Авто бортовую сеть до того времени, пока силовая установка не запустится питает аккумуляторная батарея. Но сама она электрическую энергию не производит. Аккумулятор просто является вместилищем электроэнергии, которая храниться в нем и при надобности отдается потребителям. После израсходованная энергия восстанавливается за счет работы генератора, который ее производит.
Но даже неизменная подзарядка АКБ от генератора не способна на сто процентов восстанавливать израсходованную энергию. Для этого временами нужна зарядка от наружного источника, а не генератора.
Конструкция и механизм работы зарядного устройства
Дабы произвести зарядку аккума применяются зарядные устройства. Данные приборы работают от сети 220 В. По сути зарядное устройства является обыденным преобразователем электроэнергии.
Он берет переменный ток сети 220 В, понижает его и преобразовывает в неизменный ток напряжением до 14 В, другими словами до напряжения, которое выдает сам АКБ.
На данный момент делается огромное количество различных зарядных устройств – от простых и простых до устройств с огромным количеством различных дополнительных функций.
Продаются и зарядные устройства, которые кроме вероятной подзарядки АКБ, установленной на авто, могут к тому же произвести пуск силовой установки. Такие устройства именуются зарядно-пусковыми.
Есть и автономные зарядно-пусковые приборы, которые могут зарядить АКБ либо запустить мотор без подключения самого устройства к сети 220 В. Снутри же такового устройства кроме оборудования, модифицирующего электрическую энергию, имеется к тому же обыденный аккумулятор, что и делает таковой устройство автономным, хотя батарее устройства тоже после каждой отдачи электроэнергии нужна зарядка.
Видео: Как выполнить простейшее зарядное устройство
Что касается обыденных зарядных устройств, то простейшее из них состоит всего из нескольких частей. Главным элементом у такового устройства является понижающий трансформатор. В нем делается снижение напряжение с 220 В до 13,8 В, которые являются самыми хорошими для зарядки АКБ. Но трансформатор только понижает напряжение, а вот преобразование его с переменного тока на неизменный осуществляется другим элементом устройства – диодным мостом, который производит выпрямление тока и разделение его на положительный и отрицательный полюса.
За диодным мостом обычно в схему включен амперметр, который указывает силу тока. В простом устройстве применяется стрелочный амперметр. В более дорогих устройствах, он может быть цифровым, также кроме амперметра может быть встроен и вольтметр. В некоторых зарядных устройствах существует возможность выбора напряжения, например, им можно заряжать как 12-вольтовые АКБ, так и 6-вольтовые.
От диодного моста выходят провода с «плюсовой» и «минусовой» клеммами, которыми и делается подключение устройства к аккуму.
Все это заключено в корпус, из которого выходит провод с вилкой для подключения к сети, и провода с клеммами. Дабы обезопасить всю схему от вероятного повреждения, в нее включен плавкий предохранитель.
В целом, это и вся схема обычного зарядного устройства. Выполнить им зарядку аккума сравнимо просто. К разряженной батарее подключаются клеммы устройства, при всем этом принципиально не спутать полюса. Потом устройство подключается к сети.
В самом начале зарядки устройство будет подавать напряжение с силой тока в 6-8 ампер, но по мере зарядки, сила тока будет уменьшаться. Все это будет отображаться на амперметре. Если батарея на сто процентов зарядится, то стрелка амперметра опустится до нуля. Это и есть весь процесс зарядки аккума.
Простота схемы зарядного устройства обеспечивает возможность самостоятельного его производства.
Самостоятельное изготовка авто зарядного устройства
Сейчас разглядим самые обыкновенные зарядные устройства, которые можно сделать самому. Первым будет устройство, которое по принципной схеме очень сходно с описанным.
На схеме обозначено:
S1 — выключатель питания (переключатель);
FU1 — предохранитель на 1А;
T1 — трансформатор ТН44;
D1-D4 — диоды Д242;
C1 — конденсатор 4000 мкФ, 25 В;
A — амперметр на 10А.
Итак, для производства самодельного зарядного устройства пригодиться понижающий трансформатор ТС-180-2. Такие трансформаторы использовались на старенькых ламповых телеках. Его особенностью является наличие 2-ух первичных и вторичных обмоток. При всем этом любая их вторичных обмоток на выходе имеет по 6,4 В и 4,7 А. Потому дабы достигнуть нужных для зарядки АКБ 12,8 В, на которые способен этот трансформатор, необходимо произвести последовательное соединение этих обмоток. Для этого применяется маленький провод с сечением более 2,5 мм. кв. перемычкой соединяется не только лишь вторичные обмотки, но и первичные.
Видео: Самое обычное зарядное устройство для АКБ
Дальше будет нужно наличие диодного моста. Для его сотворения берутся 4 диодика, рассчитанных на силу тока более 10 А. Эти диоды можно закрепить на текстолитовой пластинке, а потом произвести правильное их соединение. К выходным диодикам подсоединяются провода, которые устройство и будет подключаться к АКБ. На этом сборку устройства можно считать завершенной.
Сейчас о корректности процесса зарядки. При подключении устройства к аккуму, нельзя перепутывать полярность, по другому можно вывести из строя и батарею, и устройство.
При подключении к АКБ, устройство должно быть стопроцентно обесточено. Включать его в сеть можно только после подсоединения к батарее. Отключать от батареи его тоже следует после отключения от сети.
Не рекомендуется инспектировать работоспособность устройства методом обыденного недлинного замыкания, когда соединяют плюсовую минусовую клеммы, это может разрушить зарядное устройство.
Сильно разряженную батарею нельзя подключать к устройству без средства, понижающего напряжение и силу тока, по другому устройство на АКБ будет подавать ток высочайшей силы, который может навредить батарее. В качестве понижающего средства может выступать рядовая 12-вольтовая лампа, которая подсоединяется к выводным клеммам перед АКБ. Лампа при работе устройства будет пылать, тем отчасти забирая на себя напряжение и ток. С течением времени, после частичной зарядки батареи, лампу из цепи можно исключить.
При зарядке временами необходимо инспектировать степень зарядки батареи, зачем можно пользоваться мультиметром, вольтметром либо нагрузочной вилкой.
Стопроцентно заряженная батарея при проверке на ней напряжения должна демонстрировать более 12,8 В, если значение ниже – нужна предстоящая зарядка, для доведения этого показателя до подходящего уровня.
Видео: Зарядное устройство для авто аккума своими руками
Так как данная схема не имеет защитного корпуса, не стоит оставлять устройство без присмотра во время работы.
И пусть этот устройство не обеспечивает рациональные 13,8 В на выходе, но для подзарядки аккума полностью годиться, хотя приблизительно через два года использования батареей все таки пригодиться выполнить ее зарядку заводским устройством, обеспечивающим все рациональные характеристики для зарядки батареи.
Бестрансформаторное зарядное устройство
Бестрансформаторная схема обычного зарядного устройства для зарядки кислотных аккумов с емкостью от 0,5 до 120 Ампер
Увлекательной по конструкции является схема самодельного устройства, которое не имеет трансформатора. Его роль в данном устройстве делает набор конденсаторов, рассчитанных на напряжение в 250 В. Таких конденсаторов должно быть более 4. Сами конденсаторы подключаются параллельно.
К набору конденсаторов параллельно подключается резистор, созданный для гашения остаточного напряжения после отключения устройства от сети.
Дальше будет нужно диодный мост для работы с допустимым током более 6 А. Он подключается в схему после набора конденсаторов. А дальше уже к нему подсоединяются провода, которыми устройство будет подключаться к АКБ.
Схема импульсного зарядного устройства для авто аккума своими руками
Тема авто зарядных устройств увлекательна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переработать компьютерный блок питания в настоящее зарядное устройство для авто аккумов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумов с емкостью до 120 А·ч, другими словами зарядка будет достаточно сильной.
Собирать фактически ничего не надо – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.
Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Главные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким макаром, для работы устройства пригодится 12-вольтовая шина (желтоватый провод).
Для зарядки авто аккумов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, поэтому, 12 В от компьютерного блока питания очевидно мало. Потому сперва нужно поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.
Потом, необходимо собрать регулируемый стабилизатор тока либо ограничитель, дабы была возможность выставить нужный ток заряда.
Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до данного напряжения размеренным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.
Приступая к изготовлению устройства нужно отыскать подходящий блок питания. Для этих целей подходят блоки, в каких стоит ШИМ-контроллер TL494 или его настоящий аналог K7500.
Когда подходящий блок питания найден, нужно его проверить. Для пуска блока необходимо соединить зеленоватый провод с хоть каким из черных проводов.
Если блок запустился, необходимо проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то необходимо извлечь плату из жестяного корпуса.
После извлечения платы, нужно удалить все провода, не считая 2-ух черных, 2-ух зеленоватого и идет для пуска блока. Другие провода рекомендуется отпаять массивным паяльничком, например, на 100 Вт.
На этом шаге будет нужно все ваше внимание, так как это важнейший момент во всей переделке. Необходимо отыскать 1-ый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и найти 1-ый резистор, который использован от этого вывода к шине 12 В.
На первом выводе размещено много резисторов, но отыскать подходящий — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.
После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), нужно отпаять только один вывод. Дабы в предстоящем не запутаться, резистор будет называться Rx.
Сейчас нужно отыскать переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не принципиальна. Необходимо подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким макаром:
Один из проводов нужно соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а 2-ой припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять нужное выходное напряжение.
Стабилизатор либо ограничитель тока заряда очень принципиальное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел делается на базе операционного усилителя. Здесь подходят фактически любые «операционники». В примере задействован экономный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но нужен только какой-то из них.
Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который ассоциирует напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается с помощью стабилитрона. А регулируемый резистор сейчас меняет это напряжение.
При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это методом уменьшения либо роста выходного напряжения. Тем «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.
Полевой транзистор нужен мощнейший, так как через него будет перейти весь ток заряда. В примере применяется IRFZ44, хотя можно применять хоть какой другой соответственных характеристик.
Транзистор непременно устанавливается на теплоотвод, ведь при огромных токах он будет хорошо греться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.
Интегральная схема была разведена по-быстрому , но вышло достаточно хорошо.
Сейчас остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.
Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на фронтальной панели имеется только регулятор тока заряда, ну и вольтметр тоже не нужен, так как амперметр покажет все, что нужно созидать при зарядке.
Амперметр можно взять русский аналоговый либо цифровой.
Также на переднюю панель был выведен переключатель для пуска устройства и выходные клеммы. Сейчас можно считать проект завершенным.
Вышло несложное в изготовлении и дешевое зарядное устройство, которое вы сможете смело повторить сами.
Обычное универсальное зарядное устройство для компактных аккумов
Здрасти, почетаемые читатели веб-сайта sesaga.ru. Для питания носимой компактной радиоаппаратуры обширно используют литий-ионные (Li-Ion), никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлгидридные (Ni-Mh) батареи. При соблюдении правил заряда они служат пару лет и выдерживают около 1000 циклов зарядка-разрядка.
Но для аккумов на базе никеля, к примеру Ni-Cd, нужен особенный подход, так как они владеют эффектом «депрессии напряжения», который еще именуют «эффектом памяти». «Эффект памяти» появляется в процессе использования аккума, если его систематически заряжать, не разрядив до напряжения 0,9 — 1 В [1].
Т.е. если зарядить не стопроцентно разряженный аккумулятор, то он даст энергию только до того уровня, с которого началась зарядка. А так как в главном их так и подзаряжают, не проходя полные циклы зарядки-разрядки, то с течением времени этот уровень только возрастает, из-за чего емкость аккума уменьшаться, отчего юзер идёт к выводу, что аккумулятор начинает приходить в негодность.
Но не стоит страшиться этого химического процесса, так как он накапливающийся, является обратимым и просто устраняется.
Дабы уменьшить появление «эффекта памяти» производители советуют временами разряжать батареи до напряжения 0,9 — 1 В, а позже заряжать до 1,45 – 1,48 В.
Предлагаемое обычное универсальное зарядное устройство позволяет отчасти заавтоматизировать этот процесс и проводить зарядку и разрядку Ni-Cd и Ni-Mh аккумов током до 260 мА.
1. Описание работы и схема устройства
В процессе работы зарядное устройство повсевременно держит под контролем напряжение на заряжаемом аккуме и автоматом отключает ток при достижении полной зарядки. Оно позволяет сразу и независимо заряжать и разряжать два аккума типоразмера АА либо ААА.
Принципная схема устройства изображена на рисунке.
Функционально оно выполнено в виде 2-ух каналов с общим питанием, имеющих по одному узлу зарядки и разрядки. Все переключения для воплощения процессов зарядки и разрядки выполняются переключателями SA1 и SA2, а в качестве источника питания использовано ЗУ мобильника с выходным стабилизированным напряжением 5 В и током более 1 А.
Разглядим работу 1-го канала и начнем с узла зарядки [2].
В процессе зарядки контроль напряжения на заряжаемом аккуме происходит безпрерывно. На транзисторах VT1 и VT2 собран триггер Шмитта, который ассоциирует напряжение на заряжаемом аккуме GB1 либо GB2 с примерным, поступающим на базу VT1 с движка подстроечного резистора R2.
Примерное напряжение образовано стабилитроном VD1, резисторами R1 и R2. Резистором R1 задается рабочий ток стабилитрона (около 10 mA), а резистором R2 устанавливают необходимое пороговое напряжение.
При подключении к зарядному устройству разряженного аккума транзистор VT2 закрыт, а VT1 и VT3 открыты. Коллекторный ток транзистора VT3 через замкнутый контакт SA2.1 выключателя SA2 заряжает аккумулятор.
Как напряжение на аккуме достигнет данного порогового значения сработает триггер и транзисторы VT1, VT3 закроются, а VT2 раскроется и включит светодиод HL1, сигнализирующий об окончании зарядки.
Выключателем SА1 выбирают типоразмер аккума и задают нужный зарядный ток равный 110 либо 260 mA.
В замкнутом положении контакта SA1.2 зарядка осуществляется током 110 mA, позволяющим заряжать батареи емкостью 850, 1100 и 1600 mA/ч. В замкнутом положении контакта SA1.1 зарядка осуществляется током 260 mA, позволяющим заряжать батареи емкостью 2100, 2600, 2700 и 2850 mA/ч.
Выключателем SА2 устройство переводят в режимы зарядки либо разрядки.
Кнопочный выключатель SB1 предназначен для принудительного пуска зарядного устройства, если аккумулятор разряжен не до конца. Нажатие выключателя приводит к установке триггера в состояние, соответственное режиму зарядки.
Сейчас разглядим работу узла разрядки, который питается от разряжаемого аккума и при достижении на нем напряжения 0,9 — 1.1 В автоматом прекращает процесс разрядки [3].
При краткосрочном нажатии кнопки SB2 на базу транзистора VT5 через резистор R11 подается напряжение с аккума GB1 либо GB2. Если оно превосходит порог открывания транзистора VT5 (приблизительно 0,6 В), он раскрывается и открывает транзистор VT4, через участок коллектор-эмиттер которого происходит разрядка аккума.
По мере разрядки аккума напряжение на нем понижается, и когда оно свалится ниже порога открывания транзистора VT5, тот запирается и закрывает VT4. Процесс разрядки прекращается. В качестве нагрузки и индикатора работы блока разрядки использована лампа накаливания HL3 с номинальным напряжением 1 В. Также можно применить лампы на напряжение 1,5 и 2 В.
Заместо лампы можно установить резистор сопротивлением 20 – 30 Ом. В данном случае не будет индикации и придется временами глядеть напряжение на разряжаемом аккуме.
2. Конструкция и детали
Зарядно-разрядное устройство смонтировано на печатной плате из однобокого фольгированного стеклотекстолита размером 60×45 мм и помещено в пластмассовый корпус. В виду простоты схемы устройство можно собрать на макетной плате либо же вообщем навесным монтажом.
Интегральная схема разработана для 2-ух каналов и ее набросок предоставлен. Маркировка частей показана только для 1-го канала, так как 2-ой канал схож.
На следующем рисунке показано размещение деталей на плате, также их маркировка согласно принципной схеме.
Батарейные отсеки, светодиоды и лампы накаливания, также переключатели и кнопочные выключатели расположены на наружной части корпуса. Батарейные отсеки поначалу приклеиваются к корпусу клеем, а потом дополнительно крепятся винтами. Винты применяются с головкой впотай.
Установка батарейных отсеков и переключателей выполнен навесным монтажом конкретно снутри корпуса. Кнопочные выключатели размещены в задней части корпуса и гибким проводом соединены с печатной платой.
В устройстве использованы резисторы мощностью 0,125 Вт. Резистор R2 подстроечный многооборотный любого типа. Заместо транзисторов КТ315Б (VT1, VT2) и КТ814Б (VT3) можно применять любые с схожими параметрами. Транзисторы КТ814 снабжены теплоотводами.
Транзистор КТ502 (VT4) заменим на хоть какой кремниевый с наибольшим током коллектора более 150 mA. Транзистор КТ3102Г (VT5) избран с завышенным коэффициентом по току и заменим на хоть какой с схожими параметрами.
С блоком питания устройство соединяется обыденным USB кабелем. Разъем, который применяется для соединения с телефоном, отрезается, а жилки красного и темного цвета применяются для подачи питания. Красноватая жилка – плюс, а темная — минус.
3. Налаживание
Если устройство собрано верно и из исправных деталей, налаживание сводится только к установке уровня примерного напряжения и, если нужна, настройке токов зарядки для пальчиковых и мизинчиковых аккумов.
Для опции устройства нужно иметь пальчиковый и мизинчиковый батареи. Пальчиковый должен быть заряжен до напряжения 1,48 – 1.49 В.
Если зарядного устройства нет, то аккумулятор заряжается этим зарядным устройством до величины напряжения 1,48 – 1.49 В. В процессе зарядки напряжение на аккуме контролируется измерительным устройством. Как он зарядится до обозначенной величины, можно приступать к настройке.
Настройка уровня примерного напряжения
При подаче питания на устройство должны загореться светодиоды HL1 и HL2 обоих каналов. В батарейный отсек вставляется пальчиковый аккумулятор, заряженный до напряжения 1,48 – 1,49 В и делается настройка уровня примерного напряжения первого канала.
Вращением движка подстроечного резистора R2 достигают погасания светодиода HL1. Потом неспешным вращением движка в оборотную сторону достигают включения светодиода. Для точности опции эту операцию повторяют 2 — 3 раза.
Сейчас аккумулятор вставляют в отсек второго канала и создают его настройку таким же образом.
Настройка тока зарядки аккумов
Для удобства опции в процессе монтажа выводы силового транзистора VT3 временно припаивают к плате отрезками монтажного провода длиной 70 — 80 мм. Провод вывода коллектора разрезают напополам и к его концам подключают миллиамперметр с пределом измерения более 500 mA.
Переключатель SA2 первого канала переводят в положение «Заряд», а SA1 в положение «260» и на устройство подают питание.
Дальше берут разряженный аккумулятор емкостью 2100 — 2850 mA/ч, вставляют в соответственный бокс и по миллиамперметру держут под контролем ток зарядки. Если ток находится в границах 250 — 270 mA, то ничего не делают. Если ток ниже предела, сопротивление резистора R3 наращивают на несколько 10-ов Ом, если выше – уменьшают.
Потом переключатель SA1 переводят в положение «110», в соответственный бокс вставляют разряженный мизинчиковый аккумулятор емкостью 850 — 1100 mA/ч и таким же образом создают настройку зарядного тока резистором R4, дабы он находился в границах 100 – 120 mA.
Таким же образом настраивается 2-ой канал. Сейчас снимают питание с зарядного устройства и силовой транзистор VT3 впаивают на место как положено.
Настройка тока разрядки аккумов
Осталось проверить и по необходимости настроить ток разрядки.
Питание на устройство не подается. Переключатель первого канала SA2 переводится в положение «Разряд», а цепь эмиттера транзистора VT4 разрывается и в разрыв врубается миллиамперметр с пределом измерения более 200 mA.
Кнопкой «Пуск» запускается устройство и по миллиамперметру держут под контролем ток разрядки аккума, который должен быть в границах 80 — 100 mA. Если разрядный ток выше, то параллельно лампе включают резистор сопротивлением 15 – 47 Ом. Таким же образом настраивается 2-ой канал.
Если появились вопросы, непременно поглядите этот ролик.
Вот и все. Фортуны!
1. Б. Степанов, «Радио», 2006г, №5, стр. 34, Продлим «жизнь» Ni-Cd аккумов!
2. В. Косолапов, «Радио», 1999 г, №2, стр. 36, Обычное зарядное устройство.
3. А. С. Партин и Л. Партина, «Радиомир», 2007, №11, стр. 13, Автоматическая «разряжалка».
