Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Малогабаритное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов; Меандр; занимательная электроник

Традиционные зарядные устройства прошлых лет имеют недостатки, они обладают большими габаритами и весом. В последние годы при изготовлении источников питания, радиолюбители огромное предпочтение отдают импульсникам. Это в первую очередь дешевизна, не значительный вес и габариты, причём при малых размерах импульсные устройства выдают приличный ток! Даже как то не привычно смотреть на маленькую коробочку, подключенную к автомобильному аккумулятору, способную его зарядить. Недостатком являются импульсные броски в сети, из за которых данные устройства зачастую выходят из строя, но этим можно пренебречь.

Зарядное устройство, которое будет описано в этой статье, разрабатывалось специально для зарядки аккумуляторов с выходным током до 7А. Можно так же заряжать аккумуляторы от шуруповёрта, бесперебойника, пальчиковые аккумуляторы и др., скорректировав зарядный ток. Контроль тока ведётся на встроенный амперметр. Запускается устройство с помощью пусковой кнопки. При коротком замыкании срывается генерация блокинг-генератора и устройство отключается. Повторное включение производится при помощи той же кнопки. Устройство потребляет от сети ток не более 2А и работоспособно при напряжении 170в.

Рассмотрим электрическую принципиальную схему устройства.

Состоит оно из двух половинок: это высоковольтная цепь с выпрямителем, блокинг-генератором и низковольтная — со вторичным выпрямителем и ШИМ-регулятором. Сетевое напряжение через предохранитель F1 поступает на диодный мост D1, где выпрямляется и сглаживается конденсаторами С1, С2. Постоянное напряжение в пределах 290 вольт подаётся на блокинг-генератор. Основными элементами этого генератора являются транзисторные ключи Т1 и Т2, которые открываются поочерёдно, благодаря синфазному включению обмоток II и IV обратной связи высокочастотного трансформатора. Нагружен генератор на обмотку III трансформатора. Частота генерации лежит в пределах 20-30 кГц. Резисторы R2, R3 в цепи эмиттеров этих транзисторов ограничивают ток, обеспечивая тем самым мягкий режим работы. Резисторы R4, R5 ограничивают ток базы. Диоды D2, D3 предотвращают пробой транзисторов обратным напряжением из за индуктивных выбросов в импульсном трансформаторе. Запускается генератор с помощью короткого импульса, который подаётся на обмотку I через конденсатор С3 и пусковую кнопку S1.

Вторая часть схемы, низковольтная. Переменное напряжение снимается с обмоток V и VI высокочастотного трансформатора, выпрямляется диодной сборкой D4, сглаживается конденсатором С4 и далее поступает на ШИМ регулятор. Выполнен этот регулятор на двух транзисторах Т3 и Т4. Это своеобразный мультивибратор с изменяемой симметрией. От положения движка переменного резистора R10 зависит скважность импульсов, подаваемых на затвор полевого транзистора Т5. Частота генерации ШИМа лежит в пределах 5-7 кГц и определяется ёмкостью конденсаторов С6 и С7. При работе данного зарядного устройства, при нагрузке наблюдался нагрев компонентов схемы, импульсного трансформатора, поэтому я снабдил его вентилятором. Так же имеется контрольная лампочка Н1, индицирующая работу устройства. С помощью амперметра осуществляется контроль зарядного тока.

Конструкция и детали : Все детали и их замена указаны в таблице. На ключевые транзисторы следует установить небольшие радиаторы, площадью в три раза больше, чем сами транзисторы. При использовании устройства на больших токах, до 7А, диодную сборку и полевой транзистор следует так же установить на небольшие радиаторы. Небольшие, потому что кулер создаёт поток воздуха и они сильно не перегреваются.

Трансформатор самодельный, намотан на ферритовом кольце наружным диаметром 30мм.

Обмотка III имеет 140 витков провода ПЭЛ-0,31мм, обмотки I, II и IV содержат по 2 витка и намотаны цветным компьютерным или телефонным проводом (от кабеля). Вторичные обмотки V и VI содержат по 18 витков, но количество витков при необходимости можно откорректировать. Эти обмотки я не стал мотать толстым одножильным проводом, так как это причиняет большие неудобства при намотке. Я изготовил самодельный многожильный провод. Взял 20 жил в один пучок провода ПЭЛ-0,18мм. Растянул 20 жилок вдоль комнаты, затем скрутил их с помощью шуруповёрта. Первой наматывается обмотка III и затем проматывается фторопластовой лентой.

Амперметр — головка от старого магнитофона. Шкалу в децибелах удалил, а вместо неё поставил самостоятельно отградуированную.

Читайте также:  Как затянуть хомут пыльника ШРУСа 3 способа

Всё содержимое расположено на пластмассовой основе и приклеено полимерным клеем.

А вот так выглядит печатная плата:

При изготовлении данного устройства и дальнейшего его обслуживания соблюдайте правила электробезопасности!

Зарядное устройство из импульсного блока питания

Многие радиолюбители пытаются переделывать старые компьютерные блоки питания собранные на микросхемах TL494 и KA7500 в зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. К сожалению старые запасы блоков питания подходят к концу. С каждым днем все труднее, а порой совсем невозможно найти подходящий для переделки компьютерный блок питания. Зато универсальных импульсных блоков питания предназначенных для питания светодиодных лент, видеокамер и прочих низковольтных девайсов, огромное количество находится на полках растущих, как грибы магазинов «Электротовары».

И вот мне в голову пришла хорошая идея, переделать импульсный блок питания в зарядное устройство. В качестве подопытного я выбрал китайский, с выходным напряжением 12В 10А мощностью 120 ватт блок питания с маркировкой «S-120-12», приобретенный мною за 13$ в известном интернет магазине китайских товаров, не буду его рекламировать, о нем и так, уже все знают.

Все импульсные блоки такого формата рассчитаны на питание от сети 110/220В, с завода оснащены защитой от короткого замыкания и перегрузки по току, во всех блоках питания на передней панели имеется маленький подстроечный резистор, позволяющий регулировать напряжение в диапазоне 12±1В.

Конечно для полноценной зарядки аккумулятора такого напряжения не достаточно. Поэтому надо расширить диапазон регулировки напряжения в более широких пределах, ну например, от 9 до 20В. Как, это сделать сейчас я вам расскажу…
И, так для переделки в зарядное устройство подойдет любой 12В 10А импульсный блок питания с установленным с завода подстроечным резистором на плате.

Переделка заключается в замене двух резисторов обозначенных на картинке Р1 и R1. Подстроечный резистор Р1 с сопротивлением 1K надо заменить на переменный резистор 5K. Далее надо найти и заменить постоянный резистор R1 сопротивлением 5K на резистор с сопротивлением 2.7K или поставить подстроечный резистор на 5К. Тем самым изменится диапазон регулировки напряжения от 9 до 20В. Если при выкручивании ручки переменного резистора Р1 в крайнее положение напряжение будет более или менее 20В, тогда надо подобрать сопротивление постоянного резистора R1. Минимально допустимое напряжение 7В, максимальное напряжение которое можно выжать из блока питания 23В, далее блок уходит в защиту.

После переделки должно получиться примерно так.

Не спешите выжимать из БП максималку… Поскольку напряжение на выходе из блока питания можно регулировать от 9 до 20В, во избежание большого взрыва надо заменить выходные конденсаторы 1000 мкф 16В на более мощные 1000 мкф 25В. В моем блоке их оказалось пять штук. Новые конденсаторы оказались такого же размера и поэтому идеально стали на свои места. Чтобы контролировать процесс зарядки аккумулятора я установил китайский универсальный вольтметр амперметр, приобретенный за 3$ во всем известном китайском интернет магазине, не буду его рекламировать. Провода я решил проложить аккуратно припаяв к плате снизу и вывел на верх через имеющиеся под импульсным трансформатором технологические отверстия. Получилось довольно компактно и ничего не торчит.

На этой картинке изображена схема подключения китайского вольтметра амперметра к выходу блока питания. Возможно кому то она пригодиться.

Собранное устройство будет выглядеть примерно так. На верхней крышке блока питания, чуть выше импульсного трансформатора приклеил термопистолетом китайский вольтметр амперметр. На передней стенке я установил два разъема «Banana», к ним легко подключать провода. На правой стенке установлен выключатель питания и переменный резистор Р1.

Как заряжать аккумулятор?
Включаем зарядное устройство в сеть и нажимаем выключатель расположенный на боковой стенке устройства. Как только китайский вольтметр амперметр заработает, поворачиваем пластиковую ручку переменного резистора влево до упора на приборе будет 9В. Далее подключаем аккумулятор к выходу зарядного устройства и плавно поднимаем напряжение для полностью разряженного аккумулятора не более 13.5В, а для наполовину разряженного не более 14.5В. Внимательно смотрите за показаниями амперметра, начальный ток заряда должен быть не более 10% от емкости аккумулятора. То есть, для АКБ емкостью 60А/ч начальный ток заряда будет составлять не более 6А. Далее по мере заряда сопротивление аккумулятора понемногу снизится и сила тока упадет, как только это произойдет доведите напряжение до 14.5В. Постепенно по окончанию процесса зарядки аккумулятора сила тока снизится до 0.1А, а плотность электролита в каждой банке поднимется до 1.27 г/см³. Запрещается заряжать аккумулятор напряжением более 14.5В потому, что напряжение в бортовой сети автомобиля находится в пределах 13.5 — 14.5 вольт.

Читайте также:  Оборудование для переработки шин в крошку и тепловую энергию

Как работает защита от короткого замыкания?
Если случайно или специально закоротить выход блока питания, ничего страшного не произойдет, мгновенно сработает защита от короткого замыкания, блок питания выключится и будет находиться в таком состоянии до устранения причины короткого замыкания. После устранения КЗ блок снова перейдет в рабочее состояние. Также имеется защита от перегрузки по току, порог срабатывания не более 10А. Спалить сей девайс практически не возможно, при подключении нагрузки более 10А блок снова уйдет в защиту. Чтобы наглядно показать вам мощь устройства я подключил к блоку питания галогеновую лампу на 55 Ватт и выставил напряжение 14.5В. Амперметр показал 6А и это еще не предел…

Стоимость всех компонентов для изготовления зарядного устройства.

  • Блок питания 13$ или 800 руб.
  • Китайский вольметр амперметр 3$ или 180 руб.
  • Конденсаторы 1000 мкф 25В по 15 руб. в количестве 5шт. 75 руб.
  • Крокодилы 2 шт. 60 руб.
  • Переменный резистор 50 руб.
  • Разъемы «Banana» 2 шт. 30 руб. можно было не ставить
  • Провода соединительные выдрал из компьютерного БП бесплатно
  • Комплект прямых рук для сборки (использовал свои) тоже бесплатно

Итого: 1195 рублей.

И, так всего за 1195 деревянных рублей возможно собрать компактное и довольно мощное бюджетное зарядное устройство. Напряжение питания 110/220В, выходное напряжение от 9 до 20 вольт, сила тока 10А и мощность 120 ватт. Да, еще большой плюс, встроенная защита от короткого замыкания и защита по току до 10А.

Какое зарядное устройство можно купить в магазине за 1195 рублей?
Если честно я сомневаюсь, что за эти деньги можно купить, что то адекватно работающее, хоть как то заряжающее аккумуляторную батарею. Был у меня случай, лет 10 назад купил я в автомагазине зарядное устройство «Striver PW 265» за 1500 рублей с защитой по току, от перегрева, от КЗ, 200 ватт 6А. Ну, купил да и ладно. Решил зарядить аккумулятор, накинул клеймы, включил в розетку, вроде бы все по инструкции. День заряжаю, два заряжаю… На третий день не выдержал, измерил выходное напряжение ровно 12В. Господа производители, почему оно не заряжает? Отнес в магазин, поменяли. Прямо в магазине на новом заряднике измерил напряжение снова 12В. Короче было у продавца семь зарядных устройств и все одинаковые, больше 12В не выдают. Вернули деньги. И это не первый случай. На днях друг принес новенькое зарядное устройство, которое не заряжает.

Друзья, выбор за вами, покупать готовый зарядник в магазине или делать своими руками из импульсного блока питания. Я всего лишь написал о простом способе переделки импульсного блока питания в достойное вашего внимания, бюджетное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В ходе многочисленных тестов и испытаний проводившихся лично мною в течении трех месяцев, зарядное устройство ни разу меня не подвело. Если у вас есть вопросы, смело задавайте их в комментариях.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать зарядное устройство из импульсного блока питания.

Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов

Современный автомобиль умнеет на глазах. Он может сделать с собой практически все. Даже ездить сам может. Правда пока плохо, потому что очередной гуглмобиль с автопилотом снова попал в аварию, правда, не по своей вине. Тем не менее, автомобиль требует все меньше внимания к себе. За исключением одного упрямого устройства, которое напоминает о первоначальном источнике энергии для автомобиля — аккумулятора.

Содержание:

Какие бывают зарядные устройства

Аккумулятор не вечный и даже в самых заботливых руках может прослужить не более 5-6 лет. Но многие и до этого не дотягивают, потому что водители часто пренебрегают элементарными правилами эксплуатации устройства. И обслуживания, в том числе. Правил обслуживания аккумулятора есть много, но качественная подзарядка необходима аккумулятору даже при полной работоспособности всего бортового электрооборудования.

Читайте также:  Двигатель M104 E32 Проблемы, ремонт, масло, тюнинг и др

Нынешние зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов представлены только двумя типами:

  • импульсными зарядками;
  • трансформаторными устройствами.

Трансформаторные модели устройств при всех своих достоинствах имеют огромный вес и габариты. Это не проблема для тех, у кого есть полноценная мастерская, просторный гараж. Да и по надежности и стабильности зарядных характеристик трансформаторные динозавры гораздо лучше импульсных устройств. Но время идет, и тяжелые трансформаторы заменяют импульсные устройства.

Что такое импульсное зарядное устройство

Кроме небольшого веса и невысокой цены импульсные устройства имеют еще некоторые особенности и функции, иначе ими просто не пользовались бы. Первая и главная причина полюбить импульсное зарядное устройство стает огромное количество процессов, которые можно автоматизировать. Также масса защитных функций существенно упрощают жизнь пользователю. Не нужно ходить вокруг трансформатора с мультиметром, на импульсных устройствах есть все возможности для контроля зарядных характеристик, он все расскажет в доступной форме в виде световой индикации и цифровых табло обо всех процессах, которые происходят с вашим АКБ.

Это во-первых, а во-вторых, импульсное устройство полностью исключает вероятность ошибки при подключении и выборе тока, напряжения и времени зарядки. А это, естественно, способствует долговечности АКБ, поскольку уменьшает вероятность ее погибели в кривых руках чайника. Самое страшное, что может случиться, если чайник уже слишком отполирован, сгорит само устройство. Но цена его довольно низка, поэтому это не может рассматриваться, как ощутимая финансовая потеря.

Как заряжает АКБ импульсное устройство

Зарядка любого аккумулятора проходит всего тремя способами, и импульсное устройство, в зависимости от сложности, может обеспечить их полностью:

  • Зарядка АКБ напряжением постоянного значения.
  • Зарядка постоянным током.
  • Комбинированный метод зарядки.

Теоретически, самый правильный метод зарядки аккумулятора — постоянным напряжением. Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов способны контролировать силу тока при постоянном напряжении автоматически. Дело в том, что для максимально эффективной зарядки устройству нужно учитывать уровень разряда АКБ, и по мере набора заряда уменьшать ампераж при постоянном напряжении. Трансформатор может это делать, но процесс зарядки занимает довольно длительное время.

Зарядка постоянным током

Постоянный ток при зарядке — не самый лучший выход. Торопиться в этом деле не нужно. От такой спешки осыпаются и сульфатируются пластины АКБ, а это уже не подлежит восстановлению. Большинство мертвых аккумуляторов отошли в мир иной именно по причине зарядки постоянным током. Мы все время спешим, и зарядить АКБ быстро позволяет именно этот метод.

10% от емкости АКБ — таким должен быть зарядный ток при постоянном его значении. В этом случае устройство контролирует напряжение, причем от качества контроля зависит длительность жизни аккумулятора, потому что напряжение на каждой из банок не должно превышать 2,5В. Пластины рассыпятся очень быстро, если напряжение хоть на несколько минут превысит эту норму. Аппарат должен контролировать и скачки напряжения в сети, которые сказываются на выходных показателях прибора. Это еще один плюс такого устройства — в одном небольшом корпусе поместился еще и стабилизатор сетевого напряжения.

Комбинированный метод и схема импульсного зарядного устройства

Правильно разработанная схема импульсного ЗУ позволяет использовать самый правильный метод зарядки аккумулятора — комбинированный. Он предполагает, как следует из названия, переменные комбинации методов зарядки, что дает даже очень невнимательному пользователю такие возможности:

  1. Теоретическое исключение закипания электролита при зарядке АКБ.
  2. Автоматические переключения с одного режима на другой, что способствует максимально полной зарядке аккумулятора.
  3. Пластины аккумулятора не подвержены экстремальным нагрузкам и в ходе зарядки не осыпаются.
  4. Полная индикация и вывод информации о состоянии АКБ во время зарядки и автоматическое отключение после ее завершения.

Как видно из схемы, импульсные зарядные устройства автомобильных АКБ не самые простые устройства пульсирующего тока. Но несомненным плюсом их считается максимальная простота пользования. Здесь все процессы автоматизированы, а технологии изготовления схемы и ее элементов позволили снизить себестоимость производства ЗУ до минимума.

Но даже при этом, импульсное зарядное устройство остается надежным и долговечным, бережет АКБ от неумелого использования и имеет цену, гораздо меньшую, чем у трансформаторного конкурента. Заряжайте аккумуляторы правильно, никуда не спешите и удачных вам дорог!

Ссылка на основную публикацию
Запчасти Рено Симбол купить! Цены на новые, бу и контрактные запчасти для авто Renault Symbol; Про а
Снятие переднего бампера Рено Логан Здравствуйте. Покажем как снять передний бампер на Рено Логан первого поколения. Напомним что ранее мы...
Замок из картонной коробки http
Как сделать замок своими руками точные копии и способы их изготовления (видео и 110 фото) Сделать своими руками детскую игрушку...
Западный скоростной диаметр (ЗСД); ВСЕ об подержанных AVTO
ЗСД - схема, развязки, съезды Транспортная развязка в северо-западных районах Санкт-Петербурга представляет собой масштабное сооружение и носит название Западный скоростной...
Зарегистрировать карту Шелл и активировать
Шелл баллы за что начисляются, как проверить и потратить на топливо или подарки Профессионалов любой сферы бизнеса отличает тенденция к...
Adblock detector