Зарядное устройство неотъемлемый атрибут любого обладателя авто. Аккумуляторная батарея (сокращенно АКБ) имеет тенденцию разряжаться со временем. После долгой стоянки автомобиля в гараже, в особенности в зимнее время, ключом зажигания вынудить машину работать бывает нереально. Наличие зарядного устройства поможет решить делему.
Дорогие устройства с огромным количеством дополнительных опций можно приобрести в магазине. Но некоторые автовладельцы, имеющие общие понятия в электротехнике и владеющие паяльничком реализуют зарядное устройство своими руками. Самодельная конструкция отличается легкой схемой, и как раз в силу простоты обладает большей надежностью. Не считая этого экономия на денежных издержек добавляет мотивации в получении результата.
Схема простого зарядного устройства
По механизму работы зарядники могут быть трансформаторными и импульсными (электронными). Если импульсные сложны для самостоятельной сборки, имеют дорогостоящие комплектующие, то другие устройства имеют в базе только два компонента — трансформатор и выпрямитель. Механизм работы этих зарядников состоит в преобразовании напряжения бытовой сети 220 В, в напряжение нужное для зарядки, к примеру, 12 вольтовых АКБ, установленных на легковом автомобиле.
Обычное трансформаторное зарядное устройство для аккума сделать своими руками можно по следующим вариантам.
Схема с одним выпрямляющим диодиком
Диодик устанавливается после трансформатора. Выпрямленный с его помощью переменный ток представляет пульсации с резким нарастанием до наибольшей величины. Схема и график пульсирующего тока представлены на изображении:
Схема с диодным мостом
При помощи диодного моста выпрямленный ток будет оставаться пульсирующим, но резкого биения происходить не будет. Эта схема более нередко применяется для самодеятельного творчества. Ниже по тексту в качестве примера на ее базе приведен вариант практической реализации своими руками зарядного устройства.
Схема с диодным мостом и сглаживающим конденсатором
На выходе выходит неизменный ток, что является наилучшим вариантом для зарядки аккумуляторной батареи. Невзирая, что зарядка будет процессом довольно долгим, эксплуатационный срок службы батареи остается довольно огромным.
Как выполнить своими руками
Выполнить зарядное устройство с диодным мостом самому по вышеприведенной схеме не составит особенного труда. Довольно управляться следующими советами.
Приготовить нужные комплектующие и инструменты
- Трансформатор. Если зарядник делается для АКБ легкового автомобиля «Жигули» емкостью 60 А×ч, то авто свойства трансформатора обязаны иметь следующие характеристики:
- мощность более 150 Вт, дабы обеспечить зарядный ток величиной 6 А (лучшая зарядка по времени с обеспечением стойкости пластинок аккума достигается на режиме 10 % от емкости АКБ);
- напряжение на вторичной обмотке должно быть выше 12 Вольт для обычного прохождения тока через разряженную батарею — в районе 14.4 Вольт.
Трансформатор с такими чертами можно отыскать в старенькых электроламповых телеках либо потертых временем музыкальных центрах, вышедших из строя микроволновых печах и источниках бесперебойного питания. В конце концов в специализированных магазинах можно приобрести такое устройство за маленькие средства.
Порядок выполнения работ
- Так как трансформатор для самодельного зарядника обычно берется с другого электротехнического устройства, то очень изредка напряжение и сила тока на вторичной обмотке соответствуют требованиям. Следует в таком случае стопроцентно удалить вторичную обмотку, оставив первичную. Выполнить расчеты из школьного курса физики для определения количества витков и поперечника проволоки, подходящими для нужного напряжения и силы тока. Аккуратненько уложить проволоку виток к витку не составит труда. Не следует забывать делать изоляцию (диэлектрической бумагой, изолентой) между слоями. Концы проволоки вывести и закрепить на корпусе. Для уменьшения вибраций следует пропитать обмотку парафином.
- На текстолитовой пластинке расположить радиатор остывания с установленными на нем 4-мя диодиками Д246. Собрать диодный мостик с выводами к клеммам аккума. Зачистить концы выводов.
- В разрыв между диодным мостом и аккумом подключается амперметр и устанавливается кусочек нихромовой проволоки. Один конец ее жестко закрепляется, а 2-ой остается подвижным, дабы была возможность поменять длину нихромовой проволоки и разнообразить величиной сопротивления. Таковой самодельный переменный резистор дозволит создавать регулирование тока подаваемого на аккумулятор.
- Все соединения нужно заизолировать изолентой. Готовое устройство для обеспечения электробезопасности следует поместить в подходящий корпус.
- Амперметр будет выслеживать процесс зарядки. Когда показания силы тока на нем будут в районе 1 А, можно прийти к выводу, что аккумулятор зарядился.
- Держать под контролем зарядку можно и при помощи вольтметра, но при присоединенном зарядном устройстве его показания будут незначительно выше.
Советы по применению самодельного зарядника
Простота конструкции просит определенных правил во время эксплуатации, дабы не оказывать негативного воздействия на многофункциональные свойства самой батареи. Так, к примеру, амперметр и вольтметр необходимы для контроля процесса зарядки — автоматического выключения по окончании зарядки происходить не будет. Следует соблюдать и некоторые другие правила.
Схема зарядного устройства 12 вольт
Схема зарядного устройства аккума, которую просто можно спаять своими руками не прилагая огромных усилий и из доступны по стоимости деталей. Часто появляются ситуации, при которых нужна срочная зарядка подсевшего аккума, время от времени сходу даже не понятно, почему АКБ отказал.
Схема устройства зарядки аккума для автомобиля
Как я не один раз повторял в некоторых статьях, главным аспектом для неопасной зарядки аккума является поддержание наибольшего входного напряжения малость ниже характеристик полного заряда аккума и поддержание тока на уровне, который не вызывает нагревания аккума.
Ну, а что все-таки все-же приводит к появлению заморочек с аккумуляторной батареей, во время ее эксплуатации? Ниже подобраны более распространенные предпосылки, из-за которых возникают проблемы.
Так к примеру следующее:
- Внедрение аккума, который на сто процентов выработал свой ресурс, поэтому он не может держать скопленный заряд.
- Редчайшие выезды машины. Длительное бездействие автомобиля, в особенности в холодное время года, может привести к произвольному уровню батареи.
- Автомобиль эксплуатируется в режиме нередкого стоп-старта с насыщенным глушением и пуском мотора. В данном случае, у генератора просто нет времени выполнить подзарядку АКБ.
- Внедрение дополнительных энергоемких устройств, создающих огромную нагрузку на аккумулятор. Очень нередко приводит к повышению тока случайной разрядки во время старта мотора.
- Очень низкая температура окружающей среды содействует резвому саморазряду.
- Трудности с топливной системой тянет к возникновению большой нагрузке: мотор заводится не так стремительно, длительный пуск.
- Есть трудности с генератором или не исправно устройство для регулировки напряжения, нет способности корректно зарядить батарею. К этому траблу можно отнести высшую изношенность проводов питания и слабенький контакт в силовом тракте заряда
- И в итоге, может быть вы не выключили основной свет, габаритные огни или магнитолу в салоне. Дабы аккумулятор стопроцентно разрядился в течении ночи, полностью хватит бросить чуток приоткрытую дверь салона.
Любой из упомянутых вариантов заморочек может сыграть с вами злую шуточку: вы собрались срочно выезжать, а стартер вообщем не проворачивается, так как батарея оказалась разряженной. Такую ситуацию можно выправить, только при помощи дополнительного оборудования, или «прикурить» от кого-либо, или пользоваться зарядным устройством.
Ниже представлена принципная схема зарядного устройства, обычный и понятной цепи 12v. Этот вариант устройства может употребляться для зарядки всех типов аккумуляторных батарей 12v, включая авто. Не считая этого, там еще 3 схемы зарядного устройства аккума для автомобиля, которые малость посложнее будут. Но они все не один раз испытаны на практике и проявили себя как надежные. Можно взять всякую из них и она будет верно работать.
Легкая схема зарядного устройства на 12v.
Зарядное устройство с функцией регулировки тока в процессе зарядки.
Контроль тока от 0 до 10А осуществляется методом задержки включения тринистора.
Схема зарядного устройства для аккума с автоматическим отключением по окончанию зарядки.
Конструкция устройства, обеспечивающего зарядку аккумуляторных батарей емкостью 45А.
Умное зарядное устройство, сигнализирующее о не корректном подключении.
Фактически любая схема авто зарядного устройства очень похожи друг на друга и состоят из типовых частей:
- Источник питания.
- Токовый стабилизатор.
- Токовый регулятор заряда, зависимо от конструкции, может быть автоматическим.
- Светодиодный индикатор или амперметр, отображающий процесс заряда аккума.
Читайте также: Распиновка вентиляторов компьютера: подключение разъемов
Схема обычного зарядного устройства
Дабы вычислить нужные характеристики для заряда, необходимо пользоваться легкой формулой: емкость аккумуляторной батареи, необходимо поделить на 10. Напряжение, нужное для зарядки авто аккума 12v должно быть, приблизительно 14.3v.
Схема традиционного ЗУ выполненного на резисторе
Источник питания собирается на базе трансформатора с 2-мя обмотками и диодного моста. Необходимое выходное напряжение на вторичной обмотке определяется количеством витков провода на ней. Выпрямительный узел состоит обычно из диодного моста и стабилизатора напряжения в данной схеме он не задействован. Настройка тока заряда осуществляется проволочным реостатом.
Принципиально знать! Любые подстроечные резисторы, даже на глиняной базе, не в состоянии выдержать таковой ток нагрузки.
Реостат, сделанный из нихромовой проволоки нужен для понижения температурной составляющей, которая выделяется на реостате в виде тепла.
Конечно, КПД этого устройства достаточно маленький, а способности входящих в него компонент очень малозначительны (а именно реостата). Но, схема есть, к тому же вполне применима к работе. Для критической зарядки, в случае отсутствия сейчас нужного устройства, спаять эту схему по резвому не составит никаких заморочек. Но также имеется и ограничение, которое предугадывает наибольший ток для таковой конструкции, в границах 5А. Таким макаром, зарядку можно делать аккума емкостью менее 45 Ач.
Гасящий конденсатор в цепи первичной обмотки трансформатора
Регулировать ток зарядки можно при помощи неполярного конденсатора, включенного в разрыв цепи первичной обмотки трансформатора. Конструкция выполнена на таких же компонентах, которые описывались выше, это — источник питания, регулятор, светодиод. Если у вас цель сделать схему зарядного устройства под определенный тип батареи, в таком случае светодиодный индикатор не будет нужно.
Если незначительно совершенствовать конструкцию, и включить в схему дополнительный компонент – контроль заряда в автоматическом режиме, а потом сделать коммутирующий блок конденсаторов, то в конечном итоге получится зарядное устройство проф класса, но не сложным в изготовлении.
Схема контролирующая процесс заряда и отключения в автоматическом режиме, отлично известна и уже много лет остается пользующейся популярностью. Вся технологическая цепочка отлично освоена, одна из таких конструкций представлена на общей схеме. Граничное значение срабатывания настраивается подстроечным резистором R4. Как напряжение на аккуме добивается данного резистором уровня, нагрузка отключается при помощи реле К2, при всем этом индикатор, роль которого делает амперметр, прекращает показывать ток заряда.
Читайте также: Устройство защита от перенапряжения электрических схем и устройств
Отличительная особенность зарядного устройства, это интегрированная конденсаторная батарея. Специфика конструкций с гасящим конденсатором состоит в том, что есть возможность при изменении емкости (добавляя либо понижая элементы), вы можете делать регулировку тока на выходе. К примеру: для регулировки тока заряда в границах 1-15А с величиной шага в 1 ампер, необходимо установить четыре конденсатора для тока: 1А, 2А, 4А и 8А, и соединять их выключателями в различных вариациях.
И, что главное — нет при всем этом никакого побочного нагревания, ну естественно не считая выпрямительных диодов, что касается КПД зарядного устройства, то он вправду высочайший.
Схема зарядного устройства для аккума на триодном тиристоре
Если у вас есть способности работы с паяльничком, то ничего не будет сложного без помощи других сделать авто устройство с функцией плавного регулирования зарядного. Но в этом устройстве уже не будет слабенького звена, которое имеется в схемах на резисторе.
Функцию регулятора в этой схеме делает электронный переключатель собранный на тиристоре, заместо громоздкого реостата. Вся присоединенная нагрузка проходит через этот тиристор. представленная тут схема запланирована на силу тока в границах 10 А, а это означает, что можно заряжать аккумулятор без перегрузок до 90 Ач.
Настройка переключающего транзистора VT1, осуществляемая подстроечным резистором R5, гарантирует для вас корректное и максимально четкое управлением триодным тиристором VS1.
Схема отличается надежностью, простотой сборки и просто настраивается. Все же необходимо знать, что эта конструкция просит наличие в схеме трансформатора с выходной мощностью втрое большей, чем номинальное значение тока, нужного для заряда.
Проще говоря, нужен наибольший ток 10 А, трансформатор должен работать без заморочек при обеспечении выходной мощности 400-550 Вт. Тут также необходимо отметить, что такая конструкция зарядного устройства, беря во внимание ее огромные габариты, больше подходит для стационарной установки, к примеру: в гараже.
Схема зарядного устройства авто АКБ на базе импульсного источника питания
Зарядник такового типа, отличается от выше перечисленных тем, что значительно меньше греется при работе, способен выдавать огромную мощность, обладает солидным КПД. Не считая этого у него относительно мелкие размеры и вес, что очень комфортно иметь его всегда в машине — умещается даже в бардачке. Единственный недочет такового устройства — технологически непростой в сборке.
Как без помощи других собрать импульсное зарядное устройство.
Массивное импульсное зарядное устройство для авто аккума
Таковой блок питания был сотворен после того, как сгорел мой лабораторный БП, который прослужил всего пару месяцев. Было решено из средств находящихся под рукой собрать мощнейший сетевой ИБП, который при желании можно было применять в качестве зарядного устройства для авто аккумов.
За базу была взята схема полумостового инвертора на драйвере IR2153. По идее, таковой инвертор можно собрать из подручного хлама, практически все главные составляющие можно снять из компьютерного блока питания.
На входе питания собран обычной сетевой фильтр, пленочные конденсаторы 0,1мкФ подобраны с рабочим напряжением 400 Вольт до и после дросселя, сам дроссель выпаян из платы компьютерного блока питания. На кольце намотаны две независящие обмотки проводом 0,9мм, количество витков каждой обмотки — 10.
Термистор на входе питания защищает полевые ключи от бросков напряжения во время включения схемы.
Диодный мост — можно взять готовый либо же собрать из 4-х выпрямительных диодов с оборотным напряжением более 400 вольт и током 1,5-3 А, в моем случае применен готовый диодный мост на 600 Вольт 4А.
От емкости электролитов зависит основная мощность, электролиты просто можно отыскать в любом компьютерном блоке питания. Мощность инвертора с таким раскладом компонент составляет порядка 200ватт.
Трансформатор тоже был взят готовый, от такого же компового блока питания. Так как ИБП должен работать в качестве лабораторного БП, то спектр выходных напряжений должен быть широким. Трансформатор от компьютерного БП позволяет получить 24 Вольт без переделок, чего полностью довольно для штатных радиолюбительских дел. Прирастить выходное напряжение можно 2-мя методами — увеличением рабочей частоты генератора либо же перемоткой импульсного трансформатора.
Ограничительный резистор 47К брать с мощностью 2 ватт, он обеспечивает питание микросхемы, номинал резистора может отклоняться на 10% в ту либо иную сторону.
В качестве диодного выпрямителя применена мощная сборка Шоттки, которая внутри себя содержит два массивных диодика по 30А.
После выпрямителя напряжение сглаживается конденсатором 50Вольт 1000мкФ, чего полностью довольно, но при желании можно прирастить емкость.
Полевые ключи непременно должны быть высоковольтными, можно применять ключи типа IRF740/IRF840 и другие.
Желаю также увидеть, что мощность такового блока питания можно поднять до 400 ватт, при всем этом заменяя только электролиты, очень не советую увеличивать мощность более 500 ватт.
Какой блок питания без защиты от КЗ? Вначале задумывался воплотить защиту в первичной цепи схемы, но это будет уже тяжело настраиваемая схема, так как у многих появляются препядствия связанные конкретно с защитой, а так как вначале мне захотелось собрать устройство, которое бы могли повторить радиолюбители не имеющие подходящего опыта работы с ИИП, то решил отрешиться от идеи, этим не портить и не усложнять основную схему.
Сама защита реализована на отдельной плате, состоит из 2-ух транзисторов. Номиналом шунта можно грубо настроить ток срабатывания защиты, номиналом переменника, можно более точно настроить на подходящий ток срабатывания.
При КЗ и перегрузке блока питания, зажгется индикатор и питание отключается, блок выходит из защиты мгновенно, при отсутствии кз либо перегруза на выходе.
Полевой транзистор фактически хоть какой, с током 20-100A, можно применять ключи типа irfz44, irfz40, irfz24, irfz46, irfz48, irf3205 и другие.
Регулятор мощности — одна из важных частей блока питания. За базу взял схему ШИМ регулятора, так как такое управление имеет сильно много плюсов.
.
ШИМ — регулятор построен на таймере 555 и массивном ключе IRFZ44, напряжение плавненько можно регулировать от . до наибольшего выходного напряжения с трансформатора.
Данный блок совладевает с хоть какими задачками, которые могут появиться в радиолюбительской практике — легкий, мощнейший и малогабаритный, вольт/амперметр будет цифровым, заказан раздельно на веб магазине, будет установлен на блок в последнее время.
Видео: Как изготовить зарядное устройство для зарядки аккумулятора автомобиля своими руками
