с использованием тиристора, которое под силам
собрать своими руками
даже начинающему радиолюбителю. Его можно использовать как самостоятельное устройство, так и в дополнение к существующему
зарядному устройству
, так как в схеме реализовано несколько типов
защит
. Имеется
защита
от короткого замыкания, так как без подключённого аккумулятора на выходе отсутствует выходное напряжение. Так же устройство не выйдет из строя при неправильном подключении батареи, транзистор откроет тиристор только при правильном подключении
аккумулятора
. Трансформатор берём готовый или мотаем сами, мощностью 150-200 ватт, вторичная обмотка с напряжением 16-19 вольт. Вместо указанных на схеме тиристора и транзистора можно поставить соответственно КУ202 с любым буквенным индексом и КТ815. Резистором R4 подбирают минимальное напряжение включения зарядки,
схема
рассчитана на аккумуляторную батарею 12 вольт. Перед включением обязательно проверить правильность монтажа. Рекомендую, отличная вещь против ошибок.
По желанию, на выходе схемы к АКБ, можно добавить вольтметр и амперметр. Вольтметр подключается параллельно нагрузке, а амперметр последовательно, через линию «+».
Диодный мост рекомендую выполнить на диодах Д242
Нажмите на изображение чтобы увеличить
Аналоги тиристора КУ 202
Зарубежными аналогами тиристора КУ202Н являются ВТХ32S100, H20T15CN, 1N4202. Зарубежные производители не выпускают устройств таких же геометрических размеров, что и КУ202Н, поэтому нужно будет изменить место под монтаж устройства. Следует также учитывать, что их параметры могут незначительно отличаться от рассматриваемого тиристора, например, средний ток может быть равен 7,5 А.
Кроме иностранных устройств можно использовать российский аналог — Т112-10. Как и КУ202Н он имеет металлический корпус и анодный выход под резьбу. Однако его размеры меньше, поэтому монтажное место все равно придется изменить.
Схема и печатная плата ЗУ на SCR
Печатная плата нарисована вручную маркером. Вы можете сделать разводку самостоятельно, например на основании вот этого рисунка:
Параметры тиристора КУ 202
| Параметр | Обозначение | Еди- ница | Тип тиристора | |||
| КУ202А | КУ202Б | КУ202В | КУ202Г | |||
| Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Предельно допустимые параметры | ||||||
| Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 25 | 25 | 50 | 50 |
| Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | — | — | — | — |
| Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
| Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
| Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
| Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
| Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
| Параметр | Обозначение | Еди- ница | Тип тиристора | |||
| КУ202Д | КУ202Е | КУ202Ж | КУ202И | |||
| Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Предельно допустимые параметры | ||||||
| Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 120 | 120 | 10 | 10 |
| Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | — | — | 240 | 240 |
| Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | 10 | 10 | — | — |
| Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
| Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
| Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
| Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
| Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
| Параметр | Обозначение | Еди- ница | Тип тиристора | |||
| КУ202К | КУ202Л | КУ202М | КУ202Н | |||
| Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Предельно допустимые параметры | ||||||
| Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | 360 | 360 | 480 | 480 |
| Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | — | — | — | — |
| Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
| Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
| Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
| Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
| Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
Фазовое регулирование напряжения
Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.
Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.
Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.
На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.
Тиристорное зарядное устройство своими руками
Тиристор самодельный
Для собственноручной сборки представленной схемы понадобится минимум времени и сил, вместе с невысокими затратами на компоненты. Большую часть составляющих можно легко заменить на аналоги. Часть деталей можно позаимствовать у вышедшего из строя электрооборудования. Перед использованием, компоненты следует проверить, благодаря этому собранное даже из б/у деталей зарядное устройство, будет работать сразу после сборки.
В отличие от представленных на рынке моделей, работоспособность собранного своими руками зарядного сохраняется в большем диапазоне. Вы можете зарядить автомобильный аккумулятор от -350С до 350С. Это и возможность регулировать выходной ток, давая батарее большой ампераж, позволяет за короткое время компенсировать батарее заряд, достаточный для поворота стартером мотора.
Тиристорные зарядные устройства имеют место в гаражах автолюбителей, благодаря их возможностям безопасно заряжать автомобильный аккумулятор. Принципиальная схема данного прибора позволяет собрать его самостоятельно, используя товары с радио рынка. Если знаний недостаточно, можно воспользоваться услугами радиолюбителей, которые за плату в разы меньшую, чем стоимость магазинного зарядного устройства, смогут собрать вам аппарат по предоставленной им схеме.
Как сделать ЗУ самостоятельно?
Если говорить о производстве ЗУ своими руками, то этот процесс рассмотрим на примере схемы 2. В данном случае тиристорное управления осуществляется посредством сдвига фаз. Весь процесс мы описывать не будем, поскольку он индивидуален в каждом случае, в зависимости от добавления дополнительных компонентов в конструкцию. Ниже рассмотрим основные нюансы, которые следует учесть.
В нашем случае устройство собирается на обычном оргалите, в том числе и конденсатор:
- Диодные элементы, отмеченные на схеме как VD1 и VD 2, а также тиристоры VS1 и VS2, следует установить на теплоотводе, монтаж последних допускается на общем теплоотводе.
- Элементы сопротивления R2, а также R5, следует использовать не менее, чем по 2 ватта.
- Что касается трансформатора, то его можно приобрести в магазине либо взять из паяльной станции (качественные трансформаторы можно найти в старых советских паяльниках). Можно перемотать вторичный провод на новый сечением около 1.8 мм на 14 вольт. В принципе, можно использовать и более тонкие провода, поскольку этой мощности будет достаточно.
- Когда все элементы будут у вас на руках, всю конструкцию можно установить в один корпус. Например, для этого можно взять старый осциллограф. В этом случае мы не будем давать какие-либо рекомендации, поскольку корпус — это личное дело каждого.
- После того, как зарядный прибор будет готов, необходимо проверить его работоспособность. Если у вас есть сомнения касательно качества сборки, то мы бы порекомендовали произвести диагностику прибора на более старой АКБ, которую в случае чего не жалко будет выбросить. Но если вы все сделали правильно, в соответствии со схемой, то проблем в плане эксплуатации возникнуть не должно. Учтите и то, что изготовленное ЗУ не нуждается в настройке, оно изначально должно работать правильно.
Простое тиристорное ЗУ в корпусе осциллографа
Конструктивные особенности сварочных трансформаторов
Регулирование тока сварочного трансформатора осуществляется различными способами. В настоящее время наиболее используемыми из них являются:
При введении магнитного шунта в магнитопровод трансформатора, часть магнитного потока создаваемого первичной обмоткой отводится магнитным шунтом и поэтому эта часть магнитного потока минует вторичную обмотку. При этом эффективность передачи энергии от первичной обмотки на вторичную снижается и, в результате, ток сварки уменьшается. При втором способе, когда обмотки разводятся, ухудшается их магнитная связь и снижается эффективность передачи энергии от первичной обмотки на вторичную. В результате чего ток сварки снижается. Оба эти способа обеспечивают плавное регулирование тока сварки. Причем, благодаря постоянству количества витков обмоток, напряжение холостого хода трансформатора остается неизменным. Сварочные трансформаторы этого типа обеспечивают ВВАХ падающего типа, и, таким образом, подходят для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.
Краткая историческая справка о развитии источников питания для дуговой сварки.
| Тип сварочного источника питания | С какого года используется (ориентировочно) |
| Сварочный преобразователь (электродвигатель + генератор) | ≈ 1905 |
Трансформатор | ≈ 1920 |
| ≈ 1950 |
Сварочный тиристорный выпрямитель | ≈ 1970 |
Сварочный инвертор | ≈ 1980 |
Источники питания для дуговой сварки обеспечивают процесс сварки электрической энергией. В тоже время, они оказывают существенное влияние на характер протекания процесса сварки (в первую очередь, на качество и производительность). Поэтому более глубокое понимание свойств источников питания и принципов их работы является обязательным для тех, кто собирается работать в области сварки (хотя, конечно, нижеприведенная краткая классификация источников питания и несколько упрощенное рассмотрение их свойств не предполагают предоставления полной информации по этому вопросу).
