Микроконтроллерная Зарядка Свинцовых Акб

[_vintik]

Решил открыть тему, по обсуждению схемотехники зарядки RA5015.

Схема нарисована по печатной плате, выложенной на этом ресурсе.

Почему эта, а не какая то другая:

Защита по выходу, от КЗ и переполюсовки.

Индикация состояния, и окончания зарядки.

Глухой корпус,не боится сырости, пыли, и химически-активных испарений.

Способность работать от пониженного напряжения.

Собственно, предмет обсуждения:

Достоверность схемы, думаю, процентов 90 будет. Названия активных элементов подставил свои, т.к. на картинке прочитать их невозможно. Картинки не мои, по этому пользуюсь ссылками.

Какие плюсы по сравнению с прочими схемами:

Используется усилитель для датчика тока, т.е. его сопротивление можно значительно снизить. И снизить тепловыделение в корпус зарядки.

Ограничение выходного напряжения при помощи стабилитрона Z202 (дешево и сердито).

Контроль подключения АКБ, ее полярности и напряжения, контролирует МК.

Чего хотелось бы добавить/изменить:

Применить в высоковольтной части TOP249, тем самым увеличить частоту с 65кГц до 130кГц. Это должно помочь выжать с того же сердечника 5-6А 14,5В.

Если уже используется МК, то добавить цифровую индикацию и возможность определения емкости батареи.

Проверить возможность применения синхронного выпрямителя по выходу, используемые диоды сильно греются.

Да, есть некоторые неувязки:

Питание для МК берется с TL431, включенной с фиксированным напряжением 2.5В. Это же напряжение, является опорным для усилителя датчика тока.

Может я ошибся, и в качестве стабилизатора используется другая микросхема, в аналогичном корпусе?

Что скажете?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[_vintik]

Дорисовал схему платы МК и кнопки. Не понятно, какой там может быть линейный стабилизатор. Нижний предел питания у МК 2В.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[_vintik]

Судя по комментариям, пока все выводы правильные)))

А, по количеству скачивания, есть интересующиеся)))

Осмелюсь предположить, что стабилизатор на плату индикации не поставили в целях экономии(рациональности), хотя площадка для нее осталось.

Таким образом, ОПРНОЕ напряжение для одной схемы, в полнее может служить напряжением ПИТАНИЯ, для другой (хоть это и большая разница).

Максимальный ток стабилизации TL431, 100мА.

Плата индикации, может потребить при условии, что включены 4 светодиода, около 16-25мА. Цепочку смещения для ОУ можно не учитывать.

Это с большим запасом укладывается в диапазон токов стабилизации стабилитрона.

Так что, в таком решении солидарен с нашими восточными братьями)))

Следующий вопрос по электролиту и стабилитрону, в силовой линии.

Опять же, не уверен, но выскажу свою точку зрения.

Болезнь выходных емкостей ИБП, высыхание по перегреву.

Перегрев происходит из-за больших импульсных токов, подымающих напряжение на собственном внутреннем сопротивлении, выше рабочего для данного элемента.

Роль стабилитрона, срезать эти выбросы напряжения.

Теперь вопрос по самому электролиту, а нужен ли он вообще, для данного рода изделия, и какая его роль?

Что сажете)))

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[tire]

1. Электролит это тот что по схеме 68мкф./400в. ? тогда он нужен в качестве входного фильтра, он нужен, если сомневаетесь то просто ставьте и проблем не будет.

2. Питание 2.5в. на МК както маловато для надежной работы зарядки ИМХО. Какое напряжение у вас на V+ LM358 ? правильно будет запитать МК от стабилизатора что то типа 78L05 то есть 5в. есно для оного надо как минимум 7в.

P.S. Увидел что электролит это тот что в паре с Z201 работает так ? тогда вам надо бороться с пульсациями на частоте работы инвертора ? ставте номальную банку и не ищите себе ЛИШНИХ проблем

P.S.S. Поверте схема достаточно проста, не усложняйте мнимым упрощением.

Изменено 8 января, 2015 пользователем tire

[_vintik]

1. Да нет, картинка электролита по низкой стороне, с параллельно подключенным стабилитроном, кстати, зачем он там? Если пройдете по ссылкам в первом посте, то увидите фотографии плат. Сама зарядка и картинки (авторство - не мои). Я просто по тем картинкам нарисовал схему, чего догадался - чего дофантазировал.

По моей просьбе человек выложил еще несколько фоток, из которых видно, что там контроллер - спецзаказ. Но если поменять полярность питания, то очень смахивает на pic16f690.

2. По фото платы, там стоит корпус TO92. По печатным дорожкам похоже на TL431, включенной с фиксированным напряжением 2.5В. Если действительно интересно, можете проверить.

3. Усложнять или упрощать ничего не хочу, просто пытаюсь разобраться, чЁ - до чЁго

[exxperto]

Приехал недавно такой зарядник, Та ёмкость 1000uF X 25v греется очень серьезно... Мультиметром замерял ток во время зарядки, он сильно плавает, дорвусь до осциллографа - попытаюсь снять осциллограмму.

Ну фото всех плат в хорошем качестве сделаю для идентификации топологии и деталей.

[_vintik]

Было бы неплохо посмотреть на какой частоте работает, какие напряжения после выпрямительных диодов. Да и вообще, дописать(исправить) номиналы деталей, используемых в схеме.

[exxperto]

На ШИМ-е без нагрузки 20 кГц(видимо Green mode), во время работы 58.8 кГц, т.е. 60 грубо говоря. Я не смог идентифицировать контроллер питания, на нем код "d1", в логотипе буковка "N", распиновка как и у множества других в аналогичных корпусах.

Зарядный ток на шунте импульсного характера. Измерял осциллографом на шунте мультиметра, до разборки кропуса во время зарядки аккумулятора 7Ач от UPS в соответствующем режиме зарядника:

Есть ли у вас векторный оригинал схемы которую нарисовали? Поправил бы по схеме что и как.

Изменено 4 февраля, 2015 пользователем exxperto

[_vintik]

Да конечно, и в гифе, и в сплане.

PA5015.rar

[exxperto]

Вот провёл сверку, внёс изменения в схему.

Схема управления:

В схеме по диодам маленькое дополнение, не разглядел сразу

D102 -> HER107

D103, D202, 203 -> HER103

D205 -> 1N4148

Всё исправил на схеме и во вложении.

Во вложении GIF и Splan7.

Дополнительные фото плат и копию прикрепленного архива выложил тут https://mega.co.nz/#...C07JWPff2qQjVag

Фото продублировал на более доступное место, если у кого проблемы с доступом на MEGA: https://depositfiles.com/files/g3tx3clmt

RA5015_checked.zip

Изменено 6 февраля, 2015 пользователем exxperto

[exxperto]

Зашунтировал подходящим по напруге 10uF танталовым конденсатором выходной электролит 1000x25v. Электролит перестал греться. До этого грелся очень быстро и довольно сильно.

[_vintik]

Практически, сервис мануал получился))

Не понятно, зачем два последовательно Y конденсатора поставили (Y1,Y2)? У них напряжение 1-2кВ?

Еще, увидел ошибочку свою - в затворе выходного ключа стоит диод D205, там есть чего нибудь на корпусе? В принципе, для этой цепи можно применить 1N4148.

Жаль, фотки не смог посмотреть, нужно регистрироваться, а не хочется).

[exxperto]

Как регистрироваться? Я по идее расшарил файлы в общее пользование. Просто клик правой кнопкой мыши - скачать... Не позволяет?

Не знаю как проморгал этот диод, но в общем D205 - SMD маркировка "T4" и да, это конечно 1N4148!

На фото номиналы SMD видно, кроме операционника.

Внёс изменения и дополнения в #10 сообщении http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=144664entry2059898

Изменено 6 февраля, 2015 пользователем exxperto

[_vintik]

Фотки качнул, спасибо.

Чего то я перемудрил с киловольтами для Y конденсаторов.

Сбила мысль, что машина может сильно наэлектризоваться после поездки, и заряжая аккумулятор на авто, можно получить высоковольтный разряд.

-----------

Еще непонятки с Rs, его неподдающаяся маркировка?!

Усли это 4е полосы, то 0.1Ом, если 5 - то серебристая полоса не может быть на третьем месте.

[exxperto]

Еще непонятки с Rs, его неподдающаяся маркировка?!

Усли это 4е полосы, то 0.1Ом, если 5 - то серебристая полоса не может быть на третьем месте.

Тоже не понял маркировку, по E48 похожа на 2% 5-ти полосный, но там черный, коричневый, черный, серебристый, красный, а тут как-будто первая черная полоса на противоположную сторону переехала. В общем я его измерил. Он точно 0,1 Ом.

[_vintik]

Зашунтировал подходящим по напруге 10uF танталовым конденсатором выходной электролит 1000x25v. Электролит перестал греться.

Может будет перестраховкой, но в дополнение к танталу (в продление срока службы зарядки), я бы поставил 24v симметричный супрессор на выходе(P6KE24A). Ну и 10А предохранитель.

Вдруг на крокодилы попадет напряжение больше 20В, 220 к примеру)).

[exxperto]

Это-ж надо умудриться крокодилы в розетку засунуть, а супрессор я думаю не спасет вход АЦП микроконтроллера. Только он получается связан с выходными клеммами через резистор 39k, полевик Q201 заперт, биполяр Q202 за диодом. Измерил сопротивление на выходных клеммах 29,3k * 220v = 7,5 мА по постоянному конечно току. Не должно по идее выйти из строя, только электролит с стабилитроном если.

Интересно, какой ток этот БП может вытянуть, по идее если пересчитать делитель на R214, R215, R216, то можно получить желаемый ток для 12-90Ah режима, и скорректировать R217 для режима 2-12Ah.

Изменено 6 февраля, 2015 пользователем exxperto

[_vintik]

Полевик пробивается по превышению 55v, вход АЦП работает через делитель 1:10 и тоже в районе 50v. А супрессор не даст этому произойти.

Ну это так, про неубиваемость, или выживаемость...

Интересно, какой ток этот БП может вытянуть

Нужно определить размеры трансформатора, тогда можно будет прикинуть.

Изменено 6 февраля, 2015 пользователем _vintik

[exxperto]

Нужно определить размеры трансформатора, тогда можно будет прикинуть.

Трансформатор 28х28х10 мм, сердечник круглый, не более 10 мм в диаметре.

[dobskiy]

Это-ж надо умудриться крокодилы в розетку засунуть, а супрессор я думаю не спасет вход АЦП микроконтроллера. Только он получается связан с выходными клеммами через резистор 39k, полевик Q201 заперт, биполяр Q202 за диодом. Измерил сопротивление на выходных клеммах 29,3k * 220v = 7,5 мА по постоянному конечно току. Не должно по идее выйти из строя, только электролит с стабилитроном если.

Интересно, какой ток этот БП может вытянуть, по идее если пересчитать делитель на R214, R215, R216, то можно получить желаемый ток для 12-90Ah режима, и скорректировать R217 для режима 2-12Ah.

Ну, у меня сын умудрился : батарея на 36 вольт, он крокодилы на крайние клеммы накинул. Электролит и шунт вылетели сразу, стабилитрон еще не смотрел.

[exxperto]

Что-то я уже туплю к вечеру! Конечно же вариантов возникновения более коротких цепей тут больше, особенно при включенном в сеть устройстве.

[_vintik]

Трансформатор 28х28х10 мм, сердечник круглый, не более 10 мм в диаметре.

PI Expert пишет, что с EER28/28 можно снять 93-97Вт.

Извиняюсь, это для 132кГц, для 66кГц 56-58Вт.

Изменено 7 февраля, 2015 пользователем _vintik

[exxperto]

Т.е. если подобрать сетевой ШИМ на 130kHz и пересчитать делитель напряжения, то можно и 5А сделать для режима зарядки 12-90Ah. Собственно больше и не нужно.

[_vintik]

Наверное, не стоит.

По тому, как придется перематывать трансформатор, братья ведь не "лыком шиты", и не станут мотать трансформатор лишними сечениями меди.

Далее, увеличивая токи, будут увеличиваться рассеиваемые мощности, что приведет к повышению температуры внутри корпуса и т.д…

Считаю, что зарядка сделана оптимально, сточки зрения цены и самодостаточности.

Ну, подумаешь, 90 амерники будут заряжаться в три раза дольше. А если учесть, что аккумулятор на зарядку ставится не полностью разряженный, то суток для полной зарядки, будет вполне достаточно.

[dobskiy]

Вопрос по резистору Rs, на 0,1 ом.

Зачем он там нужен именно такого номинала (можно ли заменить его на 0,2 или 0,5 Ом) ? У нас на такое мелкое сопротивление резисторов отродясь не было, а из кантала для электронных сигарет его делать- у меня руки не тем концом вставлены .

Может, перемычкой его заменить ? Я его сейчас намотал из стальной проволоки 0, 8 диаметр 10 сантиметров длины .

Изменено 22 февраля, 2015 пользователем dobskiy