притянута гайками. Позже оказалось, что из-за расположения регулятора тока, измерительная головка едва втиснулась в корпус, переделывать уже не стал, но это меня расстроило, т.к. в этих делах стремлюсь к перфекционизму (на фото вариант с первой платой), но в файл печатной платы, вдруг кто-то захочет повторить, внес изменения, перенес регуляторы и светодиоды в левую часть лицевой панели. Также нужно учитывать, что радиаторы тоже могут отличаться, соответственно необходимо будет подправить расположение диодного моста, выходного транзистора и точек крепления радиатора. Ещё одна неудача - две перемычки на плате, тут уже наверное логическое мышление подвело при разработке.
При работе устройства выяснилось, что схема подвержена наводкам, это легко устранилось соединением корпуса и радиатора с общим проводником схемы (это учтено в последней версии платы), но пришлось изолировать транзистор от радиатора термопрокладкой от того-же радиатора из компьютерного Б.П.
Обязательно перед первым включением нужно с помощью Омметра убедиться в отсутствии замыкания между корпусом полевого транзистора VT3 и радиатором, т.к. замыкание между ними - это как перемычка между стоком и истоком
Интересный факт про регулятор напряжения: Как видно из схемы опорное напряжение сравнения формируется на 16 выводе микросхемы с помощью переменного резистора R1. Уже после изготовления и включении печатной платы узнал, что при вращении регулятора против часовой стрелки напряжение на клеммах растет, а не наоборот, как принято во всем мире. Дело оказалось не в ошибке монтажа, а в особенности функциональной схемы TL494, т.е. при увеличении напряжения на выв. 16 форма импульсов на выводе 1 меняется таким образом, что результирующее значение напряжения, согласно показанию вольтметра, падает. В доработанной плате это учтено и напряжение с током регулируются в сторону увеличения по часовой стрелке.
Элементы защиты VD3, R24, C9 также перенесены на печатную плату, так как во избежании лишних соединений, провода идущие к заряжаемому АКБ впаяны непосредственно в плату (результат положительный).
Светодиоды HL1 и HL2 применил трех миллиметровые, впаянные непосредственно в плату, за счет длинных выводов вставлены в отверстия в передней панели.
В качестве шнура питания использован компьютерный. Он подключается к родной колодке в корпусе блока питания, при этом средний заземляющий вывод соединен штатной клеммой к корпусу. Один вывод соединен проводом с включателем питания (кнопка на 220 Вольт двухконтактная без подсветки), а второй с колодкой предохранителя, которая установлена на задней стороне корпуса в отверстии просверленном на свободном месте. Свободные контакты от кнопки включения и предохранителя соединяются с соответствующими выводами сетевого питания трансформатора (на ТН36-220-50 выводы 1 и 5). Все высоковольтные места соединения изолированы термоусадочными трубками.
Сзади корпуса, в большинстве случаев, остается лишнее отверстие, в некоторых моделях от колодки для питания монитора, в моем случае от переключателя 127/220 Вольт. Его задействовал для проводов подключения АКБ. Для этого нашел не фольгированный стеклотекстолит толщиной около 5мм и вырезал заглушку для отверстия в корпусе, закрепив её двумя винтами с гайками, просверлив соответствующие отверстия напротив уже имеющихся в корпусе. В самой заглушке сделал ещё два отверстия такого диаметра, чтобы провода с изоляцией проходили очень плотно. Таким образом полностью исключен риск перетирания изоляции и замыкании проводов на корпус.
Замыкание как плюсового так и минусового провода на корпус может вывести зарядное из строя. Провод был выбран медный многожильный сечением 4мм квадратных. При длине проводов 2 метра - потери не большие, В.Ч. слышно только в пластинах заряжаемого АКБ и немного на плате зарядного, это так и должно быть с учетом данной схемотехники. На противоположных краях проводов установил зажимы типа "крокодил", размеры соответствуют предполагаемому для заряда аккумулятору.
Трансформатор установил напротив вентиляционной решетки, где у БП был вентилятор, для этого в нижней стенке корпуса просверлил четыре отверстия, соответствующих отверстиям с резьбой в трансформаторе.
Передняя панель заняла целый день, но результат порадовал. В самом корпусе от БП была вырезана электролобзиком вся передняя часть, оставив кромку около 8мм для крепления новой лицевой панели, просверлив для этого в углах и вверху в центре пять отверстий диаметром 3мм. В качестве материала для панели был выбран листовой металл 2 мм. Он прочный и в то же время выполняет несущие и экранирующие функции. С помощью дрели, электролобзика, дремеля с отрезными дисками и наждачными цилиндриками (не знаю как правильно называются), ну и легендарного напильника
были изготовлены: отверстия по углам и в верхней центральной части для крепления винтами с гайками М3 к корпусу; отверстия напротив светодиодов диаметром 3 мм; три отверстия соответствующих диаметров для тумблера выбора режима измерения и переменных резисторов напряжения и тока; прямоугольное отверстие для включателя питания и окно для измерительной головки. Окно для микроамперметра с помощью напильника подогнал до такого размера, что головка очень плотно садиться в пазы, без дополнительного крепежа.
В заключении изготовления, когда зарядное устройство было собрано и проверено, снова снял крышку и переднюю панель и общеизвестными методами подготовил поверхности к покраске. Для себя в свое время открыл великолепие современных молотковых эмалей. На них так и пишется "3в1" - это и эмаль и грунт и антикор. Сохнет долго, но держится как кот за ковер
при этом выглядит как старая отечественная измерительная техника, но с современным блеском. В зарядном устройстве применил серебристую эмаль-экспресс для передней панели и коричневую декоративную для верхней крышки.
Чуть не забыл: после окончательной сборки и отмывки растворителем покрыл печатную плату несколькими слоями прозрачного лака-спрея. Силовая дорожка на плате усилена толстым слоем припоя, но в идеале по всей длине пропаять шинку из очищенного медного провода диаметром от 1мм, это актуально при заряде аккумуляторов от 60 Ампер/часов и выше.
Ну вот, похоже все.
С такого дешевого прибора была снята измерительная головка.
Печатная плата с усиленным проводником
Самодельная шкала: ток, напряжение, температура, ёмкость.
На разных АКБ осциллограммы отличаются, но суть одна
- Схема.jpg
- Исправленная и доработанная схема
- (178.12 КБ) 2862 скачивания
в хозяйстве нашем штука очень полезная.