С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Зарядник для аккумулятора


Как сделать зарядку для аккумулятора в домашних условиях?

Вы здесь: Самодельная зарядка может пригодиться в том случае, если у Вас сядет АКБ и при этом под рукой не будет нормального электроприбора. Сделать его своими руками довольно просто, необходимо лишь иметь несколько основных элементов цепи. Далее мы подробно рассмотрим устройство самоделки, а также инструкцию о том, как сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Устройство самоделки

Итак, для сборки зарядного устройства нам потребуются следующие элементы:

  • Силовой трансформатор. Идеально подойдет деталь из старого телевизора. Обычно устанавливаются трансформаторы ТС-180-2, поэтому его мы и рассмотрим в статье.
  • Стеклотекстолитовая пластина.
  • Диоды Д242А – 4 шт., можно использовать изделия другой маркировки, но они обязательно должны быть рассчитаны на ток более 10 А.
  • Радиаторы для диода – 4 шт., площадь по 25 см2 (а лучше 32 см2).
  • Разборная электрическая вилка.
  • Медные провода сечением не меньше, чем 2,5 мм2
  • Предохранитель на 10 А и 0,5 А.
  • Паяльник.

Подготовив все материалы можно переходить к самому процессу сборки автомобильного ЗУ.

Технология сборки

Чтобы сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, необходимо следовать пошаговой инструкции:

  1. Создаем схему самодельной зарядки для АКБ. В нашем случае она будет выглядеть следующим образом:
  2. Снимаем вторичные обмотки трансформатора телевизора (первичную нужно оставить) и подключаем их последовательно в цепи. В итоге должны получить 12,8 В на выходе, т.к. напряжения вторичных обмоток составляют 6,4 В и 4,7 В.
  3. С помощью медного провода соединяем между собой выводы 9 и 9’.
  4. На стеклотекстолитовой пластине собираем диодный мост из диодов и радиаторов (как показано на фото).
  5. Выводы 10 и 10’ подключаем к диодному мосту.
  6. Последовательно соединяем первичные обмотки телевизионного трансформатора ТС-180-2.
  7. Между выводами 1 и 1’ устанавливаем перемычку.
  8. К выводам 2 и 2’ с помощью паяльника крепим сетевой шнур с вилкой.
  9. В первичную цепь подключаем предохранитель на 0,5 А, 10-амперный соответственно во вторичную.
  10. Ограничиваем зарядный ток, подключив 12-вольтную лампочку в разрыв нулевого проводника, последовательно с самим АКБ. Мощность источника света должна варьироваться в пределах 21-60 Вт.

Также рекомендуется добавить в цепь амперметр и вольтметр, с помощью которых можно будет контролировать силу тока и напряжение в цепи. Альтернативный вариант – использование мультиметра для проверки данных значений.

Наглядный пример готового изделия

Правила эксплуатации

Недостаток самодельного зарядного устройства для аккумулятора 12В заключается в том, что после полной зарядки АКБ автоматическое отключение прибора не происходит. Именно поэтому Вам придется периодически поглядывать на табло, чтобы вовремя выключить его. Еще один важный нюанс – проверять ЗУ «на искру» категорически запрещается.

Среди дополнительных мер предосторожности следует выделить такие:

  • при подключении клемм следите за тем, чтобы не перепутать «+» и «-», иначе простое самодельное зарядное устройство для АКБ выйдет из строя;
  • подключение к клеммам нужно осуществлять только в выключенном положении;
  • мультиметр должен иметь шкалу измерения свыше 10 А.
Мастер-класс по созданию более сложной модели

Вот, собственно, и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Надеемся, что инструкция была для Вас понятной и полезной, т.к. этот вариант является одним из простейших видов самодельной зарядки для АКБ!

Также читают:

Наглядный пример готового изделия

Мастер-класс по созданию более сложной модели

Другие статьи по теме

  • Как сделать металлоискатель из подручных средств?
  • Инструкция по сборке хорошего удлинителя

  • samelectrik.ru

    Зарядное устройство для аккумулятора автомобиля: как сделать своими руками, варианты, схемы, правила

    Помните старую комедию «Берегись автомобиля»? «С плохим аккумулятором – разве это жизнь?» Чтобы аккумулятор вел себя всегда хорошо, держать его все время подключенным к бортовой сети нельзя, нужен периодический подзаряд от автономного зарядного устройства, особенно в зимнее время; почему – см. далее. Сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками возможно, владея начальными приемами электромонтажных работ. Обойдется самодельная автозарядка из купленных вразброс комплектующих дешевле фирменной; случай для современной электроники, надо сказать, нетипичный. Это во-первых. Во-вторых, изготовление автозарядки своими руками – хорошая переходная ступень от элементарных электроцепей типа выключатель – лампочка к серьезной электронике. В отличие от «пионерских» поделок на столе оно сразу даст навыки работы с достаточно большими токами и механического оформления конструкции. В настоящем материале рассказывается, как правильно сделать зарядное устройство для автоаккумулятора.

    Состав и термины

    Автозарядка состоит из первичного источника электропитания для собственно зарядного устройства, которое обеспечивает заданный режим заряда аккумуляторной батареи, и схем защиты ее от разного рода нештатных ситуаций. Схемотехнически эти узлы могут быть в той или иной степени объединены. Далее для краткости употребляются след. сокращения:

    • АКБ – аккумуляторная батарея.
    • ПИ – первичный источник питания.
    • ИП – любой другой источник питания.
    • УЗ – устройство защиты.
    • ТЗ – защита по току.
    • ЗН – защита от перенапряжения.

    Зачем нужна зарядка

    Свинцово-кислотные аккумуляторы отличаются «дубовостью», эксплуатационной выносливостью, отчего и держатся нерушимо в автотранспорте. Причина – простота электрохимических процессов в свинцово-кислотной АКБ. Для контроля за ее текущим состоянием в большинстве случаев достаточно знать величину напряжения всей батареи без разбивки по банкам. Но перезаряд свинцово-кислотной АКБ может вызвать вскипание электролита в ней. На ходу автомобиля это очень опасно, поэтому в бортсети АКБ хронически недозаряжается. Постоянный недозаряд приводит к преждевременной сульфатации пластин и снижению ресурса АКБ. Ситуация усугубляется в холодное время года, даже если гараж или место стоянки отапливается, т.к. до комнатной температуры их не греют. Если же в перерывах между поездками дозаряжать АКБ по максимуму, сколько она способна принять энергии при данной наружной температуре, то «акумыч» проживет хорошо и долго даже в суровых условиях. Дозаряд АКБ как раз и обеспечивает зарядное устройство для аккумулятора, но это еще не все. Правильно построенное зарядное устройство дает также десульфатирующий эффект. Если зимой ежесуточно на ночь снимать АКБ и ставить на дозаряд, она выдерживает количество циклов заряд-разряд в 1,5-2 раза против прописанного в ТУ в расчете на типовой режим эксплуатации. Также зарядка с десульфатацией иногда способна спасти АКБ, «убитую», напр., при попытках завести машину на холоде. И, наконец, емкость неиспользуемой АКБ за месяц падает на 15-30% вследствие саморазряда. Если же на это время поставить АКБ на содержание под током от зарядки (см. далее), то аккумулятор будет всегда свежим. И, между прочим, постановка неиспользуемой АКБ на содержание также уменьшает сульфатацию пластин.

    Как работает АКБ

    Свинцовые АКБ заряжают током, равным току их 10-часового разряда: 6 А для АКБ на 60 А/ч, 9 А для 90 А/ч, 12 А для 120 А/ч. Больший ток вызовет перегрев и, возможно, вскипание электролита, отчего ресурс батареи резко снижается вплоть до полной негодности. Меньший зарядный ток ресурс АКБ практически не увеличивает, но удлиняет время заряда.

    Зарядный ток в АКБ течет обратно рабочему. Важнейшее условие при этом – напряжение на АКБ не должно превысить 2,7 В на банку (8,1 В для 6 В АКБ, 16,2 В для 12 В АКБ, 27 В для 24 В АКБ), иначе начнется химическое разложение электролита, пластин, и АКБ закипит даже при небольшом зарядном токе. Чтобы полностью исключить закипание, допустимое напряжение заряда ограничивают 2,6 В на банку (7,8 В, 15,6 В, 26 В соотв.); при этом недозаряд по энергии составит менее 5% и усиления сульфатации не будет.

    Если отключить полностью заряженную АКБ от ЗУ, дать ей остыть и померить напряжение без нагрузки, увидим 2,4 В на банку (6,8 В, 14,4 В, 24 В). В работе при разряде напряжение АКБ плавно падает до 1,8 В на банку (5,4 В, 10,8 В, 21,6 В), после чего батарея считается полностью разряженной. На самом деле в ней остается ок. 25% «закачанной» при заряде энергии, и способы «высосать» ее в экстренной ситуации до последнего эрга есть, но АКБ после этого придется сдать на утилизацию. Выбрасывать нельзя, там свинец.

    Температурная зависимость напряжения полностью заряженной АКБ существенна. Если дать заряд на АКБ, еще не остывшую от экстратока разряда (стартер в момент пуска берет до 600 А, а крутящий до 75 А), то напряжение на ней может резко прыгнуть, т.к. отклик свинцового аккумулятора током потребления на скачок приложенного напряжения сильно, по меркам электроники, затянут, до десятков мс. Получим саморазогрев и вскипание электролита на борту. Поэтому в бортсети машины напряжение на АКБ ограничивают 2,35 В на банку (7,05 В, 14,1 В, 23,5 В), что и вызывает хронический недозаряд.

    При заряде от внешнего ЗУ напряжение на АКБ ограничивают величиной 2,4 В на банку (6,8 В, 14,4 В, 24 В), т.к. «наливать энергии по горлышко», до 2,6 В на банку, рискованно – АКБ при заряде греется и может уйти в саморазогрев. Полностью АКБ дозаряжают и предохраняют от саморазряда т. наз. током содержания, равным 0,5-1 тока 100-часового разряда (0,3-0,6 А, 0,45-0,9 А и 0,6-1,2 А для АКБ на 60 А/ч, 90 А/ч и 120 А/ч соотв.); напряжение на батарее при этом не должно превысить 2,6 В на банку. Практически для этого в ЗУ ставят защиту от перенапряжения на 15,6 В для 12 В АКБ, 7,8 В и 26 В для 6 В и 24 В АКБ. Если она сработала, АКБ приняла энергии, сколько может, и дальше ее заряжать нельзя.

    Требования к зарядке

    Исходя из условий эксплуатации индивидуального автотранспорта и указанных условий режима заряда АКБ, требования к ЗУ для автоаккумулятора вырисовываются такие:

    • Самодельное ЗУ для автоаккумулятора должно быть автономным, не требующим присмотра и контроля тока/напряжения заряда, т.к. АКБ будет ставиться на заряд преимущественно на ночь;
    • ПИ ЗУ должен обеспечивать стабильное напряжение 14,4 В, допустимо, в случае, когда на УЗ есть падение напряжения, 15,6 В;
    • УЗ должно обеспечивать необратимое отключение АКБ от ЗУ как при превышении тока заряда, так и при повышении напряжения на АКБ свыше 15,6 В. Необратимое значит, что УЗ должно быть самоблокирующимся, т.е. для сброса его в исходное состояние нужно будет выключить и снова включить ИП;
    • Также УЗ должно обеспечивать защиту от переполюсовки, т.е. неправильного, в обратной полярности, подключения АКБ. При соблюдении условий по п. 3 защита от переполюсовки обеспечивается автоматически.

    О переполюсовке

    В случае переполюсовки АКБ возможны 2 случая: АКБ исправна недозаряжена либо глубоко разряжена и/или «доходная», истощенная, в значительной степени выработавшая ресурс, или же на заряд неправильно подключают полностью заряженную батарею. В первом случае (исправна недозаряжена) ток заряда увеличивается сверх номинального. Во втором перед этим на короткое время «прыгнет» напряжение АКБ сверх заданного ИП, а потом сразу «шарахнет» экстраток и АКБ вскипит. В последней ситуации, чтобы спасти АКБ от непоправимой порчи, ее нужно успеть отключить по перенапряжению.

    Как не нужно!

    Поговорим вначале и типичных ошибках конструирования самодельных ЗУ для свинцовых АКБ. Первую иллюстрируют поз. вверху. Подключение непосредственно к бытовой электросети (слева) обсуждения не стоит. Это не ошибка, это грубейшее и опасное нарушение ПТБ. Ошибка – в ограничении тока заряда емкостным балластом. Дорогой, кстати, это способ по сегодняшним меркам: одна только батарея масляно-бумажных конденсаторов на 32 мкФ 350 В (на меньшее напряжение нельзя) стоит больше, чем хорошая фирменная зарядка.

    Неправильно и нерационально построенные схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

    Но главное – в сети появляется реактивная нагрузка. Если в вашем электросчетчике есть индикатор реактивности (светодиод «Возврат»), то при включении этих зарядок в сеть он вспыхнет. Управление современным электрохозяйством невозможно без компьютеров, а «обратка» сбивает электронику с толку даже до отключений по ложной аварии. Поэтому теперешние электрики к реактивке беспощадны. Ну, а вдруг обнаружится, что ее источник неграмотный или излишне хитроумный потребитель, то… не будем на ночь глядя.

    Схема внизу, если на считать того же емкостного балласта, разработана квалифицированно, это ЗУ защитит АКБ, образно говоря, и от Тунгусского метеорита; (с подробным ее описанием можно познакомиться здесь: http://ydoma.info/avtomobil-zaryadnoe-ustrojstvo-dlya-avtomobilnogo-akkumulyatora.html). Но, при всем уважении к безусловно знающему свое дело автору, строить так сложно (и дорого) ЗУ для свинцовых АКБ все равно что назначать командовать взводом опытных закаленных солдат нянечку из детсадика. Свинцовому аккумулятору для хорошей жизни нужно немногое. Чем мы далее и займемся.

    Защита

    УЗ для АКБ что броня для танка, так что с него и начнем. УЗ для самодельного ЗУ АКБ желательно делать, разумеется, попроще. Далее, УЗ также желательно строить автономным, чтобы через него можно было подключать АКБ к любому ЗУ, схема которого вам приглянется, или которое у вас уже есть. И последнее, УЗ должно срабатывать как можно четче и быстрее, для возможности использования его в схемах заряда современных аккумуляторов с герметичными банками.

    Малоэффективные схемы защиты автоаккумуляторов

    Простейшая защита от переполюсовки диодами Шоттки (слева на рис.) не спасет от экстратока перезаряда или при неправильном подключении исправной недозаряженной АКБ. Разве что путем сгорания недешевой диодной сборки. Если аккумулятор «новый, хороший», то, пока руки не дойдут до «нового, хорошего» ЗУ, может выручить интегрированная защита по схеме справа; ее можно встроить в уже имеющийся самодельный лабораторный ИП.

    В данной схеме используются медленный отклик АКБ на скачок напряжения и гистерезис реле: их ток (и напряжение) отпускания в 2,5-4 раза меньше тока/напряжения срабатывания. Любое ЗУ АКБ включают только с подключенной АКБ. Реле – переменного тока на напряжение срабатывания 24 В и ток через контакты от 6 (9, 12) А. При включении ЗУ реле срабатывает, контакты его замыкаются, пошел заряд. Напряжение на выходе трансформатора падает ниже 24 В, но на выходе ЗУ остается 14,4 В, выставленных заранее под нагрузкой R3 в схеме стабилизации напряжения. Реле пока держит, но, вдруг пошел экстраток, первичное напряжение просядет больше, реле отпустит и цепь заряда разорвется.

    Недостатки у этого ЗУ серьезные. Во-первых, нет защиты от скачка напряжения по выходу от переполюсовки истощенной АКБ. Во-вторых, нет самоблокировки: от экстратока реле будет хлопать и хлопать, пока контакты не обгорят. В-третьих, нечеткое срабатывание: любое реле по недонапряжению на обмотке отпускает с дребезгом контактов. Поэтому пытаться ввести в эту схему регулировку тока срабатывания бессмысленно. И, наконец, реле и трансформатор Т1 должны быть подобраны друг к другу, т.е. повторяемость данного устройства близка к нулевой.

    Схема УЗ, полностью соответствующая указанным выше требованиям, дана на рис.:

    Простая схема защиты аккумулятора автомобиля от перезаряда, перенапряжения и переполюсовки

    Ток заряда течет через нормально замкнутые контакты реле K1, что намного уменьшает вероятность их обгорания. Обмотка K1 подключена по логической схеме диодного «или» к модулю защиты от экстратока (R1, VT1, VD1), модулю защиты от перенапряжения (R2, R3, R4, VT2, VD2) и цепи самоблокировки K1.2, VD3; порог срабатывания K1 по перенапряжению устанавливается R3. Недостаток у этого УЗ всего один, его нужно налаживать с использованием балластной нагрузки и мультиметра:

    • Выпаивают (или пока не запаивают) K1, VD2 и VD3.
    • Вместо обмотки K1 включают мультиметр, установленный на измерение напряжения 20 В.
    • Вместо АКБ подключают резистор не менее чем на 25 Вт сопротивлением 2,4 Ом для тока заряда 6 А, 1,6 Ом на ток заряда 9 А и 1,2 Ом на ток 12 А; его можно накрутить из той же проволоки, что и R1.
    • Подают на вход напряжение 15,6 В от ЗУ. Мультиметр покажет напряжение (токовая защита сработала), т.к. сопротивление R1 выбрано с небольшим избытком.
    • Уменьшают немного напряжение ЗУ, пока мультиметр не покажет 0. Записывают полученное значение выходного напряжения ЗУ. Альтернатива – неизменное напряжение ЗУ и трудоемкая подгонка R1.
    • VT1 выпаивают, K1 и VD2 запаивают на место, движок R3 ставят в крайнее нижнее по схеме положение.
    • Напряжение ЗУ увеличивают, пока на нагрузке не окажется 15,6 В.
    • Плавно вращают движок R3 до срабатывания K1.
    • Уменьшают напряжение ЗУ до записанного ранее значения.
    • Впаивают на место VT1 и VD3 – схема готова к финальным испытаниям.
    • Через амперметр подключают исправную недозаряженную АКБ; к ней – мультиметр, установленный на напряжение.
    • Пробный заряд проводят с непрерывным контролем. Когда мультиметр покажет 14,4 В на АКБ, засекают ток содержания. Скорее всего он будет в норме для данной АКБ (см. выше); желательно, чтобы ближе к нижнему пределу.
    • Если ток содержания великоват, еще немного уменьшают напряжение ЗУ.

    Примечание: чтобы не резать много раз нихром для R1 – его удельное сопротивление 1 Ом*м/кв. мм. Т.е., 1 м нихромовой проволоки сечением 1 кв. мм имеет сопротивление 1 Ом.

    ПИ или ИБП?

    В наши дни компьютерный импульсный блок питания (ИБП) может оказаться доступнее трансформатора на железе; вдруг он просто в хламе валяется. ИБП часто переделывают в лабораторные БП, но, вообще говоря, это плохой вариант. Выходное напряжение по каналу +12 В удается задрать максимум до 16-17 В, чего для конструкторско-исследовательских целей маловато. А уровень импульсных помех на выходе тогда, мягко говоря, великоват. Как налаживать УМЗЧ с собственными шумами в –66 дБ (что еще очень скромненько), если по питанию «шерсти прет» на –44 дБ или хуже того? Но вот зарядка для аккумулятора автомобиля на 60 А/ч из ИБП получается отличная, и отдельную защиту городить не надо, все уже есть. Переделывают ИБП в авто ЗУ в целом след. образом:

    1. Удаляют выходные провода кроме желтых (+12 В), черных (общий, масса, GND) и зеленого провода логического включения PC ON;
    2. Провод PC ON закорачивают на массу (соединяют с любым из черных);
    3. Ставят механический выключатель сети, если нет штатного сзади;
    4. По схеме или руководствуясь собственным опытом, ищут в обвязке стабилизатора +12 В резистор в цепи обратной связи Rcs;
    5. Заменяют его потенциометром на 10 кОм Rн;
    6. Вращая движок Rн, устанавливают в канале +12 В напряжение +14,4 В;
    7. Замеряют полученное значение Rн и вместо Rcs впаивают постоянный резистор ближайшего номинала из стандартного ряда, допуск на разброс до 2%;
    8. По возможности встраивают в ИБП универсальный указатель напряжения и тока (см. далее) для контроля заряда, питание его – от цепи заряда или +5 В (красный провод);
    9. Сводят желтые и черные провода в отдельные жгуты, надежно присоединяют к ним токовые шланги с зажимами для подключения к АКБ – зарядка готова!

    Примечание: подробно два варианта переделки ИБП в ЗУ АКБ можете посмотреть на видео ниже.

    Видео: примеры переделки компьютерных БП в ЗУ для АКБ

    ИП

    Если лишнего ИБП под рукой нет, то для ИП ЗУ нужно искать трансформатор на железе, его собственная постоянная времени (электрическая инерция) больше таковой АКБ, что очень хорошо по безопасности пользования. «Лепить» самодельный ИБП ни в коем случае не надо, его постоянная времени по выходу на 2 порядка меньше, чем у АКБ. Самодельный ИБП для ЗУ без сложных встроенных схем защиты способен стать причиной разного рода нештатных ситуаций. Помните – кипение электролита это туман и брызги крепкой ядовитой кислоты! А если АКБ с герметичными банками, то возможен и ее взрыв!

    ИП ЗУ состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя. Сглаживающий фильтр для зарядки АКБ не нужен. Трансформатор ИП ЗУ рекомендуют искать силовой с накальными обмотками от старых ламповых телевизоров – ТС-130, ТС-180, ТС-220, ТС-270. По мощности они годятся с избытком, но, во-первых, от влаги никак не защищены, в гараже могут и не перезимовать. Во-вторых, специалисты по вторичным металлам прекрасно знают, сколько выручки дает ТС, и найти их становится все труднее.

    Понижающие трансформаторы типов ТП и ТПП

    Если нет желания и/или возможности рассчитать и намотать трансформатор самому, для ИП ЗУ лучше будет купить трансформатор ТП или ТПП, они дешевле, чем ИБП б/у. Мощность – от 50 Вт, ее указывают последние 2 цифры в обозначении типономинала, напр. ТПП 36-220-80. 3 цифры в середине – рабочее напряжение первичной обмотки, а первые 2 или 3 кодируют количество и напряжение вторичных обмоток, оно 6,3 или 12,6 В на обмотку. Предпочтение следует отдавать трансформаторам в паровлагозащищенном исполнении («зеленым», слева на рис.), они способны неограниченно долгое время работать в атмосфере с влажностью 100% и примесями химически агрессивных паров. Трансформатор с обмотками на каркасе из плавкого пластика (справа) – вариант на самый крайний случай. Такие не рассчитаны на эксплуатацию в условиях ЗУ: работу свыше 50% времени использования на полной мощности с систематическими перегрузками по току. Вдруг берете такой, его мощность нужна от 120 Вт.

    Примечание: ТП и ТПП лучше брать на одно первичное напряжение 220 В, такие при прочих равных условиях на 10-15% дешевле.

    Типовые схемы соединения обмоток ТП и ТПП на 12,6 В под выпрямление мостом или двухполупериодное со средней точкой даны на рис. слева и справа:

    Схемы соединения обмоток типовых трансформаторов питания

    У конкретного экземпляра они могут отличаться, т.к. производители вправе произвольно менять разводку выводов по ТУ заказчика. Остатки идут в продажу, а выпуск особо популярного типономинала может быть продолжен для рынка. Поэтому, приобретая ТП или ТПП, сверяйтесь со спецификацией к нему; если ее нет, придется вызванивать обмотки. Общие правила разводки выводов и соединения обмоток ТП/ТПП такие:

    1. Сетевые (первичные) обмотки выводятся на первые номера.
    2. Межобмоточные экраны выводятся на последние номера.
    3. Для соединения обмоток в параллель нечетные выводы соединяются с нечетными; четные – с четными.
    4. Для последовательного соединения обмоток нечетные выводы соединяются с четными.

    Примечание: выводы экранов (15 и 16) можно комбинировать как угодно, т.к. межобмоточные экраны не являются короткозамкнутыми витками.

    Вариант подешевле – присмотреть на железном базаре старый накальный трансформатор ТН; система обозначений аналогична ТП/ТПП. «Кладоискатели» до ТНов не охочи: возни с разборкой много, медяшки мало. Типовая схема включения ТН для ЗУ дана на врезке в центре рис. Переключать, для повышения выходного напряжения, нижний по схеме диод с вывода 15 на 16 нельзя, нарушится симметрия обмоток!

    Выпрямитель Шоттки

    Выходные напряжения на схемах выше даны для входного (сетевого) 220 В. Если оно упадет, пойдет недозаряд. Вместе с тем, поскольку АКБ на заряд от внешнего ЗУ ставят холодной, остается некоторый запас на увеличение напряжения заряда; его возможно использовать полностью, если ЗУ с защитой. В таком случае выпрямитель нужно делать со средней точкой на сборке диодов Шоттки – выходное напряжение увеличится прим. на 0,6 В.

    Современные диоды Шоттки с платиновым барьером для использования в ЗУ АКБ вполне пригодны, см. спецификацию на рис.:

    Спецификация на сборку диодов Шоттки для выпрямителя зарядного устройства автоаккумулятора

    Кроме того, на сборку из пары диодов Шоттки нужен радиатор от 50 кв. см, а каждому обычному, с p-n переходом, на ток до 10 А – от 100 кв. см. Брать сборки Шоттки нужно с максимальным обратным напряжением от 35 В и пиковым прямым током от 30 А, т.к. в схеме выпрямителя со средней точкой соотв. величины достигают 1,7 амплитудного значения напряжения вторичной обмотки и 2,4 выпрямленного тока (31 В и 24 А при 12,6 В и 10 А; начальный пиковый ток заряда полностью разряженной АКБ на 60 А/ч – 10 А).

    О тиристорном выпрямлении

    Область применения управляемых тиристорных выпрямителей ограничена из-за создаваемых ими больших коммутационных помех на выпрямленном напряжении. Но в ЗУ эти помехи не помеха, АКБ погасит. Зато по прочим свойствам тиристорные выпрямители для заряда АКБ не просто подходят, но подходят идеально.

    Дело в том, что после тиристорного выпрямления без сглаживания зарядный ток на АКБ подается короткими импульсами с обрезанным фронтом увеличенной (но не чрезмерно) амплитуды. Как следствие, зарядка для авто аккумулятора с тиристорным выпрямителем дает десульфатирующий эффект без каких-либо дополнительных премудростей. И, что тоже важно, вероятность ухода АКБ в саморазогрев при заряде от тиристорного ЗУ на порядок меньше: ненужная электрохимия успевает рассосаться в промежутках между импульсами. Еще плюс такой же, как у диодов Шоттки: радиатор для пары тиристоров нужен той же площади, что для сборки Шоттки.

    Простоты ради тиристорные ЗУ часто строят по схеме однополупериодного выпрямления, см. рис.:

    Тиристорные зарядные устройства для автоаккумуляторов с однополупериодным выпрямлением

    Нижняя схема самая дешевая, т.к. для управления силовым тиристором вместо маломощного тиристора используется его аналог на транзисторах, он вдвое-втрое дешевле. Схема справа вверху самая дорогая из-за совсем недешевого промышленного тиристора Т122-25, к которому нужен еще и антишумовой фильтр C1T1C2. В остальном эти ЗУ равноценны.

    Недостаток у однополупериодных тиристорных ЗУ один, но фатальный – то самое однополупериодное выпрямление. Половина первичных полуволн тока пропадает. Чтобы не затягивать заряд вдвое, приходится соотв. увеличивать амплитуду зарядного импульса. Она выходит за допустимые пределы, и преимущества тиристорного выпрямления сводятся на нет. Наоборот, однополупериодное тиристорное ЗУ опаснее для АКБ, чем диодное.

    Схемы ЗУ для автоаккумуляторов с двухполупериодным тиристорным выпрямлением сохраняют все его достоинства и лишены указанного выше недостатка. Но подход к построению тиристорного выпрямителя нужен соответственный. Напр., схема слева на рис. – типично любительская. Выпрямитель сделан аналогично диодному мосту, что вдвое увеличивает падение напряжения на нем и требует пары совсем ненужных довольно дорогих компонент. Коммутационные помехи от такого ЗУ сильные, и нужно мотать нетиповой трансформатор.

    Схемы тиристорных зарядных устройств для автоаккумуляторов с двухполупериодным выпрямлением

    Близка к оптимальной для тиристорных схема известной автозарядки Amperus, справа на рис. Ее авторы позаботились и о хорошей антишумовой развязке цепей управления, что позволяет использовать Amperus в квартире. Единственный небольшой недостаток – ток и напряжение заряда взаимозависимы, т.к. выставляются совместно резистором на 1 кОм. Поэтому использовать Amperus желательно с УЗ (см. выше).

    На современной базе

    Очень хорошее простое и недорогое зарядное устройство для аккумулятора автомобиля может быть построено на основе универсального преобразователя DC/DC TC43200; он представляет собой импульсный тиристорный преобразователь напряжения с раздельными независимыми регулировками ограничения по току и величине стабилизированного выходного напряжения, слева на рис. TC43200 можно купить на том же Али Экспресс, а по расходам сравнительно со схемами на россыпи – отдельных дискретных компонентах, и радиаторами к ним, для ЗУ на TC43200 там же можно приобрести универсальный указатель тока/напряжения (в центре) и не требующий радиатора диодный мост на 10 А, напр. KBPC5010. Все вместе выйдет дешевле.

    Простое недорогое зарядное устройство для аккумулятора автомобиля на преобразователе напряжения TC43200

    Схема ЗУ АКБ на TC43200 дана справа. Входное напряжение – от 18 В; емкость C1 достаточна 220 мкФ. Налаживание предельно простое:

    • Включаем ЗУ без нагрузки;
    • Регулятором напряжения выставляем 5 В на выходе;
    • Замыкаем выход накоротко;
    • Регулятором тока выставляем нужный ток заряда, до 10 А;
    • Раскорачиваем выход (нагрузка не нужна);
    • Регулятором напряжения устанавливаем на нем 14,4 В или 15,6 В для использования со схемой защиты.

    Недостатки TC43200 невелики и легко устранимы – радиаторы маловаты, а встроенной аварийной защиты нет. Длительной работы в режиме КЗ TC43200 не выдержит и АКБ от вскипания не спасет. Поэтому ЗУ на TC43200 требуется отдельное защитное устройство наподобие описанного выше.

    Вывести все материалы с меткой:

    • электрические работы
    • техника

    Перейти в раздел:

    vopros-remont.ru

    Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками: схемы изготовления разных устройств

    Наверное, каждый автолюбитель сталкивался с проблемой разряженного аккумулятора. Иногда аккумулятор разряжается в самых неожиданных ситуациях, например, когда водитель собирается на работу и торопится, чтобы не опоздать. В такие моменты разряженный аккумулятор может привести к не самым приятным последствиям.

    Для того чтобы можно было избегать подобных ситуаций, многие автолюбители прибегают к помощи специальных устройств, которые позволяются зарядить автомобильный аккумулятор. Такие зарядные устройства можно с лёгкостью приобрести в специальных магазинах или на рынках. Ассортимент широкий, цены разные.

    Но многие автолюбители хоть раз задумывались об изготовлении зарядного устройства для своих аккумуляторов своими руками. А такая возможность действительно есть. По сути, каждый пользователь может собрать такое устройство своими собственными силами, потратившись разве что на компоненты всего прибора. К тому же, используя все нужные для этого схемы и инструкции, любой автолюбитель может изготовить зарядное устройство для аккумулятора своего автомобиля своими руками, особенно если у него уже есть определённый опыт работы с электротехникой.

    Простое зарядное устройство на микросхеме LM317

    Для начала можно представить вариант создания зарядного устройства на микросхеме LM137, представляющей из себя линейный стабилизатор напряжениям, способный регулировать выходное напряжения. Этот вариант может называться одним из самых простых, так как само устройство такой самодельной зарядки не является сложным, что позволяет пользователю изготовить его без особых проблем.

    В этом варианте устройства будут задействованы целых два стабилизатора. Делается это для того, чтобы один из этих двух стабилизаторов был подключён по схеме стабилизатора тока, в то время как на втором должен быть собран пороговый узел.

    Схема

    Выше представлена схема такого зарядного устройства. На ней можно заметить, что резисторы R2 и R3, с помощью которых можно выставить необходимое пользователю напряжение на выходе, заменены тут на переменный резистор. Это делается для более удобной подстройки. Заряд аккумулятора будет завершён именно в тот момент, когда напряжение на самом аккумуляторе будет равно напряжения заряда устройства.

    Максимально допустимое значение заряда тока равняется 1,5 Ампер. Несмотря на кажущуюся слабость, этого значения зарядного устройства хватит для зарядки аккумуляторов. Получившимся устройством можно будет заряжать бесперебойники, аккумуляторы для мотоциклов и автомобилей. В случае последних, процесс зарядки будет весьма продолжительным, но нужно признать, что вариант такого самодельного зарядного устройства — очень даже рабочий и может, несомненно, пригодиться.

    В том случае, если ток с зарядного устройства будет более 500 мА, то микросхему рекомендуется устанавливать на теплоотвод.

    Мощное зарядное устройство для аккумуляторов

    Выше был указан очень простой вариант самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, слабого, но допустимого. Сейчас будет представлен вариант одного из самых мощных устройств, которое можно сделать своими руками. Ток такого устройства будет равен до 50 Ампер, а выходная мощность — 350-600 ватт в среднем.

    Схема

    Схема такого устройства весьма проста. За основу берётся всем известная IR253, которая будет выполнять функции задающего генератора. Она будет управлять двумя силовыми ключами. Рекомендуется задействовать мощные N-канальные полевые высоковольтные транзисторы.

    Как можно заметить, схема блока являет собой полумост. Сетевое напряжение поступает на выпрямитель через сетевой фильтр. Для ограничения пускового тока используется термистор, имеющий расчётный ток 5 Ампер и сопротивление 5 Ом. Плёночные конденсаторы и дроссель выполняют роль сетевого фильтра для сглаживания помех и сетевых пульсаций.

    В качестве мостового выпрямителя можно взять уже готовый мост, но в то же время можно собрать его из четырёх отдельных диодов. В обоих указанных случаях мост должен быть рассчитан на ток 6-10 и напряжение 600-1000 Вольт (рекомендуемые значения). Для этого очень удобно будет использовать готовые сборки диодов, которые уже имеются в блоках питания компьютеров.

    Электролиты полумоста имеют эффективную ёмкость 330-470 мкФ и рабочее напряжение, составляющее 200-250 Вольт. В случае если мощность блока будет выше, чем допустимые значения, то следует увеличить ёмкость вышеуказанных конденсаторов, которые, кстати, также можно обнаружить в блоках питания персональных компьютеров. Там же можно найти и готовый трансформатор, который не будет нуждаться в перемотке.

    Силовые транзисторы могут быть установлены либо на общий теплоотвод, либо на отдельные. Кстати, в том случае, если пользователь решит подключить силовые транзисторы на теплоотвод общий, то придётся предварительно изолировать его ключи, для того чтобы избежать вероятность возникновения короткого замыкания.

    Во время сборки микросхему рекомендуется устанавливать на специальную платформу. Это делается для лёгкой замены микросхем в том случае, если она неожиданно выйдет из строя. На устройство не будут оказывать влияние перепады напряжения в сети, что гарантирует его стабильную работу без каких-либо сбоев и шумов.

    Следует запомнить тот момент, что в холостом режиме транзисторы должны быть холодными, даже ледяными. В противном случае это может означать ошибку в монтаже или какой-то компонент сборки не работает.

    В качестве диодного выпрямителя на выходе прибора рекомендуется задействовать быстрые, импульсные или ультрабыстрые диоды с большим током (это 30 Ампер), также можно использовать диодные сборки шоттки, работающие на большой мощности. В случае этого устройства лучше не применять обычные выпрямители на 50 Гц, так как на выходе схемы имеется напряжение высокой частоты.

    • Внимание нужно заострить на том, что данный блок не оснащён защитой от возможных коротких замыканий, поэтому не следует замыкать провода на выходе, так как в противном случае схема может дать сбой и выйти из строя.

    Вся схема довольно компактна и легка, что может обрадовать не самых опытных пользователей, не имеющих определённых навыков и большого опыта в этом деле. Имеющая схема сможет помочь в этом деле.

    Импульсное зарядное устройство для аккумуляторов

    Можно рассмотреть вариант с изготовлением импульсного зарядного устройства. Принцип создания такого устройства заключается в том, что следует просто заменить трансформаторный блок питания на импульсный. Это довольно компактное и лёгкое зарядное устройство, которое будет подробно рассмотрено ниже. Импульсный источник питания изготавливается посредством применения микросхемы IR2153.

    Эта схема отличается от других своих аналогов тем, что в данном случае вместо двух конденсаторов, которые подключены со средней точкой, после диодного моста применяется всего один электролит.

    Схема

    Этот вариант зарядного устройства рассчитан на сравнительно небольшую мощность, что в принципе можно исправить, если заменить некоторые компоненты на более мощные. В результате можно создать более мощное устройство.

    В данной схеме могут быть использованы ключи серии 8N50. Эти ключи оснащены изолированным корпусом, так что в случае применения общего теплоотвода, можно не беспокоиться о слюдяных прокладках, так как их можно вообще не использовать.

    Диодные мосты, опять же, можно взять от блоков питания от обычных персональных компьютеров, а можно собрать его их четверых выпрямительных диодов.

    После можно упомянуть цепочку питания микросхемы. Питание можно взять с переменки, резистор для гашения тока на 18 кОм. После резистора находится простой выпрямитель на одном-единственном диоде и питание поступает сразу на микросхему.На питании также стоит электролит с параллельно подключённым керамическим или плёночным конденсатором, что делается для наилучшего сглаживания помех и пульсаций.

    • Кстати, и силовой трансформатор можно взять также из компьютерного блока питания. Он как раз превосходно подходит для таких целей, так как обеспечивает приличный ток на выходе и обеспечивает сразу несколько выходных напряжений.

    Выходные выпрямительные диоды обязательно должны быть импульсными, так как обычные не смогут работать из-за повышенной частоты. Сетевой фильтр можно и не ставить, хотя пару ёмкостей и дроссель, представляющих собой фильтр, желательны к установке. Для снижения бросков на входе до фильтра можно использовать термистор Ом на 5, легко вытащить из компьютерного блока питания.

    Электролитический конденсатор подбирается с учётом специального отношения 1 Ватт — 1 мкФ. Напряжение такого конденсатора должно быть равно 400 вольт.

    Это довольно несложная схема, которая может быть выполнена даже пользователем, не обладающим опытом. К тому же при наличии необходимых схем и советов к созданию такого устройства, можно справиться без особых проблем.

    • Автор: Евгений Сергеевич Сидорков
    • Распечатать

    elektro.guru

    5 советов как правильно выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

    Приобретение автомобиля независимо от того, новый он или старый, событие приятное. Вместе с тем его приобретение накладывает на водителя ряд дополнительных забот, одним из которых является уход и обслуживание автомобильного аккумулятора. Это подразумевает контроль плотности и уровня электролита в его банках, степень заряженности батареи. При эксплуатации машины, особенно в холодное время года, выпрямитель автомобиля аккумулятора зарядку батареи обеспечить не в состоянии. Поэтому владельцам автомобилей необходимо предусмотреть возможность для его подзарядки.

    Несколько слов о видах зарядных устройств

    Прежде чем покупать зарядное для акб, следует уточнить некоторые сведения об установленной на машине аккумуляторной батарее. Необходимо точно знать следующие факторы:

    • Вид используемой батареи;
    • Год выпуска изделия;
    • Ёмкость аккумулятора.

    Эти сведения позволят правильно определиться с выбором нужного устройства. Сегодня промышленность выпускает несколько типов батарей. Это могут быть щелочные, кислотные, гелевые, другие виды батарей. Поэтому для их подзарядки необходимы различные типы зарядных устройств.

    Зарядное устройство для акб можно условно разбить на три группы:

    1. Устройства для зарядки батарей;
    2. Приборы для пуска и зарядки;
    3. Пусковые устройства.

    Уже только по их названию можно судить об их назначении. Первый тип приборов осуществляет только заряд севших аккумуляторных батарей, второе зарядное для автомобильного аккумулятора позволяет производить подзаряд, а при необходимости пуск силового агрегата. Последний вид устройств предназначен только для запуска мотора.

    Конструктивные отличия приборов

    Несмотря на большое количество промышленных и изготовленных самостоятельно зу акб, их можно разделить на два типа:

    1. Устройства с импульсным зарядным током;
    2. Изделия, использующие понижающие трансформаторы.

    Зарядное для аккумулятора второго типа в качестве выпрямителя может использовать диодный мост. Некоторые устройства могут иметь тиристорный блок управления. Кроме того, они могут быть с ручным управлением зарядного тока, работающие в автоматическом режиме и с возможностью для производства десульфатации АКБ. Рассмотрим более конкретно каждый из видов зарядных устройств для подзарядки автомобильных аккумуляторных батарей.

    Как работает импульсное зарядное устройство

    Зарядное для аккумулятора импульсного типа представляет собой компактное устройство, небольших размеров, с небольшим весом. В нём отсутствует массивный понижающий трансформатор. Потребляемый ток значительно ниже, так ка расходуется непосредственно для подзарядки севшей батареи. Вместе с тем такой зарядник для аккумулятора автомобиля требует неукоснительного соблюдения техники безопасности при эксплуатации во избежание поражения электрическим током.

    Совет! Не включайте в сеть 220 В при снятой защитной крышке для предотвращения поражения электрическим током.

    Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на трансформаторе

    Зарядное устройство для аккумулятора такого типа относится простейшим приборам. При желании его легко можно собрать самостоятельно. В качестве источника зарядного тока используют понижающий трансформатор. Пониженное переменное напряжение преобразуют в постоянное с помощью диодного моста или тиристорного блока управления. Регулировка зарядного тока может выполняться вручную или в автоматическом режиме. Как недостаток следует отметить большую массу такого изделия, низкий коэффициент полезного действия из-за потерь при понижении напряжения трансформатором.

    Зарядник с возможностями десульфатации пластин АКБ на тиристоре

    При длительной эксплуатации аккумуляторной батареи, а также при превышении зарядного тока происходит сульфатация пластин батареи. На них появляется осадок, который резко снижает ёмкость АКБ.

    Устранить такую проблему возможно, если проводить зарядку специальным режимом, особым током. В результате удаётся продлить срок эксплуатации батареи. Чаще всего с такой функцией встречаются советское зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

    Пусковое и пуско-зарядное устройство

    Такие изделия представляют собой мощные понижающие устройства. Пусковой ток имеет значительную величину, превышающую 100 Ампер, поэтому они имеют внушительные размеры и значительный вес. В основном используется понижающий трансформатор большой мощности и силовые диоды в выпрямительном мостике. Пуско-зарядный прибор представляет собой универсальное зарядное устройство.

    Это означает, что таким прибором возможно не только производить запуск силового агрегата, но и производить подзаряд аккумуляторных батарей. Стоимость зарядного устройства для автомобильного аккумулятора зависит в основном от его конструктивных особенностей, элементной базы, использованной при его изготовлении.

    Простейшее самодельное зарядное устройство

    Для владельцев автомобилей, которые имеют небольшой опыт в области радиоэлектроники, будет довольно просто самостоятельно изготовить зарядник для акб своими руками. Простейших схем множество в интернете. Достаточно найти понижающий трансформатор, дающий на выходе примерно 18 вольт, четыре диода выпрямляющие ток силой 10 Ампер, мощные провода для подключения клемм аккумулятора. Можно встроить амперметр и вольтметр для контроля зарядного тока и напряжения.

    Некоторые мастера самостоятельно мотают силовые трансформаторы. Для этого можно использовать трансформаторы от старых ламповых телевизоров, мощность которых не менее 200 Вт. С него нужно снять все обмотки кроме силовой, а вместо них намотать новую. Используют медный изолированный провод диаметром не менее 1 мм. На трансформатор от телевизора мотают примерно 54 витка, поверх которых наматывают несколько слоёв конденсаторной бумаги.

    Далее нужно спаять четыре силовых диода, или применить подкову от автомобильного генератора. Остаётся подключить провода с клеммами, можно производить заряд автомобильного аккумулятора. Конечно, это простейшее зарядное устройство, но в экстренном случае, зарядить подсевший аккумулятор возможно.

    Несколько слов о рейтинге таких приборов

    Если почитать отзывы специалистов и пользователей таких приборов, то они сегодня на первое место ставят прибор КЕДР-АВТО-10. Из названия марки становится понятно, что прибор работает в автоматическом режиме. Имеет максимальный зарядный ток примерно 10 Ампер.

    Предусмотрена возможность для циклического режима работы, а также предпусковой режим. Он позволяет начать заряд током 10 Ампер с плавным понижением до 5 Ампер. Для контроля силы тока авто зарядник аккумулятора имеет на передней панели амперметр. Как недостаток следует отметить отсутствие ручной регулировки тока.

    Важно! Нельзя проводить зарядку АКБ током большим чем одна десятая часть ёмкости батареи.

    На второй строчке уверенно закрепился прибор Орион PW-150. Это изделие считается самым аскетичным среди всех «автоматов». Передняя панель не имеет переключателей, ручек регулировок силы тока, измерительных приборов. На ней имеется только два световых индикатора, сигнализирующих о включении прибора и начале зарядки. Простота этого прибора позволит произвести заряд аккумуляторных батарей емкостью от 45 до 75 АхЧ. Будет проблемой восстановить сильно подсевший АКБ, так как в начальный период они потребляют небольшие токи, а «автоматика» может воспринять это как окончание процесса зарядки. Прибор максимально простой, поэтому цена зарядки для аккумулятора автомобиля такого типа весьма привлекательна для покупателей.

    Приборы с возможностью ручной регулировки зарядного тока

    На первом месте среди таких приборов выдвинут Орион PW-265, который предоставляет возможность для установок максимальной силы тока. Возможна подзарядка аккумулятора автомобиля большой ёмкости, а также небольших АКБ для мотоциклов. Можно применять в качестве источника постоянного тока с регулированием напряжения. Как недостаток отмечается отсутствие возможности для проведения десульфатации пластин АКБ.

    Чуть ниже в рейтинге находится ЗПУ 135 родом из Тамбова. Среди аналогичных приборов является самым мощным, так как может обеспечить ток заряда в 13 Ампер, а пусковой ток длительный период может быть в пределах 170 Ампер.

    Также возможна зарядка аккумулятора 24 В с помощью этого прибора. К недостаткам данного устройства относят незащищённость системы от короткого замыкания, ручное переключение плюсового кабеля при смене режима работы.

    Совет! Будьте внимательны при подключении кабелей к клеммам АКБ.

    Следует отметить ещё одного представителя таких устройств. Это Сонар УЗР-210. Это современное импульсное преобразующее напряжение устройство. Характеризуется простотой использования и управления. Подзарядка аккумулятора автомобиля может проводиться двумя режимами при токах в 12 или 6 Ампер. Система имеет три различных этапа работы. Подзарядка аккумулятора автомобиля может быть выполнена в быстром режиме, по стандартной схеме и буферном режиме.

    Несколько слов об обслуживании зарядных устройств.

    Каких-то особенных действий по обслуживанию зарядных устройств нет. Устройства относятся к приборам с повышенной электробезопасностью, так как можно получить удар электрического тока. Следует внимательно проверять состояние изоляции проводов, сетевого шнура, а также тех проводов, которыми подключают АКБ для зарядки. Предохранители устанавливать только те, которые указаны в инструкции по эксплуатации зарядного устройства.

    Подключение аккумуляторных батарей следует внимательно, чтобы не допустить переплюсовки аккумулятора. Периодически следует удалять пыль с прибора, так как его отдельные детали в процессе зарядки подвержены нагреванию, что может вызвать возгорание. Не допускайте падений или ударов по корпусу зарядного устройства, это чревато выходом его из строя.

    В этой статье водителям и владельцам авто доступным языком рассказано о видах, достоинствах и недостатках ЗУ для АКБ. Надеемся, что это поможет определиться с выбором такого прибора для использования в своём гараже.

    motorstory.ru


    Смотрите также

     

    "Питер - АТ"
    ИНН 780703320484
    ОГРНИП 313784720500453

    Новости