ЗУ для мощных автомобильных аккумуляторов

Довольно простой и качественный импульсный источник питания можно собрать с применением микросхемы IR2153. Микросхема из себя представляет самотактируемый полумостовой драйвер, которая довольно часто используется в промышленных балластах для лам дневного освящения.

Представленная схема довольно проста и в дополнительной наладке не нуждается, работает сразу после включения.

Схему можно реализовать с минимальными затратами, работает от сети 220 Вольт. Очень часто на основе этой схемы собирают зарядные устройства для мощных автомобильных аккумуляторов. Мощность представленной схемы составляет более 250 ватт, а это порядка 20 Ампер при 14 Вольтах выходного напряжения, чего более, чем достаточно для зарядки аккумуляторов.

Как же работает схема ? именно так, как любой источник питания на импульсной основе. На входе питания имеется сетевой фильтр, и примочки для защиты схемы от бросков напряжения и перегруза блока питания. Термистор на 5 Ом 3 Ампер сохраняет ключи во время включения схемы в сеть 220 Вольт. Дальше сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом.

Через ограничительный резистор 47 кОм питание поступает на микросхему генератора. Импульсы заданной частоты поступают на затворы высоковольтных ключей, последние срабатывая пропуская ток в сетевую обмотку трансформатора. На вторичной обмотке мы уже получаем нужное напряжение.

Выходное напряжение блока питания в первую очередь зависит от количества витков во вторичной обмотке, а также от рабочей частоты генератора, при этом, чем больше частота, тем больше напряжения способен отдавать каждый виток, но это не значит, что частоту можно увеличивать в широких пределах, поскольку сам сердечник трансформатора пойдет в насыщение и сгорит схема или же трансформатор будет дико перегреваться, в общем не советую поднимать частоту более 80кГц, в идеале 50-60кГц, можно и меньше.

Высоковольтные полевые ключи серии IRF740/840, они не критичны, можно и более мощные ключи, просто указанные являются самым дешевым вариантом. Изменяя емкость электролитов во входной цепи можно увеличить или уменьшить выходную мощность блока питания, максимально такая схема может отдавать до 600 ватт — проверено лично.



При этом конденсаторы должны иметь емкость 680 мкФ, мощность диодного моста должна быть не менее 5-6 Ампер, ни и разумеется нужно будет изменить толщину сетевой обмотки.

На счет трансформатора — тут можно ничего не мотать и взять готовый трансформатор от компьютерного блока питания. В случае, если хотите мотать самому, то привожу данные намотки.
Первичная (сетевая обмотка состоит из 40 витков провода 0,8 мм, поверх ставим изоляцию и мотаем понижающую обмотку, с таком раскладом компонентов частотно-задающей цепи микросхемы, нужно учесть, что 1 виток дает 3 Вольта, т.е для автомобильной зарядки вторичная обмотка должна состоять из 3,4-4 витков.

После выпрямителя будет спад напряжения, но это компенсируется конденсатором. Кстати — емкость конденсатора не советую поднимать более 2000 мкФ, вообще 1000 мкФ с головой хватит.
Понижающая обмотка должна быть довольно толстой, чтобы обеспечить нужный ток заряда. Мотать нужно 5-8 жилами провода с диаметром 0,8мм.

Учтите, что на выходе должны стоять диоды с допустимым током не менее 10-30А, при этом нужно использовать обязательно импульсные диоды, т.е обычные выпрямители под 50 Гц тут в миг погорят.

На счет стабильности — схема работает на ура, никаких перегревов силовых ключей не наблюдал, но на всякий случай они укреплены на теплоотвод — через изолирующие прокладки. Схема довольно отработана и идеально справляется с заданной работой. Монтаж в моем случае выполнен на макетной печатной плате, поскольку делал на скорую руку и времени на травления плат попросту не было.

По идее, перемоткой вторичной обмотки можно получить почти любое выходное напряжение, то есть блок может быть использован и для других целей.

ВНИМАНИЕ! блок не имеет защиты от короткого замыкания, поэтому даже кратковременное КЗ на выходе хватит для того, чтобы схема вышла из строя, советую дополнить блоком защиты, схема которого описана на нашем сайте. А на этом с вами вынужден прощаться, но уверен, что не на долго.