Устройство предназначено для подзаряда аккумуляторной батареи 12В в системах с автономным питанием и циклическим периодическим характером работы. Устройство разработано для питания квартирной сигнализации с мощной сиреной и (или) радиоканалом. Во время охраны сигнализация питается только от аккумулятора, а в неохранный период аккумулятор подзаряжается от данного устройства и всегда поддерживается в полностью заряженом состоянии. Такой режим питания охранной сигнализации наиболее предпочителен, так как питание чисто от аккумулятора сводит к минимуму уровень помех, воздействующих на систему, что обеспечивает минимум вероятности ложной тревоги.
Схема принципиальная:
Рис.1. Принципиальная схема источника питания (щелкните мышью для увеличения)
Устройство расчитано на заряд аккумуляторной батареи емкостью до 4АЧ. В режиме заряда напряжение на коллекторе VT1 должно быть +22 - +24 В, на эмиттере +18 В. Устройство имеет маломощный трансформатор Т1, обеспечивающий ток вторичной обмотки до 500 мА и маломощный балластный резистор R3. Устройство не предназначено для зарядки полностью разряженных аккумуляторов, а предназначено для компенсации разряда в процессе эксплуатации охранной системы.
На транзисторах VT5, VT6 собран триггер Шмитта - схема, имеющая гистерезис. VT4 - ключ индикации. Когда идет зарядка - VD8 горит. На транзисторах VT1 - VT3 собран ключ коммутации источника напряжения зарядного устройства. R12 - регулятор порога отключения аккумулятора от источника напряжения зарядки. Диод VD4 отсекает аккумулятор от источника питания при разомкнутом тумблере B1. Настройка устройства: полностью заряженый аккумулятор подключить к устройству. Включить сеть еумблером B1 и, вращая R12, добиться чтобы светодиод VD8 горел. Затем измерить напряжение на аккумуляторе цифровым вольтметром. Если оно больше или равно 14, 85 В то, медленно вращая R12, добиться погасания светодиода VD8. Если напряжение на аккумуляторе меньше 14,85 В, то пусть аккумулятор заряжается от устройства до тех пор, пока это напряжение на аккумуляторе не будет достигнуто, после чего вращением R12 добиться погасания светодиода VD8. Потенциометр R12 обязательно должен быть многооборотный - СП5-2 или аналогичный. Транзистор VT1 установить на радиатор 200 кв. см. В качестве тумблера B1 удобно использовать выключатель питания охранной системы. При включении системы в работу, один контакт В1 подключает систему к аккумулятору, а другой контакт в это время отключает устройство подзарядки от сети. При выключении системы происходит обратная коммутация: система отключается от аккумулятора, а устройство подзаряда подключается к электросети.
Номинал и мощность резистора R3 зависят от емкости аккумулятора:
R3=6/0.15C P(R3)=0.9C
где C - емкость аккумулятора.
Расположение деталей на печатной плате:
Plot-файлы PCAD 8.5 схемы и печатной платы: aps1.zip 120 кб
Автоматическое зарядное устройство для аккумулятора, предлагаемое для повторения, на самом деле является лишь системой слежения за состоянием батареи. Оно только запускает процедуру зарядки, когда напряжение батареи падает ниже определенного порогового значения и заканчивает заряд после того, как напряжение превысит максимально допустимое установленное значение. Для заряда подключите два зажима на клеммы аккумулятора и вставьте устройство в сеть. Таким образом, он может оставаться подключенным в течение нескольких месяцев – АКБ никогда не перезарядится. Это очень удобно, когда у вас есть скутер или мотоцикл, на котором вы не ездите зимой. Мы все знаем, что происходит, когда аккумулятор стоит отключенный и не используется, особенно зимой.
Рисунок печатных плат
Устройство состоит из двух основных частей; блок питания ОУ, на LM317 и система слежения за напряжением на TLC271. Зарядка аккумулятораначинается, когда напряжение падает ниже 12,6 вольт, и заканчивается, когда оно доходит до 13,8 в. Все эти значения настраиваемы. Максимальный ток заряда можно также отрегулировать с помощью переключателей.
Схема устройства автоматической подзарядки аккумулятора монтируется внутри пластиковой коробки с тремя индикаторными светодиодами выведенными наружу: зеленый – питание, желтый – зарядка, красный – неправильная полярность батареи.
Принципиальная схема устройства:
Принципиальная схема радиоприемника Устройство рассчитано на заряд аккумуляторной батареи емкостью до 4 А/ч. В режиме заряда напряжение на коллекторе VT1 должно быть +22...+24 В, на эмиттере +18 В. Устройство имеет маломощный трансформатор Т1, обеспечивающий ток вторичной обмотки до 500 мА и маломощный балластный резистор R3. Устройство не предназначено для зарядки полностью разряженных аккумуляторов, а предназначено для компенсации разряда в процессе эксплуатации охранной системы. На транзисторах VT5, VT6 собран триггер Шмитта - схема, имеющая гистерезис. VT4 - ключ индикации. Когда идет зарядка - VD8 горит. На транзисторах VT1 - VT3 собран ключ коммутации источника напряжения зарядного устройства. R12 - регулятор порога отключения аккумулятора от источника напряжения зарядки. Диод VD4 отсекает аккумулятор от источника питания при разомкнутом тумблере B1.Настройка устройства
Полностью заряженный аккумулятор подключить к устройству. Включить сеть тумблером B1 и, вращая R12, добиться чтобы светодиод VD8 горел. Затем измерить напряжение на аккумуляторе цифровым вольтметром. Если оно больше или равно 14,85 В то, медленно вращая R12, добиться погасания светодиода VD8. Если напряжение на аккумуляторе меньше 14,85 В, то пусть аккумулятор заряжается от устройства до тех пор, пока это напряжение на аккумуляторе не будет достигнуто, после чего вращением R12 добиться погасания светодиода VD8. Потенциометр R12 обязательно должен быть многооборотный - СП5-2 или аналогичный. Транзистор VT1 установить на радиатор 200см2. В качестве тумблера B1 удобно использовать выключатель питания охранной системы. При включении системы в работу, один контакт В1 подключает систему к аккумулятору, а другой контакт в это время отключает устройство подзарядки от сети. При выключении системы происходит обратная коммутация: система отключается от аккумулятора, а устройство заряда подключается к электросети. Номинал и мощность резистора R3 зависят от емкости аккумулятора: R3=6/0.15C P(R3)=0.9C, где C - емкость аккумулятора.Расположение деталей на печатной плате:
Печатная плата зарядного устройства www.vicgain.ruАвтоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора состоит из источника электропитания и схем защиты. Собрать его самостоятельно можно, владея навыками электромонтажных работ. При сборке используют как сложные электросхемы, так и конструируют более простые варианты устройства.
Чтобы зарядка автоматически могла восстановить АКБ автомобиля, к ней предъявляются жесткие требования:
Если аппарат полностью сделать своими руками, несоблюдение требований навредит не только зарядному прибору, но и аккумулятору.
Владимир Кальченко подробно рассказал о переделке ЗУ и об использовании подходящих для этой цели проводов.
Простейший образец зарядного приспособления конструктивно включает в себя главную деталь — понижающее трансформаторное устройство. В этом элементе производится снижение параметра напряжения с 220 до 13,8 вольт, которое требуется для восстановления заряда аккумулятора. Но трансформаторное устройство может снижать только эту величину. А преобразование переменного тока на постоянный осуществляется специальным элементом — диодным мостом.
Каждое зарядное устройство должно быть оборудовано диодным мостом, поскольку эта деталь выпрямляет значение тока и позволяет разделить его на плюсовой и минусовой полюса.
В любой схеме за этой деталью обычно устанавливается амперметр. Компонент предназначен для демонстрации силы тока.
Простейшие конструкции зарядных приборов оборудуются стрелочными датчиками. В более усовершенствованных и дорогих версиях используются цифровые амперметры, а кроме них электроника может дополняться и вольтметрами.
Некоторые модели приборов позволяют потребителю изменять уровень напряжения. То есть появляется возможность заряда не только 12-вольтных аккумуляторов, но и батарей, рассчитанных на работу в 6- и 24-вольтных сетях.
От диодного моста отходят провода с положительным и отрицательным клеммным зажимом. С их помощью выполняется подключение оборудования к батарее. Вся конструкция заключается в пластиковый либо металлический корпус, от которого отходит кабель с вилкой для подключения к электросети. Также из устройства выводятся два провода с минусовым и плюсовым клеммным зажимом. Для обеспечения более безопасной работы зарядного оборудования схема дополняется плавким предохранительным устройством.
Пользователь Артем Квантов наглядно разобрал фирменный прибор для подзарядки и рассказал о его конструктивных особенностях.
При наличии навыка работы с электрооборудованием можно произвести сборку прибора самостоятельно.
Такие варианты приборов делятся на:
Здесь есть два варианта:
Допускается применение более мощного осветительного устройства от указателя поворота, габаритных огней либо стоповых сигналов. При использовании блока питания от ноутбука, это может привести к его перегрузке. Если используется диод, то в качестве ограничителя надо установить лампу накаливания на 220 вольт и 100 ватт.
При применении диодного элемента выполняется сборка простой схемы:
При применении источника освещения на 100 ватт параметр тока заряда будет примерно 0,5 ампер. Так за одну ночь устройство сможет отдать аккумуляторной батарее 5 А/ч. Этого хватит, чтобы покрутить стартерный механизм транспортного средства.
Чтобы увеличить показатель, можно соединить параллельно три источника освещения по 100 ватт, за ночь это позволит восполнить половину емкости батареи. Некоторые пользователи вместо ламп используют электроплиты, но этого делать нельзя, поскольку из строя выйдет не только диодный элемент, но и аккумулятор.
Простейшая схема с одним диодом Электросхема подключения АКБ к сетиЭтот компонент предназначен для «заворачивания» отрицательной волны наверх. Сам ток будет также пульсирующим, но его биения значительно меньше. Данный вариант схемы используется чаще остальных, но не является самым эффективным.
Диодный мост можно сделать самому, используя выпрямляющие элемент, или приобрести готовую деталь.
Электросхема ЗУ с диодным мостом
Эта деталь должна быть рассчитана на 4000-5000 мкФ и 25 вольт. На выходе полученной электросхемы образуется постоянный ток. Устройство обязательно дополняется предохранительными элементами на 1 ампер, а также измерительным оборудованием. Эти детали позволяют контролировать процесс восстановления аккумулятора. Можно их не использовать, но тогда периодически потребуется подключать мультиметр.
Если производить мониторинг напряжения удобно (путем подключения клемм к щупам), то с током будет сложнее. В данном режиме функционирования измерительное устройство придется подключать в разрыв электроцепи. Пользователю понадобится каждый раз отключать питание от сети, ставить тестер в режим замера тока. Затем активировать питание и разбирать электроцепь. Поэтому рекомендуется добавить в схему как минимум один амперметр на 10 ампер.
Основной минус простых электросхем заключается в отсутствии возможности регулировки параметров заряда.
При подборе элементной базы следует выбирать рабочие параметры так, чтобы на выходе величина силы тока составила 10% от общей емкости АКБ. Возможно незначительное снижение этой величины.
Если полученный параметр тока будет больше, чем требуется, схему можно дополнитель резисторным элементом. Он устанавливается на положительном выходе диодного моста, непосредственно перед амперметром. Уровень сопротивления подбирается в соответствии с использующимся мостом с учетом показателя тока, а мощность резистора должна быть более высокой.
Электросхема со сглаживающим конденсаторным устройством
Чтобы обеспечить возможность изменения параметра тока, необходимо поменять сопротивление. Простой способ решить эту проблему — поставить переменный подстроечный резистор. Но этот метод нельзя назвать самым надежным. Чтобы обеспечить более высокую надежность, требуется реализовать ручную регулировку с двумя транзисторными элементами и подстроечным резистором.
С помощью переменного резисторного компонента будет меняться ток зарядки. Эта деталь устанавливается после составного транзистора VT1-VT2. Поэтому ток через данный элемент будет проходить невысокий. Соответственно, небольшой будет и мощность, она составит около 0,5-1 Вт. Рабочий номинал зависит от использующихся транзисторных элементов и выбирается опытным путем, детали рассчитаны на 1-4,7 кОм.
В схеме используется трансформаторное устройство на 250-500 Вт, а также вторичная обмотка на 15-17 вольт. Сборка диодного моста осуществляется на деталях, рабочий ток которых составляет от 5 ампер и больше. Транзисторные элементы подбираются из двух вариантов. Это могут быть германиевые детали П13-П17 либо кремниевые устройства КТ814 и КТ816. Чтобы обеспечить качественный отвод тепла, схема должна быть размещена на радиаторном устройстве (не меньше 300 см3) либо стальной пластине.
На выходе оборудования устанавливается предохранительное устройство ПР2, рассчитанное на 5 ампер, а на входе — ПР1 на 1 А. Схема оснащается сигнальными световыми индикаторами. Один из них используется для определения напряжения в сети 220 вольт, второй — для тока заряда. Допускается использование любых источников освещения, рассчитанных на 24 вольта, в том числе диодов.
Электросхема для зарядного прибора с функцией ручной регулировки
Есть два варианта реализации такого ЗУ:
Данный вариант схемы может применяться с любым зарядным оборудованием, как тиристорным, так и транзисторным. Ее необходимо включить в разрыв кабелей, посредством которых производится подключение батареи к ЗУ.
Схема защиты оборудования от переплюсовки на реле Р3
Если аккумуляторная батарея подключена к сети некорректно, диодный элемент VD13 не будет пропускать ток. Реле электросхемы обесточено, а его контакты разомкнуты. Соответственно, ток не сможет поступать на клеммы батареи. Если подключение выполнено правильно, то реле активируется и его контактные элементы замыкаются, поэтому АКБ заряжается.
Данный вариант электросхемы можно встроить в уже использующийся самодельный источник питания. В ней применяется медленный отклик аккумулятора на скачок напряжения, а также гистерезис реле. Напряжение с током отпускания будет в 304 раза меньше данного параметра при срабатывании.
Применяется реле переменного тока на напряжение активации 24 вольта, а ток величиной 6 ампер идет через контакты. При активации зарядного прибора включается реле, происходит замыкание контактных элементов и начинается зарядка.
Параметр напряжения на выходе трансформаторного устройства снижается ниже 24 вольт, но на выходе зарядного прибора будет 14,4 В. Реле должно удерживать это значение, но при появлении экстратока первичная величина напряжения еще больше просядет. Это приведет к отключению реле и разрыву электроцепи заряда.
Использование диодов Шоттки в этом случае нецелесообразно, поскольку данный тип схемы будет иметь серьезные недостатки:
Из-за этого добавить в данную схему устройство для регулировки тока срабатывания не имеет смысла. Реле и трансформаторное устройство точно подбираются друг к другу, чтобы повторяемость элементов была близка к нулю. Ток заряда проходит через замкнутые контакты реле К1, в результате чего снижается вероятность их выхода из строя из-за обгорания.
Обмотка К1 должна подключаться по логической электросхеме:
Схема с интегрированной защитой от переплюсовки, перезаряда и перенапряжения
Основной минус состоит в необходимости налаживания схемы с применением балластной нагрузки, а также мультиметра:
Автоматика должна представлять собой электросхему, оснащенную системой питания операционного усилительного устройства и опорного напряжения. Для этого используется плата стабилизатора DA1 класса 142ЕН8Г для 9 вольт. Данную схему необходимо предназначать, чтобы уровень выходного напряжения при измерении температуры платы на 10 градусов практически не менялся. Изменение составит не больше, чем сотые доли вольта.
В соответствии с описанием схемы, система автоматической деактивации при увеличении напряжения на 15,6 вольт делается на половине платы А1.1. Четвертый ее вывод соединяется с делителем напряжения R7 и R8, с которого подается опорная величина, составляющая 4,5В. Рабочим параметром резисторного устройства задается порог активации зарядного приспособления 12,54 В. В результате использования диодного элемента VD7 и детали R9 можно обеспечить нужный гистерезис между величиной напряжения активации и отключения заряда батареи.
Электросхема ЗУ с автоматической деактивацией при заряженной батарее
Описание действия схемы такой:
Данный порядок работы автоматического зарядного устройства для автомобильного аккумулятора позволяет предотвратить его разряд. Пользователь может оставить включенным оборудование хоть на неделю, это не навредит батарее. Если в бытовой сети пропадет напряжение, при его появлении ЗУ продолжит заряжать аккумулятор.
Если говорить о принципе действия схемы, собранной на второй половине платы А1.2, то он идентичен. Но уровень полной деактивации зарядного оборудования от сети питания составит 19 вольт. Если величина напряжения меньше, на восьмом выход платы А1.2 оно будет достаточным, чтобы удержать транзисторное устройство VT2 в открытом положении. При нем ток будет подаваться на реле Р2. Но если величина напряжения составит более 19 вольт, то транзисторное устройство закроется и контактные элементы К2.1 разомкнутся.
Описание деталей и элементов, которые потребуются для сборки:
Пользователь Артем Квантов в теории рассказал о схеме зарядного оборудования, а также о подготовке материалов и деталей для ее сборки.
Инструкция по включению ЗУ состоит из нескольких этапов:
Руководство по выполнению задачи:
Пользователь Аккумуляторщик рассказал о выполнении очистки и промывки корпуса аккумуляторной батареи перед ее обслуживанием.
Если аккумуляторная батарея обслуживаемая, в ней надо открутить крышки на пробках. Они могут быть скрыты под специальной защитной пластиной, ее нужно демонтировать. Для выкручивания пробок можно использовать отвертку или любую металлическую пластину соответствующего размера. После демонтажа надо оценить уровень электролита, жидкость должна полностью покрывать все банки внутри конструкции. Если ее недостаточно, то требуется долить дистиллированной воды.
Выставляется параметр тока для подзарядки АКБ. Если эта величина будет больше номинальной в 2-3 раза, то процедура заряда произойдет в быстрее. Но этот метод приведет к снижению ресурса эксплуатации батареи. Поэтому выставлять такой ток можно, если аккумулятор надо подзарядить быстро.
Рекомендуется выставить значение, соответствующее 50-60% от номинального. Это увеличит время подзарядки устройства, но данный вариант более щадящий для аккумулятора.
Процедура выполняется так:
Канал «VseInstrumenti» рассказал об особенностях подключения АКБ к зарядному прибору и соблюдении полярности при выполнении этой задачи.
Для выполнения задачи потребуется мультиметр:
Величину разряда можно определить в соответствии с данными, приведенными в таблице.
Уровень заряженности АКБ | Значение плотности рабочей жидкости, г/см3 | Параметр напряжения разомкнутой цепи для 12-вольтной батареи | Значение НРЦ для 1 банки аккумулятора |
100% | 1,28 | больше 12,7 | больше 2,117 |
80%2 | 1,245 | 12,5 | 2,083 |
60% | 1,21 | 12,3 | 2,05 |
40% | 1,175 | 12,1 | 2,017 |
20% | 1,14 | 11,9 | 1,983 |
0% | 1,1 | 11,7 | 1,95 |
Для определения приблизительного времени подзарядки потребителю необходимо знать разницу между максимальным значением заряда (12,8 В) и вольтажом в данный момент. Эта величина умножается на 10, в итоге получается время заряда в часах. Если уровень напряжения перед выполнением подзарядки составляет 11,9 вольт, то 12,8-11,9=0,8. Умножив это значение на 10 можно определить, что время подзарядки составит примерно 8 часов. Но это при условии, что будет осуществляться подача тока в размере 10% от емкости аккумулятора.
Загрузка ...Пользователь Артем Квантов подробно рассказал, как полностью переделать источник бесперебойного питания в зарядное оборудование для аккумулятора машины.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453