Консультация № 191905
26.11.2017, 23:26
0.00 руб.
1 16 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:Приобрел радиоконструктор \RP-288 ограничитель разряда аккумуляторной батареи\.Хочу собрать эту простенькую схему для проведения цикла разряд-заряд своего аккумулятора для авто емкостью 65ач.Схема расчитана на нагрузка разряда до 10А,я буду использовать в качестве нагрузки лампочки 12в.\60Вт.,что составит примерно 5А.В схеме присутствует полевой транзистор IRFZ34N,а для него написано,что при нагрузке более 1А установить на радиатор через диэлектрическую прокладку.Какую возможно использовать прокладку или можно без нее обойтись,через термопасту при условии одного транзистора на радиаторе.И какой площади должен быть радиатор для этой схемы для 5А и для 10А.Можно ли использовать в качестве нагрузки сопротивление(я) вместо лампы и каких номиналов оно(и) должно быть.Заранее благодарен.

Прикрепленные файлы:
d4f6a3af8638279c91393b76c859b576e6abd774.png

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
27.11.2017, 14:45
общий
Адресаты:
Вы спрашивали: "Можно ли использовать в качестве нагрузки сопротивление(я) вместо лампы и каких номиналов оно(и) должно быть" - конечно, можно использовать и резистор, только это должен быть мощный резистор с большой поверхностью охлаждения (ему ведь нельзя нагреваться до 1500°, как светящейся спирали в вакуум-лампе).
Расчёт прост по закону Ома: R=U/I . Если напряжение батареи в среднем U=13V, а ток разряда Вы хотите I=5 А, то сопротивление разрядного резистора должно быть 13/5= 2,6 Ом. Мощность рассеивания P= U*I = 13*5 = 65 Вт.

"Какую возможно использовать прокладку или можно без нее обойтись" - обычно радиолюбители стараются обходиться БЕЗ прокладки, потому что диэлектрич прокладка ухудшает тепло-передачу от транзистора на радиатор. Но тогда надо позаботиться о том, чтобы большой, металлич радиатор, имеющий потенциал корпуса транзистора, не повредил работу схемы или её элементы от случайного электрического контакта с корпусом автомобиля или устройства. Я в своих конструкциях разрабатывал такую схему, чтоб на корпусе силового транзистора был нулевой потенциал (нуль-провод). Другие разработчики применяют слюдяные диэлектрич прокладки (продаются в радио-магазинах).
давно
Посетитель
401521
7
27.11.2017, 16:01
общий
Спасибо за ответ.Помогите с расчетом площади радиатора.В этой схеме присутствует полевой транзистор IRFZ34N,а для него написано,что при нагрузке тока более 1А установить на радиатор.Какой площади должен быть радиатор для этого транзистора при токе в 10А.Охлаждение без обдува.Радиатор дюралевый.Характеристики транзистора прикрепляю ниже.Спасибо.
Прикрепленные файлы:
b2b9f49d26de90bb68aedff9c9a9763a.pdf
давно
Посетитель
401521
7
27.11.2017, 20:47
общий
Добрый вечер,извиняюсь,что не дождался ответа на предыдущий вопрос,но есть еще вопрос по прошлой теме:можно ли использовать сопротивление разряда в моей схеме не 65Вт.,а например 100Вт.,для избежания перегрева.Большое спасибо.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
28.11.2017, 03:38
общий
Адресаты:
На Вашу просьбу "Помогите с расчетом площади радиатора" я не могу сделать полноценный расчёт изза отсутствия у меня данных о тепловой мощности рассеивания, кот-я будет выделяться Вашим транзистором. Эта мощность зависит от схемного решения Вашего узла и режимов разряда, которые Вы будете использовать.

"Радиатор дюралевый. Характеристики транзистора прикрепляю ниже" - площадь поверхности радиатора мало зависит от параметров транзистора и совсем не зависит от материала радиатора (дюралевый, золотой…). Искомая площадь поверхности определяется, как функция мощности рассеивания и допустимой разницы температур транзистора и окружающего воздуха.

Однако, Вы можете на любом поисковом сайте ( www.google.ru/ , https://ya.ru/ ) задать поисковый запрос типа
Расчёт радиатора транзистора
, и Вам возвратится множество ответов. Например: "Упрощённый расчет площади теплоотвода для мощных транзисторов и тиристоров" http://meandr.org/archives/26706
"РадиоКот.Радиаторы и охлаждение.htm" http://radiokot.ru/articles/02/

Я в своих разработках не использовал формулы, а в первой "примерке" прикреплял мощный транзистор не сразу в глав-плату а через гибкие провода к охлаждающей пластине примерно соответствующей мощности рассеивания (для Вашего случая я бы взял алюмишку ~ 100 * 100 мм). Потом, поигравшись с режимами, я подбирал или покупал компактный радиатор с учётом поправки его площади поверхности.

"можно ли использовать сопротивление разряда в моей схеме не 65Вт.,а например 100Вт" - конечно можно. Резистор, рассчитанный но бОльшую мощность имеет бОльшие габариты, бОльшую поверхность теплоотдачи и отдаст ту же подводимую мощность при мЕньшей разнице температур м-ду своим корпусом и воздушной средой.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
01.12.2017, 16:36
общий
это ответ
Здравствуйте, shelkunov70!
Для разряда аккумуляторной батареи можно вместо лампы использовать резистор большой мощности. "Номинал" его легко рассчитать по закону Ома: R=U/I . Если напряжение батареи в среднем U=13 Вольт, а ток разряда Вы хотите I=5 А, то сопротивление разрядного резистора должно быть 13/5= 2,6 Ом. При этом мощность, рассеиваемая этим резистором, будет P= U*I = 13*5 = 65 Вт.

К сожалению, Вы не предоставили экспертам ни данные о рабочем режиме транзистора, ни схему электрическую принципиальную для расчёта его мощности и связанной с нею площадью охлаждающего радиатора. Судя по приложенной Вами рекламной картинке, я могу лишь догадываться, что транзистор получает эл-мощность только от одного источника, Аккумуляторной батареи, и ему (транзистору) назначена роль Силового ключа, коммутирующего цепь разряда в нагрузку.

Силовой ключ не может плавно регулировать разрядный ток (как, например, Аналоговый регулятор, рассеивающий на себе большую мощность, до четверти от значения полной нагрузки). Зато ключ имеет другое преимущество: он рассеивает значительно мЕньшую мощность. Когда ключ в запертом состоянии, то он холодный изза отсутстия тока через него. А когда ключ полностью открыт, то на идеальном ключе нет падения напряжения (всё напряжение истоника поглощает нагрузка), и такой ключ тоже НЕ греется и не требует дорогостоящих мощных транзисторов с большим радиатором охлаждения.

Но, идеальных ключей не бывает. Вы приложили DataSheet с параметрами и характеристиками для транзистора IRLZ34N . Находим в нём сопротивление открытого канала. RDS(on) (Static Drain-to-Source On-Resistance). Там указаны 3 значения для разных управляющих напряжений. Выбираем из них самый "тяжёлый" случай VGS = 4.0V (когда Батарея уже наполовину разряжена). Зачитанное сопротивление 0.06 Ом умножаем на Ваш разрядный ток 10 А (в минифоруме Вы удвоили значение исходного тока), получаем падение напряжения 0,6 Вольт. Это соответствует потребляемой мощности 10*0,6=6 Вт.

Я уже по опыту знаю, что для такой сравнительно малой мощности достаточно прикрепить к транзистору алюминиевую пластину 5*5 см (её площадь будет 2*5*5=50 см2). Если будет сильно нагреваться - удвойте размеры радиатора. Потом подсчитайте результирующую площадь и купите компактный ребристый радиатор с такой же площадью.

Вы можете также на любом поисковом сайте ( www.google.ru/ , https://ya.ru/ ) задать поисковый запрос типа Расчёт радиатора транзистора , и Вам возвратится множество ответов. Например: Упрощённый расчет площади теплоотвода для мощных транзисторов и тиристоров , РадиоКот.Радиаторы и охлаждение.htm .

Вы спрашивали: "Какую возможно использовать прокладку или можно без нее обойтись" - обычно радиолюбители стараются обходиться БЕЗ прокладок, потому что диэлектрич прокладка ухудшает тепло-передачу от транзистора на радиатор. Но тогда надо позаботиться о том, чтобы большой, металлич радиатор, имеющий потенциал корпуса транзистора, не повредил работу схемы или её элементы от случайного электрического замыкания на корпус автомобиля. Можно, например, поместить Ваше устройство в закрытый корпус с отверстиями для вентиляции. Часто разработчики применяют слюдяные диэлектрич прокладки (продаются в радио-магазинах). Термопаста НЕ является надёжным диэлектриком. Она нужна лишь для вытеснения микро-пузырьков воздуха между фланцами мощных транзисторов и радиаторами. В Вашем маломощном применении паста не обязательна. =Удачи!
5
давно
Посетитель
401521
7
02.12.2017, 14:05
общий
Добрый день Владимир Николаевич.Спасибо за ответы.Хочу спросить еще по этой схеме.В качестве нагрузки в своей схеме хочу использовать два резистора параллельным соединением;R1-6 Oм.100 Вт.,R2-4 Ом. 100 Вт.Можно ли их использовать с такой мощностью и номиналами в данной схеме.Мощность взята для предотвращения перегрева.Общее сопротивление по моим расчетам будет 2,4 Ом.Сила тока из расчета 12 В. около 5А. Я начинающий радиолюбитель и многие расчеты сделать самому трудно а подсказать некому.Ниже прилагаю схемы моей разрядки, описание и расчет нагрузки.Площадь радиатора что то получилась у меня 800см2.Но я буду использовать ваш ра счет 100см2.Спасибо еще раз.
Прикрепленные файлы:
a4bb30dac53c039535ea881a1927b1d4.jpg
давно
Посетитель
401521
7
02.12.2017, 14:07
общий
Схема.
Прикрепленные файлы:
adf1eb47bb6c1df583c4125b2907032b.jpg
давно
Посетитель
401521
7
02.12.2017, 14:08
общий
Детали схемы
Прикрепленные файлы:
5df382db64756fea783e6467a968a8aa.jpg
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
02.12.2017, 16:51
общий
Адресаты:
Вы спрашивали: "два резистора параллельным соединением… Можно ли их использовать с такой мощностью и номиналами в данной схеме" - можно, только у Вас будут явно избыточные габариты нагрузки, рассчитанные на 100+100 Вт при фактическом потреблении 65 Вт. Ваш 1вый вариант с лампой был компактнее и нагляднее: Лампа индицирует состояние устройства: Происходит ли Разряд либо нет. А огромные резисторы долго нагреваются либо остывают без индикации.
Можно также применить нихромовую проволоку от электроплитки в качестве нагрузки, отрезав нужную длину для обеспечения желаемого сопротивления. А в качестве индикатора - светодиод с токо-ограничивающим резистором.

Я скачал Ваши файлы со схемой принципиальной и спецификацией. Ваша схема подтвердила мою догадку в Ответе об использовании полевого транзистора в качестве Силового ключа. Я нашёл "Радиоконструктор RP288. Ограничитель разряда батареи" на http://radio-kit.ru/product/radiokonstruktor-rp288-ogranichitel-razryada-batarei . Там есть адрес radiokit@bk.ru , "Наш интернет-магазин осуществляет доставку по Москве и регионам России. Почтовая доставка по России - от 150 руб в зависимости от адреса доставки". Но на сайте нету схемы. А Вы получали конструктор по почте, и Вам приложили схему?

"я буду использовать ваш расчет 100см2" - это не расчёт, а первая примерка. Полупроводниковые приборы имеют очень большой разброс параметров в зависимости от конкретного экземпляра. Поэтому тратить время на точный расчёт - неблагодарное занятие. Лучше спаять опытный образец, запустить его сначала с малой нагрузкой, потом довести нагрузку до максимальной. При этом Вы будете замерять напряжения в контрольных точках и температуру радиатора вблизи транзистора. Если Вам повезёт, и качественный ключ будет греться незначительно, то Вы можете уменьшить размер пробной радиатор-пластины, а впоследствие купить соответственно мЕньший радиатор с уточнённо-требуемой площадью поверхности.
А может, случиться наоборот: Ваш сосед по гаражу попросит Вас продать ему Ваш разрядник для его большого аккумулятора с удвоенным током разряда. Тогда Вы примерите для радиатора бОьшую пластину, а потом купите культурный радиатор с бОльшей поверхностью.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
02.12.2017, 17:28
общий
Адресаты:
Цоколевка и Характеристики Вашего транзистора IRFZ34N удобно см на русско-язычном сайте http://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-mosfet/irfz34n.html
Там указаны: Корпус - TO-220AB, Напряжение пробоя сток-исток 55 В, Максимальное напряжение затвора 20 В, Сопротивление в открытом состоянии 40.0 мОм, Ток стока 26 А, Термосопротивление 2.7 К/Вт, Рассеиваемая мощность 56 Вт.
давно
Посетитель
401521
7
02.12.2017, 20:42
общий
Спасибо за консультацию и профессиональные ответы.Я примерно все понял по этой схеме простой для вас,а для меня серьезной.На счет габаритов резистора на Али экспресс из Китая можно приобрести мощные резисторы компактных размеров в дюралевом корпусе и по приемлимой цене.Да конструктор я покупал из интернет-магазина с приложенной в наборе для монтажа схемой.Размеры резисторов из Али-экспресс ниже вам прилагаю.Полагаю их тоже устанавливать на радиатор экспериментально методом подбора площади радиатора.Нагрев будет однозначно даже с запасом мощности но разряд аккумулятора будет длится несколько часов,что привидет к нагреву потребителя.Спасибо за подсказку насчет спирали от нагревательного элемента,но здесь опять расчет длины нихромовой нити от сечения и тд.Если можно помогите с расчетом спирали для моей схемы 12в.\2,4Ом.\5А.наиболее компактных размеров.Скрин резисторов прилагаю.
Прикрепленные файлы:
9833804ce42baaff04fec17913ea9eaf.png
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
03.12.2017, 15:16
общий
03.12.2017, 15:22
Адресаты:
"Размеры резисторов из Али-экспресс ниже вам прилагаю" - я сомневаюсь, что на Вашей картинке изображены резисторы (а не радиаторы для резисторов), потому что я не вижу эл-контактных выводов. Увеличение масштаба не помогает разглядеть. Вы лучше присылайте не "мыльные" фотки, а ссылки на сайт. А если Ваша картинка имеется на бумаге и отсутствует на сайте (например: схема), то лучше её отсканировать и хранить скан-копию. Сканер не дорого стоит и делает удивительно чёткие снимки, он "видит" лучше, чем мои глаза! Оч мелкие схемы я сканирую с высоким разрешением, и затем разглядываю на экране комфортно в увеличенном виде.

"Полагаю их тоже устанавливать на радиатор" - я ни разу не видел резисторов на радиаторе, тк резисторы рассчитаны на работу при высокой температуре их поверхности. Зачем "огород городить"?

"но здесь опять расчет длины нихромовой нити от сечения и тд" - теоретически Вы правы: полный расчёт включает не только сечение и удельное сопротивление металла резистивной проволоки, но и допустимую плотность тока, при превышении которой проволока нагревается до свечения и быстро перегорает.

"помогите с расчетом спирали для моей схемы 12в.\2,4Ом.\5А" - я поделюсь с Вами советом от моего доброго и мудрого институтского преподавателя. Этот совет помогал мне по жизни решать сложные технические проблемы, которые другие инженеры считали нерешаемыми. А совет прост: Не надо сразу лезть в дебри и вычислять какие-то детали с высокой точностью. Иначе ныряя в глубину мы видим глубже других, но при этом теряем способность общего обзора.
Я много раз видел, как бессовестные продавцы обсчитывали профессиональных бухгалтеров, привыкших делать много-значные сложные расчёты с точностью до копейки. А если не пытаться сразу умножать цену колбасы на вес, а сначала понять, что хитрый продавец не рискнёт терять репутацию за гроши, а обычно обсчитывает в 1,5…3 раза, то имеет смысл сначала округлить цену и вес до 1…2х значащих цифр, и лишь затем легко перемножить с точностью до 20%.
Вот так же и производитель нихромовой проволоки не рискнёт продавать проволоку, кот-я перегорит за 1месяц. Он уже всё рассчитал! Вам остаётся только выбрать и доделать некоторые простые вычисления применительно к Вашему Разряднику.

Как выбрать? Вам надо купить нагревательную проволоку-спираль для тока 5А. А в магазине продают спирали в расчёте на их подключение в бытовую эл-сеть 220 Вольт. Умножаем Ваши 5А на 220, получаем 1100 Вт. Округляем и покупаем спираль для эл-плитки ~220 Вольт мощностью 1 кВт. Допустимую плотность тока, сечение и удельное сопротивление за нас уже рассчитал производитель, он уже всё учёл для длительной и надёжной работы!

Вам осталось лишь отмерить нужную длину проволоки. Поделив полное сопротивление спирали на её длину, можно узнать так называемое "Погонное сопротивление", то есть сколько Ом приходится на 1 см проволоки. Но чтоб не разматывать всю спираль, размотайте примерно часть 13/220 (у Вас ведь не 220В будет на самодельном резисторе, а всего 13). Добавьте запас 20%. При наладке можно будет постепенно увеличивать ток разряда укорачиванием рабочей части проволоки, даже не обрезая её. Вот и весь расчёт.

Испытать самодельный резистор можно и надёжнее БЕЗ Разрядника. Просто подсоедините резистор к Аккумуляторной батарее и померяйте амперметром ток разряда.
давно
Посетитель
401521
7
03.12.2017, 17:00
общий
Спасибо Владимир Николаевич за консультации,буду экспериментировать.Ниже прилагаю картинку получше.На фото резистор; 100Вт 4Ом с размерами.Сайт называется: http://ru.aliexpress.com/ Спасибо еще раз,всего доброго.
Прикрепленные файлы:
14dd34200d0c8e6df3e857815d5d93bc.png
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
04.12.2017, 13:53
общий
Адресаты:
Отличный рисунок, Спасибо! Теперь я вижу, что это современный, мощный и компактный резистор! Если он не слишком дорого стоит (вместе с почтовой доставкой), то Вам теперь незачем возиться с кустарной самоделкой из проволоки. Её не удастся сделать компактнее китай-резистора, потому что проволоку надо будет ещё наматывать на термостойкий диэлектрич цилиндр. Нихром и манганин выручали меня при изготовлении резисторов с особо-малыми сопротивлениями (0,1 … 2 Ом).

Не забывайте мыть руки с мылом после работы с припоем, ибо свинец - тяжёлый и вредный металл, он не выводится из организма. Предупреждение об этом было написано большими красными буквами над каждым буфетом и столовой военного радио-завода "Волна", где я проходил практику. Удачи Вам в радио-любительстве!
давно
Посетитель
400728
1649
07.12.2017, 14:28
общий
Адресаты:
Цитата: shelkunov70
Но чтоб не разматывать всю спираль, размотайте примерно часть 13/220
я правильно понял,что если общее сопротивление 1200 ом спирали, то отмотать надо только 71ом+20% ?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
08.12.2017, 13:04
общий
Адресаты:
НЕ правильно! У товарища shelkunov70 не было такой цитаты.
Сопротивление его спирали для эл-плитки 220В 1кВт из магазина
R = U/I = 220В / 5 А = 44 Ом (а не 1200).
А для Разрядника 13 Вольт надо и того меньше: 13 В /5 А= 2,6 Ом (а не 71).
Вы не продумали свой вопрос и не сообщили конечную цель.
Форма ответа