Схема зарядного устройства EMC-120 и ее модификация

[KolobOkUS]

      Представляю принципиальную схему зарядного устройства  EMC-120  в варианте LiFePO4
36V  2,5A с bmsbattery.com




      Внешний вид  ЗУ:




      Печатная плата ЗУ:






    Несмотря на достаточное количество схем аналогичных зарядок на форуме, пришлось срисовать со своего зарядника его точную схему, поскольку у каждой модели свои небольшие отличия, затрудняющие поиск причин их «сгорания». В представленной уважаемой публике принципиальной  схеме все обозначения соответствуют маркировке на плате, а номиналы – их реальным значениям.
     Необходимость  анализа схемы была вызвана неоднократным выходом из строя этой зарядки.
На форуме зарядки   от  bmsbattery  считают  достаточно качественными,  и мне хотелось разобраться в причинах «сгорания»  этого ЗУ. Кое-что накопал, но об этом позже. Сейчас испытываю доработки.
     Большое спасибо    DarthGray .  Схема, опубликованная  Вами  на форуме, была использована при составлении  представленной мной принципиальной схемы ЗУ  EMC-120.

[fondrosel]

А ваша схема соответствует зарядке ЕМС-180 36в 4а? Или это совершенно разные зарядки?

[DarthGray]

      Большое спасибо    DarthGray .  Схема, опубликованная  Вами  на форуме, была использована при составлении  представленной мной принципиальной схемы ЗУ  EMC-120.

Рад, что пригодилось 

[KolobOkUS]

А ваша схема соответствует зарядке ЕМС-180 36в 4а? Или это совершенно разные зарядки?

      У меня нет EMC-180, но могу предположить, что схема та-же. Думаю, в EMC-180 чуть больше номинал фильтрующих конденсаторов С7, С8, да трансформатор Т1 может иметь чуть другие параметры.

[Spiderman]

Необходимость  анализа схемы была вызвана неоднократным выходом из строя этой зарядки.
На форуме зарядки   от  bmsbattery  считают  достаточно качественными,  и мне хотелось разобраться в причинах «сгорания»  этого ЗУ.

Как-то эти два утверждения абсолютно не стыкуются. Зарядки от bmsbattery имеют надежность, близкую к нулевой, это я говорю как "счастливый" владелец трех сдохнувших через некоторое время после покупки зарядок. Берут их только потому, что брать особо нечего, надежные варианты сильно дороже, вот народ и надеется "провести время", но время, как известно, не проведешь.
Да, на форуме были заявления, что с прямыми руками и предподготовкой эти "ЗУ" вполне себе ничего, но конкретных предложений по переделке я так и не увидел. Поэтому и снимаются/рисуются схемы, пытаются чинить, опять палят и т.д.

[KolobOkUS]

Спасибо, Spiderman за высказанный результат вашего опыта по эксплуатации зарядок с bmsbattery, но я руководствовался в своем выборе мнением уважаемого илс
Вот его ответ на мой вопрос о выборе правильного зарядника:
   "Если кратко - хорошие, проверенные зарядники продают в бмсбэттери, и дядюшка Ляо на алиэкспресс. Попробуйте поиском пошуршать..."
     
     На счет стоимости ЗУ на bmsbattery - вряд ли их можно считать дешевыми, с учетом их драконовских сборов за доставку.
     Но я не спорю с вами, просто в то время не имел опыта с этими зарядками, а на второй адрес (алиэкспресс)  не обратил внимания. Теперь то я уже знаю, что ЗУ с алиэкспресс на форуме зовутся  народными.

[Spiderman]

Ну хорошо, сколько раз неоднократно должна сдохнуть "хорошая и надежная" зарядка от bmsbattery, чтобы можно было понять, что если опыт одного человека (илс) упорно расходится с опытом (моим, Вашим) и ряда других пользователей, то "что-то пошло не так"?

Если кто-то один выиграл в лотерею машину, это не значит, что надо кидаться покупать лотерейные билеты на сайте bmsbattery.com

[KolobOkUS]

На форуме множество примеров сгорания зарядок других производителей. Не один bms сдесь "рулит".  Да я и не настаиваю, что bmsbattery - лучший вариант. Но у подавляющего большинства имеющихся у народа зарядников на TL494  одна и та же  проблема - чаще всего они сгорают при включении или в конце заряда, что обусловлено, прежде всего, схематехникой этих ЗУ. Да еще не все пользуются советом не включать зарядку в холостую.
   Кстати, какого производителя ЗУ  вы предпочли? На какой микросхеме она?

[kol]

Я может и не в тему но по моему опыту вся китайская силовая электроника сгорает от перегрева и плохих конденсаторов-я обычно изначально в новые зарядки добавляю вентиляторы и если вижу пученность кондеров добавляю новые и повыше емкостью-так как даже если разобрать аймакс б6 то у него вместо основного кондера на 1000мкф стоит 680-все в целях экономии.

[fondrosel]

Вобще в импульсных источниках питания емкости очень строго расчитываются и если поставить другой номинал то работа схемы разбалансируется и может пойти огонь, это проверено разными людьми на примере ремонта копьютерных БП, думаю что китайцы не совсем дураки

[kol]

Вобще в импульсных источниках питания емкости очень строго расчитываются и если поставить другой номинал то работа схемы разбалансируется и может пойти огонь, это проверено разными людьми на примере ремонта копьютерных БП, думаю что китайцы не совсем дураки

Я пишу факты которые вижу постоянно

[Spiderman]

Кстати, какого производителя ЗУ  вы предпочли? На какой микросхеме она?

Я вынужденно пользуюсь двумя последовательно включенными БП на 36В от MeanWell. Минус - нет CC.
На какой они микросхеме я не знаю, и меня это скорее радует, чем огорчает

[ДмитрийМver2.0]

По такий схеме через меня немало их прошло... если поставить входной ограничительный термистор (кстати на фото в начале он стоит, что мне приносили китайцы ставили перемычку из экономии ), выкинуть платку автовольтажа и периодически заменять базовые электролиты в силовых ключах (сохнут они без обдува от перегрева)  живут они долго и счастливо. Собственно от АТ комповых БП они практически не отличаются и ничего криминального в них нет.

[KolobOkUS]

Термистор по схеме есть, базовые емкости имеют почти пятикратное превышение номинала, относительно большинства других схем. А вот электролиты сетевого фильтра полумоста я бы с удовольствием повысил в номинале, этак до 220-330 мкФ, но для этого нет на плате места, а корпус должен продуваться хорошо.
   Однако, ковыряя это ЗУ я нашел в его схеме некоторые конкретные недостатки.
Например, отсутствует разрядный резистор 1М, параллельно входному конденсатору, отсутствует довольно важный диодик, снижающий вероятность "баха" при включении, ну и прочие мелочи...
   Скоро я испытаю вновь отремонтированное ЗУ и изображу сделанные доработки.
   А вообще, я прихожу к мысли, что надо несколько изменить его схемотехнику.
   Дело в том (и об этом уже говорилось на форуме),  что в отличие от комповых ИБП, где тоже часто можно встретить TL494 с похожим включением, в ЗУ десятикратно меняется выходной ток, и порой, происходит подключение ЗУ без аккумулятора. При включении, схема запускается в режиме автогенерации, после чего, получившая питание микросхема берет управление переключением транзисторов полумоста на себя. Это первый опасный для блока момент. Второй, из-за которого у меня пару раз тихо сдыхало ЗУ,  переход его в режим окончания зарядки и ее отключение от сети. При срабатывании зеленого светодиода окончания зарядки, само ЗУ переходит в своеобразный "дежурный режим", когда питание микросхемы поддерживается на самом минимуме, когда она еще работает, но выходной ток ЗУ практически отсутствует. Вентилятор при этом тоже отключается. Не могу сказать, насколько при этом греются ключевые транзисторы. А когда микросхема преобразователя (TL494) получает критически малое напряжение питания, да еще и скачущее, повышается вероятность сбоя в управлении ключевыми транзисторами, из-за чего порой  и происходит кердык ЗУ.
      Когда мы выдергиваем шнур из розетки, напруга на микросхеме падает еще ниже, что может привести к конфликту управления и автогенерации и снова к печальному исходу (ведь заряд на конденсаторах еще достаточен, для сжигания транзисторов).
      Это, конечно не обязательно происходит именно так, но вероятность прохождения сквозного тока через ключевые транзисторы в отмеченных мной  режимах работы этого ЗУ выше, чем у ИБП PC, собранного по схожей схеме. Возможно, этим и объясняется достаточно частое сгорание капризных экземпляров ЗУ, у которых оптимальные соотношения в номиналах компонентов по той или иной причине нарушены.
      Так что я думаю о дальнейшей модификации ЗУ, путем использования внешнего питания микросхем.

[ДмитрийМver2.0]

Всё так, в АТ блоках питания нагрузка постоянная и большая, дежурного режима там нет. Переход к схеме питания типа АТХ (с дополнительной дежуркой) приведёт к тому что это будет совсем другое ЗУ.

[KolobOkUS]

    Подправил немного схему зарядки, были ошибки. Диоды D18, D19 впаяны, но в работе схемы не участвуют.
На днях выложу схему с доработками.

[KolobOkUS]

    Отмучил свою зарядку, подправил в ней кое что. Собственно, все это не очень существенно, но надежность должна повыситься.
    Изменения помечены красным.




    Пояснения:

R0 - разрядный резистор, чтобы зарядка "не кусалась" зарядом C1;

С15 - конденсатор включен минусом на GND, для предотвращения сбоев TL494 (U1), самовозбуждения LM7812 (U3);   
                     
Dout - сдвоенный диод шоттки для предотвращения искры при подключении ЗУ к АБ;
(ЗУ - зарядное устройство, АБ - аккумуляторная батарея)))

R9 - подключен к катоду Dout для компенсации падения напряжения на нем;

Rout - 3 Вт резистор (стоит перед кулером) предотвращает работу ЗУ на без нагрузки, повышая его надежность;

Rf, Cf - фильтр в цепи питания TL494, снижает вероятность сбоев в работе микросхемы;

VR4 - (родное обозначение на плате) при достижении тока заряда значению, задаваемому резистором VR3, позволяет снизить напряжение Uout до 41В, что прекращает процесс зарядки (и, соответственно, балансировку). В исходной схеме этот резистор отсутствует, управления режимом TL494 - нет. На сайте производителя рекомендуют после загорания зеленого светодиода оставлять ЗУ еще не менее часа работающим, чтобы лучше сбалансировать и зарядить АБ. Но в моей АБ нет балансира, поэтому я использую режим отсечки заряда. Если Вам не нужен режим отсечки, не ставьте VR4;

D0 - для предотвращения попадания всплесков напряжения с обмотки T2 на шину питания +20V;

C10, C11 - номиналы снижены с 4,7мкФ до 1мкФ, для предотвращения уменьшения запрещенного интервала между открыванием  транзисторов Q1 и Q2. Эти форсирующие  конденсаторы предназначены для ускорения переключения ключевых транзисторов, но их избыточная для данной схемы емкость укорачивает запрещенный интервал;

Q1, Q2  - заменены на более мощные для облегчения теплового режима и повышения надежности при переходных процессах;

Q3, Q4 - заменены на более высоковольтные, поскольку на их  коллекторах при увеличении выходного тока ЗУ возрастает напряжение (смотри осциллограммы), и при подключении к АБ их может пробить, что и происходило у меня. На некоторых схемах переходы коллектор -эмиттер этих транзисторов защищают стабилитронами на 36 Вольт, однако такое решение считаю неверным, поскольку импульсные токи стабилитронов не ограничены и их открытие может вызвать сквозной ток в транзисторах Q1, Q2;

FAN - вентилятор размера 40х10 заменен на размер 40х20 (8200 об/мин) и переставлен изнутри корпуса ЗУ наружу, крыльчаткой в сторону корпуса. Вентиляционная решетка под ним выпилена по периметру крыльчатки.  Это существенно улучшило вентиляцию ЗУ. Работает на вытяжку. Защитная сетка в этом случае вентилятору не требуется. Фото доработанного ЗУ выложу позже.





   

[KolobOkUS]

       Осциллограммы на коллекторах Q3 и Q2 в разных режимах работы ЗУ:




     
             Напряжения на коллекторе Q3 относительно общего провода и между коллектором и эмиттером Q2.   Ток Iout=0A
         



                                                   Ток Iout=0,2A




                                                   Ток Iout=2A


               За трехкратное сгорание ЗУ до модификации заменял:
F1, Rth, B1, C8, Q1, Q2, Q4

                Если кто захочет поменять Q3, Q4 на  2sc2383, будьте осторожны: у этих транзисторов другая цоколевка!


                 Несмотря на смехотворно малую для многих мощность этой ЗУ, моя информация,  надеюсь, может пригодиться для ремонта и доработки множества подобных ЗУ и большей мощности с алиэкспресс и бмсбаттери.