Muuntajan mitoitusta

Minä luulen, että et tarvitse tehdä muuntajalle mitään. Nimittäin 24V vaihtojännitteen huippuarvo on 33,8V. Siitä pois diodisillan kynnysjännitteet noin 1,4V = 32,4V. Se riittää kyllä lataamaan noita akkuja, vaikka kuormituksessa jännite vähän notkuisikin.

Ja jos latausvirta jäisi mielestäsi pieneksi, sitä voi kasvattaa tasasuuntauksen jälkeen kytkettävällä varauskondensaattorilla (plus- ja miinusjännitteen väliin).

Hyvä kysymys. Kysymyksestä päätellen, sinulla on sähkötekniikan perusteet hallussa, joten sinulle voi vastata sähköpin termein.

Muuntaja on kuten kuristin, mutta sen magneettipiiriin on kytketty toinen kuristin (toisiokäämi), joka jakaa kuristimen (ensiön) magneettipiirin, ja siten induktion kautta tuottaa toisiojännitteen. Tuo on vähän vaikeasti selitetty, mutta kun ymmärrät, loppu onkin sitten helppoa :)

No, kun muuntaja on avoin (kuormittamaton), vastinpiiri on sama kuin kuristimen. Kuten magneettiopista tiedät, magnetoitumiskäyrä on epälineaarinen, jossain kohdin muuntajan sydän alkaa saturoitua, ja joka taas tarkoittaa häviöitä (lämpöä). Normaalisti muuntajan ensiö mitoitetaan siten, että avoimen muuntajan sydän ei saturoidu ja tyhjäkäyntivirta jää kohtuullisen pieneksi. Tietenkin siinä joudutaan kompromisseja tekemään, riippuen spekseistä.

Käytännössä siis, poistamalla ensiökierroksia kasvatat magneettivuon tiheyttä, joka kasvattaa tyhjäkäyntivirtaa ja saattaa verkkojänitteen huippuarvolla johtaa sydämen saturoitumiseen. Tuo ei välttämättä ole ongelma, siellä saattaa olla ylimäistä varaa, mutta ennen hommaan ryhtymistä, muista tarkistaa että siitä ei tule ongelmaa. Käytännössä parasta olisi testata muuntaja suuremmalla jänniteellä. Testijännite kanattaa laskea, ottaen huomioon verkkojännitteen toleranssit ( 5/-10%).

Laskemisesta puheen ollen, olethan ottanut huomioon että verkkojännitteen huippuarvo on ~ 1.4 kertaa jännitten tehollisarvo. Eli 24 V muuntajan huippujänitten arvo on noin 33 volttia. Siitä tietenkin pitää vähentää kynnysjännitteet; tasasuuntaussilta ~1.5 volttia, regulaattori noin 1 V. Mutta kyllä silläkin jänniteellä kaksi lyijyakkua täyteen saa - loppulataus vie vain pidemmän aikaa.

Lisäksi, kannataisiko harkita akkujen lataamista rinnatusten, se poistaisi mahdollisen balanssiongelman mikäli akut eivät ole sananlaisia. Huomaathan myös tutustua akkuvalmistajan spekseihin, sitä kautta osaat valita oikean latausjännitteen sekä saat latauksesta muutenkin toimivan (akut kestää).

Hyviä kokeiluja, muista olla varovainen verkkojännitteen kanssa!

Ensiö on nyt mitoitettu 230V eli normaalille verkkojännitteelle ja se on oikein.
Toisioon tarvittavan kierrosmäärän saat kun kierrät muutaman kierroksen lankaa muuntajaan ja mittaat jännitteen,jakamalla jännite kierrosmäärällä saat tiedon siittä mikä on kierroksen antama jännitearvo.
Jakamalla haluamasi jännite kierroksen jännitearvolla saat tarvittavan kierrosluvun.
Jos poistat kierroksia ensiöstä niin raudan mangneettivuo kasvaa ja kyllästyy jolloin hukkateho kasvaa ja palovaara on suuri.

Jos laturin jännite on liian iso ja tuppaa lataamaan, vaikka akku olisi jo täysi, niin kuvassa oleva halpa, mutta hyvä kytkentä pelastaa:
http://www.aijaa.com/img/b/00636/5303224.gif
Laite on helppo muuntaa 24 voltille, kun jännitteenjakovastuksen 39k muuttaa isommaksi, noin 82 - 100k ja TL431 katodilla olevan vastuksen vaihtaa 4,7k. Kytkentä on alunperin tehty tuulivoimalan tarpeisiin, mutta käy hyvin akkulaturiinkiin. Eli kuvan kytkiksen kanssa laturista tulee automaattilaturi.

Loppulatausta po. kytkennän kanssa voi nopeuttaa siten, että latausjännite on vähän isompi, jotta virtaa kulkee reippaasti, mutta kun sitten akku on täysi, niin lataus katkeaa tai vaihtoehtoisesti kytkee ylläpitolataukseen vastuksen kautta. Tuo ylläpitolatausvastus kytketään releen kärjen Kuorma ja akun välille.

Piirin TL431 datasheet:
http://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431.pdf

Paljon hyviä vastauksia. Ei tullut mieleen että virran nostaminen aiheuttaa raudan kyllästymisen ja häviöiden kasvun, eikä välttämättä kasvata ulos tulevaa virtaa. Parempi sitten lisätä toisiokierroksia jos tarpeen. Täytyypä vielä vähän selvittää riitäiskö 24V sittenkin. Jostain luin että jos kokoaaltosuuntauksen jälkeen halutaan esim. 29V niin se jaettuna 0,9 on tarvittava muuntajan koko eli 32v. Itsekin olin miettinyt vähän saman tyyppistä kytkentää kun kytkentä linkin TL431:llä tehty mutta vaan ihan zenerdiodilla ja ylläpitovastuksen tilalla sopiva määrä sarjaan kytkettyjä diodeja. Mutta toi TL431 on parempi kun sitä voi säätää.