Консультация № 190118
21.11.2016, 19:33
0.00 руб.
0 15 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты!Хочу сделать в папиной самодельной (но надежной) автомобильной зарядке защиту от переплюсовки, потому как бывало, что он по спешке несколько раз путал, а мне уже надоело предохранитель менять.
Идея и схема взяты из просторов интернета, можно посмотреть по ссылке. Интересуют вопросы:
1. Можно ли поставить диоды вместо указанных в схеме, на те (черненькие такие, относительно побольше маленьких 1N4148) из которых паяли диодный мост в большинстве старых компьютерных БП?
2. Покупать светодиоды нет желания, уже имеются автомобильные светодиоды на 12В. Их обязательно из сопротивлением запитывать? Если да, то как подобрать резистор?
3. Насколько схема по вашему мнению надежная, может что-то упростить или усовершенствовать?
Всем большое спасибо за внимание :)

Обсуждение

давно
Посетитель
398978
113
21.11.2016, 21:27
общий
4. Не совсем могу понять, зачем нужен диод в параллель катушки реле :)
давно
Модератор
18584
3280
21.11.2016, 22:08
общий
Скажем 1N4148 есть полный аналог КД522 (521). - в почти любом электронном устройстве их навалом.
Те диоды, на которые Вы ссылаетесь не совсем подходящие. Посмотрите в куче (не уточняю) характерные диоды в стеклянном корпусе красного цвета - 80% это то что нужно.

Светодиод считается как устройство с падением в 2.2В и номинальным током - из паспорта. Задается например 20мА. Соответственно в цепи ток в 20 ма. 12В - 2.2В =9.8В. Это падение на гасящем резисторе. соответственно резистор считается по закону Ома 9.8 В и 0,02А. С автомобильными не сталкивался - не исключено, что резистор стоит там уже с завода. Проверить - подать 1.5В с батарейки. Засветится - голый. Нет - с резистором.
давно
Модератор
18584
3280
21.11.2016, 22:11
общий
Например для популярнейшего АЛ307

Материал gap
Цвет свечения красный
Длина волны,нм 655
Минимальная сила света Iv мин.,мКд 0.9
Максимальная сила света Iv макс.,мКд 0.9
при токе Iпр.,мА 10
Видимый телесный угол,град 20
Цвет линзы
красный прозрачный
Форма линзы
круглая
Размер линзы,мм
5
Максимальное прямое напряжение ,В 2
Максимальное обратное напряжение ,В 2
Максимальный импульсный прямой ток,мА 100

Рабочая температура ,С
-60…70
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
22.11.2016, 11:51
общий
Адресаты:
Я планирую отправить Вам Ответ ч-з 4 часа.
давно
Посетитель
398978
113
22.11.2016, 12:16
общий
Адресаты:
Как Вам будет удобно, буду ждать
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
22.11.2016, 15:45
общий
это ответ
Здравствуйте, Николай Николаевич!
Вы спрашивали "Насколько схема по вашему мнению надежная…?" - надёжность схемы не высокая.
Во-первых: Отсутствие поясняющих надписей "Вход"/"Выход" либо "к Зарядному устройству" / "к Аккумулятору" порождает двусмысленное толкование и ошибки подключения. Что к чему подсоединять, в какой последовательности? Только зная это или перебрав 4 возможных варианта, можно понять принцип работы.
Во-вторых, если всё-таки слева по схеме источник, ЗУ (Зарядное Устройство, что наиболее вероятно), а справа - заряжаемый Аккумулятор, то показанный на схеме УзелЗащиты страхует только в случае, когда заряжаем лишь один аккумулятор. При верном его подключении реле замкнёт контакты, заряд начнётся. Но когда первый аккумулятор отсоединили, то реле остаётся в притянутом состоянии от включенного ЗУ и не спасёт от аварии при ошибочном подключении второго аккумулятора. Равно как и при повторном подключении первого аккумулятора без предвари-отключения от ЗУ.
В-третьих: Схема защиты не спасёт от аварии в случае, когда аккумулятор подсоединили к ней в правильной полярности, а ЗУ - в неправильной.

"Можно ли поставить диоды вместо указанных в схеме…?" - диоды в позициях VD1, VD3, VD4 можно заменить на любые, выдерживающие 15V обратного напряжения и 30мА прямого тока. Например, популярные КД102А, КД102Б, КД103А, КД103Б, похожие на капельки диаметром 2мм и весом 0,1гр. Диод в позиции VD2 должен длительно выдерживать ток обмотки Вашего реле. Если обмотка потребляет 2Вт, значит её ток 2/12=0,17 А . Подойдут обычные выпрямительные диоды КД105, КД106, КД208, КД209…

"из которых паяли диодный мост в большинстве старых компьютерных БП?" - я не знаю, о каких именно диодах Вы спрашиваете, но можно легко проверить имеющиеся у Вас диоды на способность выдерживать нужный прямой ток и обратное напряжение (тестируйте подачей постоянного тока/напряжения через свои диоды с небольшим перегрузом).

"как подобрать резистор?" - если Вы не знаете о наличии ограничительного резистора внутри корпуса светодиода неизвестной марки, то подайте на светодиод 12 вольт через страховочный доп-резистор сопротивлением 1 кОм. Светодиоды бывают разные. Но обычно на них "падает" 2 Вольта при токе 10…20 мА. Постепенно уменьшая сопротивление страховочного резистора до желаемой величины тока, Вы узнаете оптимальное значение доп-сопротивления.

"зачем нужен диод в параллель катушки реле" - диод в позиции VD1 обычно находится в запертом состоянии и не участвует в работе системы. Традиционно диод добавляют параллельно катушке в противоточном направлении изза того, что по законам электро-магнетизма ток через катушку индуктивности не может прекратиться мгновенно. ЭДС самоиндукции понуждает продолжать затухающий ток через обмотку реле доли секунды. Если реле было резко отключено транзистором или микросхемой, то энергия самоиндукции может повредить отключающий прибор. В Вашей схеме "успокаивающий" диод VD1 страхует красный светодиод от прожигающего импульса самоиндукции мощной катушки реле в редчайшем случае, когда схему защитного узла отключили одновременно от входа и выхода.

"может что-то упростить или усовершенствовать?" - чтобы упростить систему и одновременно усовершенствовать её, лучше отказаться от дополнительных защитных устройств, а доработать ЗУ (Зарядное Устройство), чтоб оно прекращало выдавать энергию при отсутствии правильно-подключенного аккумулятора.

Например: 30 лет назад я долго мудрил, как сделать, чтоб ЗУ получало информацию от аккумулятора о его ЭДС, чтоб автоматически прекратить процесс заряда по достижении 13,8V ? Большой импульсный ток заряда создавал падение напряжения на заряжающих проводах 0,4…1 Вольт, а напряжение, соответствующее моменту окончания заряда надо было получать с точностью до 0,1В во время паузы! Я стал мудрить прерывания. Но всё оказалось гениально просто: ЗУ выдаёт не постоянный ток, а импульсы с частотой 100 Гц (двух-полупериодный выпрямитель промышленной частоты 50Гц). Через каждые 10 миллисекунд ток из ЗУ прекращается. И в эти моменты мой измеритель, встроенный в ЗУ-корпус, мерял ЭДС аккумулятора. Достигло ЭДС 13,8 Вольт - заряд приостановить (чтоб электролит не выкипал)! Отстыковал пользователь аккумулятор или закоротил концы нечаянно - выдачу энергии прекратить! Энергия выдаётся только при правильно-подключенном аккумуляторе! Я добавил "защиту от дурака", заменил обычную эл-вилку на выходе ЗУ на большие "крокодилы" (под размер аккумулятор-клемм), чтоб пользователь не мог подать ~220V на выход ЗУ. И моё ЗУ стало необслуживаемым и несгораемым! =Удачи!
5
Спасибо большое за пояснения :)
давно
Посетитель
398978
113
23.11.2016, 18:16
общий
24.11.2016, 00:12
Адресаты:
Но когда первый аккумулятор отсоединили, то реле остаётся в притянутом состоянии от включенного ЗУ и не спасёт от аварии при ошибочном подключении второго аккумулятора. Равно как и при повторном подключении первого аккумулятора без предвари-отключения от ЗУ.
Этот момент и мне не нравится, так что если и реализую эту схему, то перед отсоединением клемм буду сначала отключать зарядку тумблером. Впрочем я так всегда делал :)
Если обмотка потребляет 2Вт, значит её ток 2/12=0,17 А
Реле стандартное, жигулевское в пластиковом корпусе, обмотка кушает 0,25А, так что диод шунтирующий катушку поставлю с запасом по току :)
чтобы упростить систему и одновременно усовершенствовать её, лучше отказаться от дополнительных защитных устройств, а доработать ЗУ
Я еще учусь и опыта пока немного. Когда занимался подключением автосигнализаций и центральных замков я получил некий опыт работы с основными компонентами: резисторами, диодами, емкостями и разнообразными релюшками. Для решения проблемы с моей зарядкой есть много интересных схем, но уже с применением транзисторов и они намного сложнее для моего понимания по этому я пока попрактикуюсь с чем-то более простым и реализую на первое время хотя бы такую защиту, а потом по ходу буду доделывать/переделывать. Тут даже дело не совсем в том, что папа может перепутать полярность, а в том, что от этого может спокойно сгореть ранее установленный мною цифровой вольтметр-амперметр. Я об этом как-то забыл в теле вопроса указать. Ранее в зарядке стоял амперметр который имел шкалу тахометра и указывал количество оборотов. Но т.к. это не информативно - нашел на барахолке аналоговый советский, а он не работает, так что решил цифровой поставить :)
30 лет назад я долго мудрил, как сделать, чтоб ЗУ получало информацию от аккумулятора о его ЭДС, чтоб автоматически прекратить процесс заряда по достижении 13,8V
Это меня тоже интересует, но знакомый электрик порекомендовал мне установить в зарядку реле интегральное Я112Б, которое в автомобилях часто устанавливали (или может их и сейчас устанавливают)
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
24.11.2016, 02:39
общий
Адресаты:
Вы писали: "диод шунтирующий катушку поставлю с запасом по току" - если Ваше "шунтирующий" означает шунтирование от ЭДС самоиндукции в позиции VD1, то этот диод практически постоянно заперт или обесточен (не пропускает ток). Может быть пару раз за 10 лет кто-то умудрится одновременно (с точностью до 10 микросекунд) отключить узел защиты от входа и выхода. И тогда VD1 пропустит затухающий импульс амплитудой, равной току ч-з реле (Вы указали "обмотка кушает 0,25А").
Читаем "Предельные характеристики диодов КД102А, КД102Б":
"Прямой ток (постоянный) или выпрямленный ток (средний) - 100 мА; Прямой ток (импульсный) - 2А".
Значит, маленький каплевидный самый дешёвый диод КД102А с импульсным током 2А имеет 8-кратный функциональный запас.
давно
Посетитель
398978
113
24.11.2016, 13:13
общий
24.11.2016, 13:16
Адресаты:
если Ваше "шунтирующий" означает шунтирование от ЭДС самоиндукции в позиции VD1, то этот диод практически постоянно заперт или обесточен (не пропускает ток).
Извините, я перепутал VD1 с VD2. Я почему-то сначала подумал, что Вы имеете в виду именно VD1 как тот, через который будет постоянно проходить ток обмотки. Я читал Ваш ответ не просматривая схему, а сегодня пересмотрел схему и понял что просто перепутал :)
Прямой ток (постоянный) или выпрямленный ток (средний) - 100 мА; Прямой ток (импульсный) - 2А
Значит для моего случая в характеристиках при подборе диода нужно обращать внимание на "Прямой ток (импульсный)"?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
24.11.2016, 13:58
общий
Адресаты:
Ваш вопрос "для моего случая в характеристиках при подборе диода нужно обращать внимание на Прямой ток (импульсный)?" не понятно для которого случая и которого диода? Разве трудно указать позиционное обозначение VD1 или VD2 ?
Через VD2 протекает постоянный ток, значит для него актуален параметр "Прямой ток постоянный или выпрямленный (средний)".
Через VD1 изредка проскакивает импульс, значит для него актуален параметр "Прямой ток импульсный".
давно
Посетитель
398978
113
02.12.2016, 11:59
общий
02.12.2016, 12:04
Адресаты:
Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Через VD2 протекает постоянный ток, значит для него актуален параметр "Прямой ток постоянный или выпрямленный (средний)".
Через VD1 изредка проскакивает импульс, значит для него актуален параметр "Прямой ток импульсный".
Понял, спасибоИзвините пожалуйста, что периодически торможу и некоторые моменты понимаю не сразу
Отпишусь по проделанной маленькой работе. Согласен, что схема "слабенькая", но пока-что решил реализовать защиту именно по ней. Хотел купить КД522 и КД209, но в магазине предложили аналоги из-за неимения других. Купил, спаял и остался доволен. Исходя из схемы то, что после отсоединения "крокодильчиков" реле остается в притянутом состоянии мне очень не нравилось, но когда приехал к отцу домой и поэкспериментировав с зарядкой заметил, что напряжение на выходе зарядки без подсоединения нагрузки (АКБ) 7-8 Вольт. Уже после подключения батареи напряжение увеличивается к значению зарядного, в районе 13~14. Т.е. в случае отключение зажимов зарядки от АКБ в процессе зарядки, самого напряжения зарядки не хватит, чтобы удержать якорь реле. Так что в случае конкретно с моей зарядкой данная "защита" вполне подходит: подсоединил правильно - горит зеленый СИД и есть напряжение, подключил неправильно - горит красный и напряжение нет, отключил - напряжение на "крокодильчиках" отсутствует. Единственный непонятный момент: когда зярядка не подключена к АКБ и включен тумблер, то очень тускло, но горит красный СИД. Хотя по идее гореть не должен. Все подключено строго по схеме. Не подскажете, что может быть?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
03.12.2016, 14:36
общий
Адресаты:
Вы писали: "Извините пожалуйста, что периодически торможу и некоторые моменты понимаю не сразу" - это нормально, так бывает у многих любознательных людей.

"Хотел купить КД522" - это высокочастотный диод (маркировка группы начинается с цифры 5). На частотах от 0 до 200 Гц предпочтительнее низко-частотные выпрямительные диоды. КД102 при меньшей массе обладает лучшими силовыми параметрами, чем КД522.

"отключил - напряжение на "крокодильчиках" отсутствует" - Вам повезло, обычно у электромагнитых реле гистерезис высокий, и напряжение отпускания почти вдвое ниже напряжения притягивания.

"когда зярядка не подключена к АКБ и включен тумблер, то очень тускло, но горит красный СИД" - Вы предоставили мне лишь "голую", абстрактную схему, в которой даже не обозначено где Вход и Выход. Я не телепат, и мне трудно вникать в Вашу проблему, не имея однозначного (недвусмысленного) описания Вашей модели. А рассматривать варианты ветвления типа "Если…, тогда…, иначе…" - это долгая и неблагодарная работа. Прошу Вас описывать точно все нюансы, если Вы хотите продолжить диалог.
Итак, ЗУ подключено к узлу защиты слева по схеме, а Батарея - справа, верно?

Если верить Вашему описанию дословно, то "когда зярядка не подключена к АКБ", реле отпущено, его исполнительный контакт разомкнут, к узлу защиты подключен лишь 1 провод, нижний левый по схеме от ЗУ. Значит, цепь не замкнута, и светодиод не должен светить!

"очень тускло, но горит красный СИД" означает, что Вы плохо описали ситуацию. Я догадываюсь, что Ваша фраза "зярядка не подключена к АКБ" не соответствует действительности. Вероятно, Вы отключили от Батареи лишь 1 провод. Который?

Если отключен правый нижний провод, то из левого нижнего мизерный ёмкостный ток проходит ч-з светодиоды и правый верхний вывод узла в бортовую сеть автомобиля. Автомобиль имеет значительную ёмкость, и этот ёмкостный переменный ток чуть подсвечивает светодиоды. У красного свето-отдача выше, чем у зелёного, поэтому, Вам кажется, будто светит т-ко один красный.

Чтоб избавиться от подсветки, зашунтируйте правые по схеме выводы узла конденсатором ёмкостью 0,047 … 1 мкФ (подберите его ёмкость экспериментально под Ваш автомобиль). Если не поможет, "отловите" импульсы напряжения на красном светодиоде осциллографом, а затем по соседним цепям Вы найдёте источник помехи. =Удачи!
давно
Посетитель
398978
113
03.12.2016, 16:42
общий
03.12.2016, 16:45
Адресаты:
На частотах от 0 до 200 Гц предпочтительнее низко-частотные выпрямительные диоды. КД102 при меньшей массе обладает лучшими силовыми параметрами, чем КД522.
теперь буду знать, я просто решил купить именно КД522, т.к. по словам Цикалова Игоря Константиновича это аналог 1n4148, а они как раз были указаны в схеме :)
Итак, ЗУ подключено к узлу защиты слева по схеме, а Батарея - справа, верно?
Я думал это очевидно, тем более в ответе на вопрос Вы писали:
если всё-таки слева по схеме источник, ЗУ (Зарядное Устройство, что наиболее вероятно)
Да, по схема слева источник, справа - АКБ.
это долгая и неблагодарная работа. Прошу Вас описывать точно все нюансы, если Вы хотите продолжить диалог
Если Вам сложно или нет времени вникать, разбираться - извините меня пожалуйста, может у Вас работы много, я никоим образом не хочу отвлекать ни Вас ни других уважаемых экспертов.В данном случае мне точно можно верить дословно, зарядка действительно отключена от клемм АКБ. Отсоединены оба "крокодила". Я это уже несколько раз перепроверил. Ну, а все в деталях я не описывал, потому как думал, что можно разобраться в проблеме исходя из этой одной схемы (из тела вопроса) не разбираясь в тонкостях реализации самой зарядки.
Чтоб избавиться от подсветки, зашунтируйте правые по схеме выводы узла конденсатором ёмкостью 0,047 … 1 мкФ (подберите его ёмкость экспериментально под Ваш автомобиль).
У нас в доме была ситуация, когда заменили все лампы накаливания на т.н. "экономки", замечал в темноте периодическое слабенькое мерцание почти всех ламп, долго не мог понять в чем причина, но понял только тогда, когда разобрался в строении самой лампочки. Получается, что конденсатор в лампе постоянно заряжался маленьким током, а потом вероятно происходил разряд с последующим мерцанием. Первым делом я отсоединил все красненькие светодиоды-индикаторы выключатетей, но это не помогло. Перед установкой экономок мы делали косметический ремонт и также переделывали с папой проводку, помню, что на всех выключателях "рвалась" фаза, но когда я в очередной раз полез отверткой-индикатором в патрон, заметил, что есть фаза. Оказывается, когда электрики меняли нам счетчик, они просто поменяли местами провода и после того неприятного момента на выключателях разрывалась не фаза, а ноль. Поменяли все обратно и мерцания лампочек пропали, а вот мой знакомый электрик у себя дома для борьбы с мерцаниями (по его словам) зашунтировал каждый патрон высокоомным резистором. Есть смысл проделать подобное в зарядке если вариант с емкостью не поможет?)
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
04.12.2016, 15:26
общий
Адресаты:
"по схема слева источник, справа - АКБ" - теперь хорошо и недвусмысленно. Значит, можно двигаться дальше без оглядки.

"зарядка действительно отключена от клемм АКБ. Отсоединены оба крокодила" - выходит, что к элементам узла защиты подключен только 1 проводник, нижний левый по схеме (верхний левый разомкнут контактом непритянутого реле). Значит, Ваш красный светодиод получает энергию от наведённой электро-статической помехи. Вероятно, у вас слишком длинные концы с "крокодилами" (длиннее 1м?) либо 1 из них касается металлич предмета большой ёмкости (лежит на верстаке?).

"я не описывал, потому как думал, что можно разобраться в проблеме исходя из этой одной схемы" - Вы уже успешно разобрались с главной проблемой защиты, Вы даже сделали больше, убедившись в отпускании реле при отстыковке аккумулятора. Осталась небольшая досадная мелочь - подсвечивание светодиода от помехи. Эту задачу проще решить Вам, потому что её решение связано не со схемой, а с помехами, которые я не могу видеть за тысячи км от Вас. Например, когда я работал на радиостанции, то вольтметры переменного напряжения давали погрешность 300% изза помех, исходящих от антенных мачт. При ремонте приборов нам приходилось переносить их в спец-комнату с металлич заземлённым потолком. Какие там у вас мощные помехи?

"зашунтировал каждый патрон высокоомным резистором. Есть смысл проделать подобное в зарядке если вариант с емкостью не поможет?" - конечно, с помехами так и борятся методом тыка. Это не опасно, если Вы не будете злоупотреблять резисторами слишком малого сопротивления. Физику школьную помните? Мощность на резисторе P=U^2/R . Если правые по схеме выводы узла защиты зашунтируете резистором в 1кОм, то ч-з него потечёт 13 мА, мощность выделится 170 мВт. Это - мелочь по сравнению с током зарядки. Но опытные инженеры начинают "гасить" помехи сначала конденсаторами, тк они совсем не потребляют энергию.
давно
Посетитель
398978
113
04.12.2016, 17:55
общий
04.12.2016, 18:04
Адресаты:
Вероятно, у вас слишком длинные концы с "крокодилами" (длиннее 1м?)
2 провода по 10 метров и они намотаны кольцами (когда не используются) вокруг зарядки Теперь вспомнил как писал реферат по теме "Электромагнитная индукция"
Эту задачу проще решить Вам, потому что её решение связано не со схемой, а с помехами, которые я не могу видеть за тысячи км от Вас
Точно, помехи там есть. Вы мне дали направление... Большое Вам спасибо, как приеду домой к отцу обязательно разберусь с этой маленькой проблемкой :)
Форма ответа