Для того дабы автомобиль завёлся, ему нужна энергия. Такая энергия берётся из аккума. Обычно, его подзарядка происходит от генератора во время работы мотора. Когда автомобиль длительно не применяется либо батарея неисправна, она разряжается до такового состояния, что машина уже не может завестись. В данном случае нужна наружняя зарядка. Такое устройство можно приобрести либо собрать без помощи других, но для этого пригодится схема зарядного устройства.
Механизм работы авто аккума
Авто аккумулятор подаёт питание на разные приборы в автомобиле при выключенном движке и предназначен для его пуска. По виду типу выполнения применяется свинцово-кислотная батарея. Конструктивно она собирается из 6 частей питания с номинальным значением напряжения 2,2 вольта, соединённых между собой последовательно. Каждый элемент представляет собой набор решетчатых пластинок из свинца. Пластинки покрываются активным материалом и погружаются в электролит.
Раствор электролита включает в свой состав дистиллированную воду и серную кислоту. От плотности электролита зависит морозостойкость батареи. В ближайшее время появились технологии, дозволяющие адсорбировать электролит в стеклянном волокне либо сгущать его с внедрением силикагеля до гелеобразного состояния.
Любая пластинка имеет отрицательный и положительный полюс, а изолируются они между собой внедрением пластмассового сепаратора. Корпус изделия осуществляется из пропилена, не разрушающегося под действием кислоты и служащий диэлектриком. Положительный полюс электрода покрывается диоксидом свинца, а отрицательный губчатым свинцом. В ближайшее время стали выпускаться аккумуляторные батареи с электродами из свинцово-кальциевого сплава. Такие батареи стопроцентно герметичные и не требуют обслуживания.
При подключении к аккуму нагрузки активный материал на пластинках вступает в хим реакцию с веществом электролита, и появляется электрический ток. Электролит с течением времени истощается из-за осаждения сульфата свинца на пластинках. Аккумуляторная батарея (АКБ) начинает терять заряд. В процессе зарядки хим реакция происходит в оборотном порядке, сульфат свинца и вода преобразуются, увеличивается плотность электролита и восстанавливается величина заряда.
Батареи характеризуются значением саморазряда. Он появляется в АКБ при его бездействии. Основной предпосылкой служит загрязнения поверхности батареи и отвратительного свойства дистиллятора. Скорость саморазряда ускоряется при разрушении свинцовых пластинок.
Виды зарядных устройств
Создано огромное количество схем авто зарядных устройств, использующих различные элементные базы и принципный подход. По принципу деяния приборы заряда делятся на две группы:
- Пуско-зарядные, созданные для пуска мотора при нерабочем аккуме. Краткосрочно подавая на клеммы аккума ток большой величины, происходит включение стартера и пуск мотора, а в предстоящем заряд батареи происходит от генератора автомобиля. Они выпускаются лишь на определённое значение тока либо с возможностью выставления его величины.
- Предпусковые зарядные, к клеммам аккумуляторной батареи подключаются выводы с устройства и подаётся ток долгое время. Его значение не превосходит 10 ампер, в течение сих пор происходит восстановление энергии батареи. В свою очередь, они делятся: на постепенные (время зарядки от 14 до 24 часов), ускоренные (до трёх часов) и кондиционирующие (около часа).
По собственной схемотехники выделяются импульсные и трансформаторные устройства. Первого вида применяют в работе частотный преобразователь сигнала, характеризуются малыми размерами и весом. Второго вида в качестве базы применяют трансформатор с выпрямительным блоком, ординарны в изготовлении, но владеют огромным весом и низким коэффициентом полезного деяния (КПД).
Выполнено зарядное устройство для авто аккумов своими руками либо приобретено в торговой точке, требования, предъявляемые к нему одинаковы, а конкретно:
- стабильность выходного напряжения;
- высочайшее значение КПД;
- защита от недлинного замыкания;
- индикатор контроля заряда.
Одной из основных черт устройства заряда является величина тока, которым заряжается батарея. Верно зарядить аккумулятор и продлить его рабочие свойства получится только при подборе подходящего его значения. При всем этом принципиальна и скорость заряда. Чем больше ток, тем выше и скорость, но высочайшее значение скорости приводит к резвой деградации аккума. Считается, что правильным значением тока будет величина равная 10 процентам от ёмкости батарейки. Ёмкость определяется как величина тока, отдаваемая АКБ за единицу времени, измеряется она в ампер-часах.
Самодельный зарядный устройство
Приспособление для заряда должно быть у каждого автовладельца, потому если нет способности либо желания приобрести готовый устройство, ничего не остается, как выполнить зарядку для аккума без помощи других. Нетрудно сделать своими руками как простейшее, так и многофункциональное устройство. Для этого пригодится схема и набор радиоэлементов. Существует также возможность переработать источник бесперебойного питания (ИБП) либо компьютерный блок (АТ) в устройство для подзарядки АКБ.
Трансформаторное зарядное устройство
Такое устройство самое обычное в сборке и не содержит дефицитных деталей. Схема состоит из трёх узлов:
- трансформатор;
- выпрямительный блок;
- регулятор.
Напряжение из промышленной сети поступает на первичную обмотку трансформатора. Сам трансформатор может употребляться любого вида. Состоит он из 2-ух частей: сердечника и обмоток. Сердечник собирается из стали либо феррита, обмотки — из проводникового материала.
Механизм работы трансформатора основан на возникновении переменного магнитного поля при прохождении тока по первичной обмотке и передачи его на вторичную. Для получения на выходе требуемого уровня напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше, по сопоставлению с первичной. Уровень напряжения на вторичной обмотке трансформатора выбирается равным 19 вольт, а его мощность должна обеспечивать троекратный припас по току заряда.
С трансформатора пониженное напряжение проходит через выпрямительный мост и поступает на реостат, подключённый последовательно к аккуму. Реостат предназначен для регулирования величины напряжения и тока, путём конфигурации сопротивления. Сопротивление реостата не превосходит 10 Ом. Величина тока контролируется включённым последовательно перед аккумом амперметром. Таковой схемой не получится заряжать АКБ с ёмкостью более 50 Ач, так как реостат начинает перенагреваться.
Упростить схему можно, убрав реостат, а на входе перед трансформатором установить набор конденсаторов, использующихся как реактивные сопротивления для уменьшения напряжение сети. Чем меньше номинальное значение ёмкости, тем меньше напряжение поступает на первичную обмотку в сети.
Особенность таковой схемы в необходимости обеспечения уровня сигнала на вторичной обмотке трансформатора в 1.5 раза большее, чем рабочее напряжение нагрузки. Такую схему можно применять и без трансформатора, но это очень небезопасно. Без гальванической развязки можно получить поражение электрическим током.
Импульсное устройство подзаряда
Достоинство импульсных устройств в высочайшем КПД и малогабаритных размерах. В базе устройства лежит микросхема с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Собрать массивное импульсное зарядное устройство своими руками можно по следующей схеме.
В качестве ШИМ контроллера применяется драйвер IR2153. После выпрямительных диодов параллельно АКБ ставится полярный конденсатор С1 с ёмкостью в границах 47−470 мкФ и напряжением более 350 вольт. Конденсатор убирает всплески сетевого напряжения и шумы полосы. Диодный мост применяется с номинальным током более четырёх ампер и с оборотным напряжением более 400 вольт. Драйвер управляет массивными N-канальными полевыми транзисторами IRFI840GLC, установленными на радиаторах. Ток таковой зарядки будет равен до 50 ампер, а выходная мощность до 600 Ватт.
Сделать импульсное зарядное устройство для автомобиля своими руками можно, используя переделанный компьютерный источник питания формата АТ. В качестве ШИМ контроллера в них применяется распространённая микросхема TL494. Сама переделка заключается в увеличении выходного сигнала до 14 вольт. Для этого пригодится верно установить подстроечный резистор.
Резистор, который соединяется первую ногу TL494 со стабилизированной шиной + 5 В, удаляется, а заместо второго, связанного с 12 вольтовой шиной, впаивается переменный резистор с номиналом 68 кОм. Этим резистором и устанавливается требуемый уровень выходного напряжения. Включение блока питания осуществляется через механический выключатель, согласно обозначенной на корпусе блока питания схеме.
Устройство на микросхеме LM317
Достаточно обычная, но размеренно работающая схема зарядки просто осуществляется на интегральной микросхеме LM317. Микросхема обеспечивает установку уровня сигнала 13,6 вольт при наибольшей силе тока 3 ампера. Стабилизатор LM317 снабжён интегрированной защитой от недлинного замыкания.
Напряжение на схему устройства подаётся через клеммы от независящего блока питания неизменного напряжения 13−20 вольт. Ток, проходя через индикаторный светодиод HL1 и транзистор VT1, поступает на стабилизатор LM317. С его выхода конкретно на АКБ через X3, X4. Делителем, собранным на R3 и R4, устанавливается нужное значение напряжения для открывания VT1. Переменным резистором R4 задаётся ограничение тока подзарядки, а R5 уровень выходного сигнала. Выходное напряжение устанавливается от 13,6 до 14 вольт.
Схему можно очень упростить, но её надёжность уменьшится.
В ней резистором R2 подбирают ток. В качестве резистора применяется мощнейший проволочный элемент из нихрома. Когда АКБ разряжен, ток заряда наибольший, светодиод VD2 пылает ярко, по мере заряда ток начинает спадать и светодиод тускнеет.
Зарядное из источника бесперебойного питания
Сконструировать зарядник можно из обыденного бесперебойника даже с неисправностью узла электроники. Для этого удаляется из блока вся электроника, не считая трансформатора. К высоковольтной обмотке трансформатора на 220 В добавляется схема выпрямителя, стабилизации тока и ограничения напряжения.
Выпрямитель собирается на всех массивных диодиках, к примеру, российских Д-242 и сетевом конденсаторе 2200 мкФ на 35−50 вольт. На выходе получится сигнал с напряжением 18−19 вольт. В качестве стабилизатора напряжения применяется микросхема LT1083 либо LM317 с неотклонимой установкой на радиатор.
Подключив аккумуляторную батарею, выставляется напряжение, равное 14,2 вольта. Держать под контролем уровень сигнала комфортно при помощи вольтметра и амперметра. Вольтметр подключается параллельно клеммам батареи, а амперметр последовательно. По мере заряда АКБ его сопротивление будет возрастать, а ток падать. Ещё проще выполнить регулятор при помощи симистора, подключённого к первичной обмотке трансформатора наподобие диммера.
При самостоятельном изготовлении устройства следует держать в голове про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно, правильно выполненный устройство зарядки из исправных деталей начинает работать сходу, нужна едва выставить тока заряда.
Схемы зарядных устройств для авто аккумов
Бывают случаи, в особенности зимой, когда обладатели автомобилей нуждаются в подзарядке авто аккума от наружного источника питания. Непременно, людям, не имеющим не плохих способностей работы с электротехникой, лучше приобрести заводское устройство зарядки аккумуляторной батареи, ещё лучше приобрести пуско-зарядное устройство для пуска мотора с разряженным аккумом без утрат времени на внешнюю подзарядку.
Но если есть маленькие познания в области электроники, можно собрать обычное зарядное устройство своими руками.
Общая черта
Для правильного обслуживания аккума и продления срока его службы подзарядка нужна при падении напряжения на клеммах ниже 11,2 В. При таком напряжении мотор, вероятнее всего, запустится, но при долгой стоянке зимой это приведёт к сульфатации пластинок и, как следствие, к понижению ёмкости батареи. При долговременной стоянке зимой нужно часто смотреть за вольтажом на клеммах АКБ. Оно должно составлять 12 В. Идеальнее всего снять батарею и занести её в тёплое место, не запамятывая при всем этом смотреть за уровнем заряда.
Зарядка АКБ делается неизменным либо импульсным током. При использовании блока питания неизменного напряжения ток для правильной зарядки должен составлять одну десятую часть от ёмкости батареи. Если ёмкость АКБ составляет 50 А-ч, то для зарядки нужен ток 5 ампер.
Для продления срока службы АКБ используют методики десульфатации аккумуляторных пластинок. Батарею разряжают до напряжения наименее 5 вольт неоднократным потреблением огромного тока короткой продолжительности. Пример такового употребления — пуск стартера. После чего создают неспешную полную зарядку небольшим током в границах 1-го ампера. Повторяют процесс 8—9 раз. Способ десульфатации является долгим по времени, но согласно всем исследованиям даёт положительный результат.
Необходимо держать в голове, что при зарядке принципиально не допускать перезаряда АКБ. Заряд делается до напряжения 12,7—13,3 вольт и находится в зависимости от модели батареи. Наибольший заряд указывается в документации к аккуму, которую всегда можно отыскать в вебе.
Перезаряд вызывает закипание, наращивает плотность электролита и, как следствие, разрушение пластинок. Заводские устройства зарядки имеют системы контроля заряда и последующего отключения. Собрать без помощи других такие системы, не владея достаточными познаниями в электронике, довольно трудно.
Схемы для сборки своими руками
Стоит поведать о обычных устройствах зарядки, которые можно собрать, владея наименьшими познаниями в электронике, а ёмкость заряда отследить путём подключения вольтметра либо обычного тестера.
Схема зарядки для критических случаев
Бывают случаи, когда автомобиль, простоявший ночь около дома, днем нереально завести из-за разряженного аккума. Обстоятельств появления этого противного происшествия может быть много.
Если аккумулятор был в неплохом состоянии и малость разрядился, решить делему посодействуют:
В качестве источника питания отлично подойдёт зарядное устройство от ноутбука. Оно обладает выходным напряжением в 19 вольт и током в границах 2-ух ампер, чего полностью довольно для выполнения намеченной цели. На выходном разъёме, обычно, внутренний вход — плюс, наружный контур штекера — минус.
В качестве ограничительного сопротивления, которое является неотклонимым, можно применить салонную лампочку. Можно применять и поболее массивные лампы, к примеру, от габаритов, но это создаст лишнюю нагрузку на блок питания, что очень не нужно.
Собирается простая схема: минус блока питания подключается к лампочке, лампочка к минусу АКБ. Плюс идёт впрямую от батареи к блоку питания. В течение 2-ух часов аккумулятор получит заряд для пуска мотора.
Из блока питания от стационарного компьютера
Такое устройство более трудно в изготовлении, но его можно собрать с наименьшими заниями в электронике. Основой послужит ненадобный блок от системного блока компьютера. Выходные напряжения таких блоков +5 и +12 вольт с выходным током около 2-ух ампер. Эти характеристики позволяют собрать беспомощное зарядное устройство, которое при правильной сборке длительно и надёжно послужит владельцу. Полная зарядка аккума займёт долгое время и будет зависеть от ёмкости батареи, но не будет создаваться эффекта десульфатации пластинок. Итак, пошаговая сборка устройства:
- Разобрать блок питания и выпаять все провода не считая зелёного. Уяснить либо отметить места входа чёрного (GND) и жёлтого +12 В.
- Зелёный провод припаять к месту, где находился чёрный (это нужно для старта блока без системной платы ПК). На место чёрного провода припаять отвод, который будет минусовым для зарядки АКБ. На место жёлтого провода припаять плюсовой отвод зарядки аккума.
- Нужно отыскать микросхему TL 494 либо её аналог. Перечень аналогов просто отыскать в вебе, какой-то из них непременно будет найден в схеме. При всём обилии блоков без этих микросхем их не создают.
- От первой ноги этой микросхемы — она левая нижняя, отыскать резистор, который идёт на выход +12 вольт (жёлтый провод). Это можно выполнить зрительно по дорожкам на схеме, можно с помощью тестера, подключив питание и замерив напряжение на входе резисторов, идущих к первой ноге. Не следует забывать, что на первичную обмотку трансформатора идёт напряжение 220 вольт, потому необходимо соблюдать меры безопасности при запуске блока без корпуса.
- Выпаять отысканный резистор, замерить его сопротивление тестером. Подобрать близкий по номиналу переменный резистор. Выставить его на номинал подходящего сопротивления и запаять на место удалённого элемента схемы гибкими проводами.
- Запустив блок питания путём регулировки переменного резистора, получить напряжение 14 В, в эталоне 14.3 В. Главное, не перестараться помня, что 15 В, обычно, предел для отработки защиты и, как следствие, отключения.
- Выпаять переменный резистор, не сбив его настройку, и замерить получившееся сопротивление. Нужный либо очень близкий номинал сопротивления подобрать либо набрать из нескольких резисторов и запаять в схему.
- Блок проверить, на выходе должно быть разыскиваемое напряжение. При желании к выходам на схеме плюса и минуса можно подключить вольтметр, поместив его на корпусе для наглядности. Последующая сборка происходит в оборотном порядке. Устройство готов к использованию.
Блок отлично поменяет недорогую заводскую зарядку и довольно надёжен. Но Непременно необходимо держать в голове, что устройство имеет защиту от перегрузки, но это не спасёт от ошибки в полярности. Проще говоря, если спутать плюс и минус при подключении к АКБ, зарядное одномоментно выйдет из строя.
Схема зарядного устройства из старенького трансформатора
Если под рукою нет старенького блока питания от компьютера, и радиотехнический опыт позволяет без помощи других монтировать легкие схемы, то можно пользоваться следующей достаточно увлекательной схемой зарядки АКБ с контролем и регулировкой подаваемого напряжения.
Для сборки устройства можно пользоваться трансформаторами от старенькых блоков бесперебойного питания либо телевизоров русского производства. Подойдёт хоть какой мощнейший понижающий трансформатор с суммарным набором напряжений на вторичных обмотках приблизительно 25 вольт.
Диодный выпрямитель собран на 2-ух диодиках КД 213А (VD 1, VD 2), которые инсталлируются непременно на радиатор и могут быть изменены хоть какими ввезенными аналогами. Аналогов много, и они просто подбираются по справочникам в вебе. Наверное нужные диоды найдутся дома в старенькой ненадобной аппаратуре.
Таковой же способ можно применить для замены управляющего транзистора КТ 827А (VT 1) и стабилитрона Д 814 А (VD 3). Транзистор устанавливается на радиатор.
Регулировка подаваемого напряжения осуществляется переменным резистором R2. Схема обычная и заранее рабочая. Собрать её сумеет человеку с наименьшими заниями в электронике.
Импульсная зарядка для АКБ
Схема сложна в сборке, но это единственный недочет. Отыскать ординарную схему импульсного блока зарядки навряд ли получится. Это компенсируется плюсами: такие блоки практически не нагреваются, при всем этом имеют серьёзную мощность и большой КПД, отличаются малогабаритным размером. Предложенная схема, в смонтированном на плате виде, уместиться в контейнер размером 160*50*40 мм. Для сборки устройства нужно осознавать механизм работы ШИМ (Широтно-импульсная модуляция) генератора. В предложенном варианте он реализован с помощью распространённого и дешевого контроллера IR 2153.
При применённых конденсаторах мощность устройства 190 Ватт. Этого хватит для зарядки любого аккума лёгкого автомобиля ёмкостью до 100 А-ч. Установив конденсаторы по 470 мкФ, мощность возрастёт вдвое. Станет вероятна зарядка АКБ ёмкостью до двухсотен ампер/часов.
Нужный совет
При использовании устройств без автоматического контроля заряда АКБ можно применить простейшее сетевое, суточное реле китайского производства. Это освободит от необходимости смотреть за временем отключения блока от сети.
Цена такового устройства около 200 рублей. Зная примерное время зарядки собственного аккума, можно выставить необходимое время отключения. Это гарантирует своевременное прекращение подачи электричества. Можно отвлечься на дела и запамятовать о АКБ, что может привести к закипанию, разрушению пластинок и выходу аккума из строя. Новый аккумулятор будет стоить еще дороже
Меры предосторожности
При использовании устройств, собранных своими руками, следует соблюдать следующие меры безопасности:
- Все приборы, включая АКБ, должны находиться на огнеупорной поверхности.
- При первичном применении сделанного устройства нужно обеспечить полный контроль всех характеристик зарядки. Непременно необходимо держать под контролем температуру нагрева всех частей зарядки и АКБ, нельзя допускать закипания электролита. Характеристики напряжения и тока держут под контролем тестером. Первичный контроль поможет найти время полной зарядки аккума, что понадобится в дальнейшем.
Собрать зарядку для АКБ нетрудно даже для новенького. Главное, делать всё пристально и соблюдать меры безопасности, т. к. придётся иметь дело с открытым напряжением в 220 вольт.
