Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Трансформаторные ЗУ для автомобильных аккумуляторов с высоким КПД: простейшие на гасящих конденсаторах, а также импульсные на тиристорах, симисторах и мощных полевых транзисторах.

Для начала давайте разомнёмся и забудем про такой параметр, как КПД. Предположим, что есть острое желание зарядить автомобильный АКБ, но нет возможности ввиду полного отсутствия зарядки. Также сделаем предположение, что в хозяйстве затерялись: лампа накаливания на 220 вольт, диодный мост с допустимым током, превышающим ток, при котором мы будем заряжать аккумулятор, либо, на худой конец, просто силовой (выпрямительный) диод с таким же допустимым током и максимальным обратным напряжением — не менее 300В. Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.1 Спаяв схему, приведённую на Рис.1 слева, и озадачившись соблюдением техники безопасности, а также полярности подключения ЗУ к АКБ, получаем вполне себе работоспособное устройство, обеспечивающее нормированный и постоянный ток заряда подопечного аккумулятора. Поскольку 220 вольт — это действующее значение переменного напряжения сети, то силу тока, протекающую через АКБ можно рассчитать по простой формуле:

Iзар(А) = Pламп(Вт) / (220 — Uакб)(В) ≈ Pламп(Вт) / 220(В).

Параллельное соединение двух ламп — удваивает зарядный ток, трёх — утраивает и т. д. до разумной бесконечности. Схема, изображённая на Рис.1 справа, выдаёт ток, вдвое меньший по сравнению с предыдущей. Большим преимуществом приведённых схем является возможность зарядки любых аккумуляторов, независимо от собственных значений их напряжений. Ещё одна простая и бюджетная схема зарядного устройства для аккумулятора с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч представлена на Рис.2.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.2

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4.

Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки. В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный.

Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 кв. см.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники.

В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

В данной схеме высокий показатель КПД достигнут за счёт применения в качестве токозадающих элементов конденсаторов, которые, как известно, имеют реактивную проводимость и не выделяют на себе тепловой мощности. Далее будут приведены импульсные (ключевые) зарядные устройства, построенные по другому принципу, но также отличающиеся низким собственным энергопотреблением. Одними из первых импульсных ЗУ, появившихся на рынке, были тиристорные устройства. Вообще, тиристор — это прибор достаточно капризный и требующий для надёжной работы соблюдения определённого набора условий. Именно поэтому — большинство простейших схем, приведённых в различных источниках, грешат не очень стабильной работой и необходимостью подбора элементов. Из числа удачных простых разработок можно привести схему тиристорного зарядного устройства из книги уважаемого Т. Ходасевича «Зарядные устройства», многократно повторённую многочисленной радиолюбительской братвой и изображённую на Рис.3.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.3 Вот что пишет автор:

Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы. Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, содействует продлению срока службы батареи.

Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С. Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI…VD4. Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2.

Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот. Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Конденсатор С2 — К73-11, ёмкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП. Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.

Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1. Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру. Предохранитель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток. Диоды VD1…

VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213). Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта устройств с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Вместо тиристора КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е. Проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250. В приборе может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.

Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (к примеру, при 24… 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).

Несмотря на популярность и работоспособность приведённый схемы, при функционировании устройства многие отмечают нехарактерное гудение трансформатора на частотах, отличных от 100 Гц. Связано это с отсутствием чётких и быстрых фронтов/спадов у сигналов, поступающих на управляющий вход тиристора при его включении/выключении, что в свою очередь создаёт условия для возникновения процессов генерации в нагрузке. Несколько лучше и надёжнее работают импульсные зарядные устройства, в которых коммутирующий элемент выполнен на симметричном (двухполярном) аналоге тиристора — симисторе. На Рис.4 приведена схема подобного устройства из вышеупомянутой книги Т. Ходасевича.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.4

Описываемое ниже простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования зарядного тока — практически от 0 до 10А и может быть использовано для зарядки различных аккумуляторов на напряжение 12В. В основу устройства положен симисторный регулятор с маломощным диодным мостом VD1-VD4 и резисторами R3 и R5.

После подключения устройства к сети при плюсовом её полупериоде начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединённые резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде — через те же R1 и R2, диод VD2 и резистор R5. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется лишь полярность его зарядки.

Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симистора VS1.При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.

Общеизвестно, что управление симистором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной или высокоомной активной нагрузке анодный ток прибора может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса. Одной из мер по устранению этого недостатка является включение параллельно нагрузке резистора.

В описываемом зарядном устройстве такими резисторами являются резисторы R3 и R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочерёдно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора. Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6.

Этот же резистор формирует импульсы разрядного тока, которые продлевают срок службы АКБ. Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12В мощностью 10Вт. При изготовлении трансформатора задаются следующими параметрами: напряжением на вторичной обмотке 20В при токе 10А.

Несколько упростить описанное выше устройство можно применив в его высоковольтной части динистор (Рис.5).Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.5

Данную схему с диаграммами мы подробно рассмотрели на странице ссылка на страницу. Поэтому повторяться не буду, скажу лишь, что наличие снабберной цепи, показанной на схеме синим цветом — обязательно. В качестве нагрузки выступает первичная обмотка сетевого трансформатора.

В современных зарядных устройствах в качестве переключающего (регулирующего) элемента практически повсеместно используются мощные полевые транзисторы. Одно из подобных устройств было подробно описано в журнале Радио №5 2011г на странице 44.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.6

Читайте также:  Как убрать ржавчину с металла в домашних условиях

Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (см. схему на рис. 6) и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель — инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий элемент — полевой транзистор VT1.

При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора — около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1 очень мало (0,017 0м) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5 А транзистор практически не нагревается — рассеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт.

В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное напряжение 16… 17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А. Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 — сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 — одиночные 10TQ045.

Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от них можно уменьшить вдвое. Чертёж платы представлен на Рис.7.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.7

Описанный узел управления также можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя.

В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N.

Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.

В результате длительной или неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, что приводит к их деградации и последующему выходу из строя. Известен способ восстановления таких батарей методом заряда их «ассиметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбирается 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками Рис.8

На Рис.8 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А.

Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4. Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе.

В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4. Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру.

Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора.

Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор. Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В. Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0…5 А (0…3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов 12/24 В

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Знакомые с автобазы маршрутных микроавтобусов попросили сделать зарядное устройство для зарядки аккумуляторов 12 В и 24 В. Поскольку пользоваться им будут абсолютно неподготовленные люди, решено сделать его устойчивой к ошибкам от далёких от электроники юзерам.

Просмотрев несколько разных схем с сайта 2Схемы обнаружилось, что бессмысленно делать какую-то автоматику и электронику. Выпрямитель должен просто давать правильное напряжение и, при необходимости, оптимальный ток. Что как раз нужно автомобильным аккумуляторам.

Схема выпрямителя для АКБ на 12 и 24 В

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

В общем конструкция тривиальна. Трансформатор, выключатель, диодный мост, светодиоды, амперметр, реле, кнопка. Вот и всё.

Как действует зарядное устройство

Нажмите кнопку СТАРТ, чтобы подать напряжение на трансформатор. Это приводит в действие реле Pk, которое соединит контакты, подключенные параллельно кнопке START. Цепь зафиксируется и проводит до тех пор, пока на катушке реле есть напряжение.

Реле действует как “защита от дурака”, такая как случайное замыкание и постоянная перегрузка выпрямителя. Короткое замыкание или большой ток вызывают падение напряжения и реле размыкается, отключая источник питания трансформатор и защищая выпрямитель от повреждения.

Далее тут есть переключатель напряжения в сочетании со светодиодами, которые информируют о текущем напряжении на выходе.

Можно было соединить две обмотки параллельно и тогда выходной ток был бы больше, но в наличии был переключатель только однополюсный.

Конечно вы можете сделать такую модификацию либо использовать другой трансформатор и получать разные напряжения, например 6 В и 12 В. Нужно только впаять другое реле и светодиоды.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Выходные напряжения 14 В и 28 В. Ток – 3,5 А или чуть выше. Понадобилось всего 5 часов, чтобы собрать и запустить его (с перерывом на обед). Передняя панель напечатана на белой клейкой бумаге для струйной печати.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Аккумулятор должен заряжаться током 1/10 от его емкости, то есть 45 Ач – 4,5 А. Что подразумевает полное время зарядки 10 часов. Полная разрядка кислотной батареи окажет большое влияние на ее работу.

Конечно ошибкой является отсутствие предохранителя на выходе выпрямителя, который защитил бы АКБ в случае пробоя моста. Кроме того, сетевой предохранитель следует обязательно размещать на обмотке.

Что касается отсутствия регулирования тока. Вероятно оно и не нужно при такой текущей эффективности. Максимальный ток составляет 3,5 А, то есть можете легко зарядить авто аккумулятор 36 Ач и выше. Перегрузка тоже не угроза, потому что напряжение низкое и ток будет падать с ростом напряжения. Естественно заряжая аккумулятор не забывайте, что он подключен (автомата тут нет).

Полезное:  Повышающий преобразователь USB в 12ВПростой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Понятно что в идеале зарядный ток должен быть установлен на уровне 10% емкости аккумулятора (например 100 Ач – это 10 A зарядный ток или 50 Ач – это зарядный ток 5 А), после этого зарядное напряжение не должно превышать 13,8 В во время обычной зарядки, а на ускоренном третьем напряжении 15 В должен быть автоматический выключатель зарядки, когда зарядный ток достигает небольшого значения на конечной стадии зарядки и зависит от емкости аккумулятора и его температуры, ну и должно быть защищено от короткого замыкания и перегрузки, но это всё уже из области совсем других ЗУ.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Если трансформатор на напряжение 20 В, то будет ток намного больше, чем 10 А, а если 10 В, ток, вероятно, вообще не будет течь. Для зарядки батареи обычно достаточно 5 А. Помните еще одну вещь: чем больше ток, который заряжаете АКБ, тем быстрее придётся заменить его новым!

Схема защиты зарядного

Самая простая система защиты может быть выполнена на нескольких радиоэлементах. Реле с контактным током, превышающим зарядный ток (например 16 А) – катушка на 5-9 В постоянного тока.

Диод – 1 А, резистор Р – в 5 раз больше, чем сопротивление катушки реле. Конденсатор С – например 220 мкФ 25 В.

Конечно у схемы есть недостаток – после отсоединения аккумулятора реле продолжает работать, пока не отключится электропитание.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Можно использовать два решения. Сначала установите дополнительный выпрямительный диод в направлении противоположном «стабилитрону» в цепи катушки реле. Второе решение состоит в том, чтобы поставить выпрямительный диод в противоположном направлении вместо «стабилитрона», а светодиод также обратно плюс резистор и использовать его как знак обратного подключения батареи.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Также советую использовать диоды Шотки, например, от блока питания компьютера. Эти диоды выделяют меньше тепла чем обычные. Дальнейшее снижение потерь мощности в выпрямителе может быть достигнуто с помощью трансформатора с симметричной (двойной) вторичной обмоткой. Трансформатор тут на 50 Вт, нельзя ожидать от него многого, но он всё-же делает свою работу уже долгое время.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Простое зарядное устройство

Обычно подзарядка аккумулятора в транспортном средстве происходит во время работы генератора. Однако, при длительном простое автомобиля, на морозе или при наличии неисправностей батарея может разрядиться до такой степени, что становится не способной обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя.

Читайте также:  Как почистить ржавчину на металле

И здесь на помощь приходит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Однако стоимость зарядного устройства сильно «бьёт» по карману, и поэтому я решил сам собрать зарядное устройство.

Оно позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы, устройства для резки пенопласта, автомобильного насоса-компрессора для подкачки колёс. Устройство не содержит дефицитных деталей и при исправных элементах не требует налаживания.

Для данной схемы использован сетевой понижающий трансформатор ТС270-1(выдран из старого лампового телевизора) с напряжением вторичной обмотки 17В. Без внесения изменений подойдет любой с напряжением на вторичной обмотке от 17 до 22В. Корпус использован от блока управления станции катодной защиты газопровода КСС-600(охлаждение в корпусе естественное).

В данном зарядном устройстве есть возможность, при возникшей необходимости, установить схему для зарядки малогабаритных аккумуляторов (типа Д-0.55С и др). При этом контроль зарядного тока осуществляется установленным миллиамперметром.Принципиальная схема устройства показана на фото ниже.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Принципиальная схема устройства

Она представляет собой традиционный тринисторный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VD1-4. Узел управления тринистором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2.

Время, в течение которого конденсатор С1 заряжается до переключения можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот. Диод VD5 защищает управляющую цепь тринистора от обратного напряжения, возникающего при включении тринистора VS1.

Печатная плата устройства и монтажная плата на фото ниже.

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Печатная плата

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Монтажная плата

Если у готового, используемого трансформатора на вторичной обмотке более 17В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26В до 200Ом).

В случае, когда вторичная обмотка имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двухполупериодной схеме на двух диодах.

  • А при сборке выпрямителя точно по схеме подойдут следующие детали:
  • Больше фото можно посмотреть в моём блоге тут:)

С1 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1мкФ, а также К73-16, К42У-2, МБГП.Диоды VD1 — VD4 могут быть любыми на прямой ток 10А и обратное напряжение не менее 50В (это серии Д242, КД203, КД210, КД213).Вместо тринистора Т10-25 подойдут КУ202В — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тринисторами Т-160, Т-250 (В моём случае это Т10-25).Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ501К, а КТ315А — на КТ315Б — КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ503В — КТ503Г, П307.Вместо диода КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105 или Д226 с любым буквенным индексом.Переменный резистор R1 — СП-1, СП3-30а или СПО-1.Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10А либо изготовить самому из любого миллиамперметра, подобрав к нему шунт.Вольтметр РV1 — любой постоянного тока со шкалой на 16Вольт.Предохранитель FU1 – плавкий на 3А, FU2 – плавкий на 10А.Диоды и тринистор необходимо установить на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100см². Для улучшения теплового контакта данных деталей с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими рукамиПростой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими рукамиПростой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими рукамиПростой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Как сделать ЗУ для зарядки автомобильного аккумулятора постоянным током

Вам понадобится устройство, которое вырабатывает постоянное напряжение выше, чем и т.д. С аккумулятором. На практике это 16,2 В. Источник может быть автоматическим (что предпочтительно) или ручным.

Особенности зарядки автомобильной батареи постоянным током

При эксплуатации устройства необходимо учитывать полярность: «больше» подключено к «большему» аккумулятору, «минус» — к «минусу». Только после подключения проводов вставьте вилку в розетку 220 В.

Использование постоянного тока вызывает некоторые трудности с зарядкой напряжением. Главный нюанс заключается в необходимости поддерживать прежнюю текущую стоимость. Проще всего это сделать с помощью обычного реостата.

Но тогда придется постоянно следить за процессом и при необходимости корректировать ток зарядки.

Другой способ — использовать специальную электронную схему с тиристорами, тогда автоматически поддерживается необходимый ток:

  • 0,1 емкости аккумулятора, время процесса 10 часов;
  • 0,05 емкости аккумулятора, процесс занимает 20 часов.
  • Если самодельное зарядное устройство мощное, можно одновременно использовать 2-3 и более автомобильных аккумулятора. Их количество рассчитывается следующим образом:
  • M = In / Ia,
  • где первый символ — это количество групп батарей,
  • Ia — сила зарядного тока,
  • In — ток от заряда.

Последнюю можно рассчитать по другой формуле: In = Pz / U. Здесь второй символ указывает мощность зарядного устройства, третий — напряжение сети, от которого осуществляется зарядка.

Основное преимущество зарядки аккумулятора постоянным током — возможность довести процесс до 100%. Это значительно продлевает срок эксплуатации изделия. Чем меньше ток заряда, тем он глубже.

Но не до фанатизма! При чрезмерно малом токе процесс затянется бесконечно. С другой стороны, если аккумулятор заряжен слишком сильно, он закипит и не будет заряжен полностью.

Однако есть и недостатки у метода:

  • необходимость постоянно поддерживать определенное значение силы тока;
  • сильное выделение газа;
  • возможный нагрев продукта.

Избежать таких проблем можно, собрав своими руками автомобильное зарядное устройство с двухступенчатым циклом. Сначала подается ток 0,1 емкости аккумулятора, U = 14,4 В, затем ток уменьшается вдвое. Общее время процесса зависит от уровня разряда аккумулятора. Зарядка продолжается до тех пор, пока плотность электролита не станет стандартной. Это примерно 10-12 часов.

Простое зарядное устройство для АКБ на основе тиристора

Действительно, речь идет о тиристорном регуляторе. На прилагаемой схеме нет блока защиты, модуля управления и прочих наворотов. Простота и минимальное количество деталей сделали этот простой дизайн популярным.

Возникает вопрос: а не проще ли купить в магазине готовое тиристорное устройство? Похоже, это то, что надо делать. Но у дешевых заводских запоминающих устройств есть проблемы.

Например, ток регулируется твердотельным переключателем, который элементарно уменьшает или добавляет витки в обмотке трансформатора II. Из-за этого сила тока увеличивается или уменьшается. Получается примерно, поэтапно.

Память лучшего качества стоит довольно дорого. Поэтому есть смысл сделать простую зарядку своими руками. Профессионалы:

  • доступность электронных компонентов и их невысокая стоимость;
  • простота поиска нужной схемы (через Интернет);
  • плавная регулировка зарядного тока (диапазон 1010 ампер);
  • использование импульсного тока, продлевающего срок службы аккумулятора;
  • простой ввод в эксплуатацию;
  • стабильная работа.

Принцип работы схемы и подбор деталей

Перед вами импульсный фазорегулятор, основными элементами которого являются тиристоры. Под текстом находится схема зарядного устройства, доступного для автомобильного аккумулятора:

Электронные компоненты автомобильного зарядного устройства, которые вы хотите собрать своими руками с учетом обозначения:

  • C1 — от 047 до 1 мкФ при 63 В;
  • R1 сопротивлением 6,8 кОм (P = 0,25 Вт);
  • R2 300 Ом;
  • R3 3,3 кОм;
  • R4: 110 Ом;
  • R5: 15 кОм;
  • R6: 50 Ом;
  • R7 150 Ом 2 Вт;
  • VD1 — импульсный диод, обратное напряжение от 50 В;
  • ВС1 — тиристор Т-160, 250 или КУ202;
  • транзисторы прямого перехода КТ315 или аналогичные (КТ3107 и др);
  • транзистор обратного перехода КТ361, КТ 3102 и др.;
  • FU1: предохранитель на 10А (подойдет деталь на 15-20А, с запасом).

На тиристор влияют компоненты VT1 и VT2. Затем срабатывает диод, который защищает схему от скачков напряжения, возникающих на VS1. R5 в самодельном зарядном устройстве «рассчитывает» I = 1/10 емкости. При 60 А / ч используется заряд 6 А. Чтобы знать наверняка, рекомендуется вставить амперметр на контакты, ведущие к загружаемому продукту. Это позволит вам контролировать процесс.

Теперь о питании. Схема самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора предполагает использование трансформатора, который выдает от 18 до 22 В. При большем значении увеличьте сопротивление R7 до 200 Ом. Не забудьте закрепить элементы перемычки на диодах на охлаждающих алюминиевых радиаторах (используйте специальную пасту).

Стоит отметить: использование диодов старой модели типа Д242 подразумевает их установку на радиатор с помощью изоляционных шайб. Номинал предохранителя должен соответствовать приложенному току. Если это до 6 А, то для FU1 достаточно 6,3 А.

Ниже приведена схема зарядных устройств для автомобильного аккумулятора (задняя сторона печатной платы):

Помимо предохранителя, существуют электронные способы защиты от короткого замыкания и обратной полярности, приводящей к выходу из строя зарядного устройства.

Например, у вас есть товар, в котором уже невозможно различить «больше» и «минус». Тогда поможет специальная схема, сигнализирующая о неправильном подключении клемм.

Он должен быть подключен последовательно между аккумулятором и зарядным устройством:

Используемые детали:

  • R1 и R2 — резисторы 510 Ом;
  • VD1 и MV2 — диоды (например, 1N4148 или подобные);
  • VD3 и MB4 (установка невозможна);
  • любое реле на 12 В и 15 А (можно вытащить из своего б / у ИБП);
  • любые светодиоды.

Схема просто работает. Если полярность соблюдена, оставшийся в аккумуляторе заряд замкнет контакты реле, процесс начнется, что будет подтверждено загоранием зеленого светодиода. Если контакты поменять местами, загорается красный индикатор. Ниже представлена ​​печатная плата устройства, защищающего от переполюсовки во время зарядки:

Читайте также:  Почему ржавеет нержавеющая сталь

Как сделать ЗУ для АКБ постоянным напряжением

Этот метод позволяет заряжать аккумулятор до 95% от номинальной емкости. Из недостатков стоит отметить нагрев батареи, изначально из-за большого значения тока. В частности, мы можем сказать:

  1. Метод подходит для восстановления работоспособности частично разряженных аккумуляторов при U = 12,3 В (и более). Процедура заключается в использовании источника постоянного тока 14,5 В вместе с батареей. Процесс считается завершенным, когда падение энергопотребления сведено к нулю. Достоинства метода: это очень простое зарядное устройство своими руками, не нужно наблюдать за процессом, зарядка не страшна.
  2. Описанный способ зарядки аккумулятора достаточно удобен. Конструкция гарантирует ток в одну десятую номинальной емкости батареи. Самостоятельная сборка зарядного устройства проста — понадобится трансформатор, диоды на выпрямительный мост (10 А).

Схема зарядки аккумулятора:

Вот пара вариантов. Напряжение регулируется коммутирующей обмоткой II или I. Амперметр приваривается последовательно, на выходе из выпрямительного моста.

Зу для акб из блока питания компьютера

Наверняка многим автовладельцам, особенно тем, кто жил при Советском Союзе в период тотального дефицита всего и вся, приходилось собирать самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Существует множество схем, начиная от самых простых, описанных выше, и заканчивая сложными, реализовать которые под силу только профессиональным электронщикам. Сегодня из старого компьютерного блока питания можно сделать собственное зарядное устройство всего за один день (нужно, чтобы оно хоть немного «дышало» — крутило кулеры).

Для сборки зарядного устройства своими руками понадобится накопитель на 200-250Вт (можно и очень старый).

Нюансы регулировки напряжения на блоке ATX с ШИМ TL494

Основная задача переделки — достичь U = 14,4 В для правильной зарядки изделия. Алгоритм действий:

  1. Отпаяйте провода, подключенные к плате. Но оставьте зеленую и припаяйте к «минусу» (это токоведущие площадки, ранее с темными проводами). Это позволит запустить блок.
  2. Возьмите все провода, припаяйте к одной и той же массе и шине +12 В.
  3. Далее потребуется работа с ШИМ, в частности — микросхемой TL494 или ее аналогом. Вам нужно найти первый контакт партии (внизу слева).
  4. Переверните плату и наблюдайте за дорожкой, ведущей от ножки микросхемы. Вы увидите, что первый вывод подключен к трем резисторам. Нас интересует сопротивление, подключенное к плюсовым выводам блока. На фото ниже он выделен красным:

Снимите сопротивление с платы и определите его сопротивление тестером. Например, это 38 кОм (для каждого блока питания компьютера цифра разная). Припаяйте пару проводов, как показано ниже:

Найдите переменный резистор того же номинала и припаяйте к этим двум проводам. Подключите блок питания к сети и, поворачивая ползунок компонента, получите напряжение 14,5 В.

Есть нюанс: при напряжении выше 15В генерация ШИМ даст сбой. Затем уменьшите сопротивление и перезагрузите блок.

Далее нужно выпарить переменное сопротивление и измерить его тестером. Выбирайте правильную часть: постоянное сопротивление. Вы можете использовать пару компонентов, спаяв их последовательно. Протестируйте работу устройства. Для удобства прикрутите подходящую ручку для переноски и установите амперметр. Но об этом поговорим позже.

Что нужно для ЗУ?

Конструктивно зарядное устройство включает в себя следующие элементы:

  • Основным элементом является двухобмоточный трансформатор, если у вас есть агрегат с большим количеством обмоток, вы можете его использовать, но остальные катушки использовать не будут. Кроме классических, вполне подойдут и импульсные трансформаторы, взятые из китайской электроники.
  • Поскольку напряжение на выходе трансформатора будет переменным, а для подзарядки аккумулятора потребуется постоянное, потребуется выпрямитель. В этом примере мы сами соберем его из четырех диодов, но если у вас есть подходящая модель, вы можете ее установить.
  • В зависимости от расстояния и величины вторичного напряжения вам могут пригодиться соединительные провода, а для намотки еще и медный проводник в лакокрасочной изоляции.
  • Амперметр и вольтметр для контроля основных выходных значений можно проверить с помощью обычного мультиметра, но это потребует ненужных затрат времени, поэтому установить стационарные устройства намного проще.
    Рис. 1: измерение мультиметром
  • Автоматическое отключение может быть выполнено с помощью реле напряжения или тока. Он реагирует на заполнение аккумулятора и отключает автоматическое зарядное устройство. Вместе с реле можно установить автомобильный свет или светодиод для фиксации окончания заряда.
  • Переменный резистор или переключатель для регулирования тока во вторичной цепи зарядного устройства. Это необходимо, если вы собираетесь использовать зарядное устройство для разных типов аккумуляторов или если сложно рассчитать рабочие параметры и необходимо их скорректировать.

Рис. 2: Пример настройки управляющего резистора

Если вы собираетесь зарядить аккумулятор один раз, вы можете использовать только первые три элемента; для постоянного использования удобнее будет иметь хотя бы контрольные приборы. Но, прежде чем собрать все воедино, необходимо убедиться, что параметры зарядного устройства после сборки соответствуют вашим потребностям. Первое, что нужно подобрать, это трансформатор зарядного устройства.

Как сделать своими руками

Сделать зарядное устройство с диодным мостом по приведенной выше схеме не составит труда. Достаточно руководствоваться следующими рекомендациями.

Подготовить необходимые комплектующие и инструменты

  • Трансформатор. Если зарядное устройство выполнено на аккумулятор легкового автомобиля Жигули емкостью 60 А × ч, то автомобильные характеристики трансформатора должны иметь следующие параметры:
    • мощность не менее 150 Вт для обеспечения зарядного тока 6 А (оптимальная зарядка с течением времени, обеспечивающая срок службы пластин аккумулятора, достигается при 10% емкости аккумулятора);
    • напряжение на вторичной обмотке должно быть больше 12 В для нормального протекания тока через разряженную батарею — порядка 14,4 Вольт.

    Трансформатор с такими характеристиками можно встретить в старых телевизорах с электрическими лампами или в изношенных музыкальных центрах, сломанных микроволновых печах и источниках бесперебойного питания. Ведь купить такое устройство в специализированных магазинах можно за небольшие деньги.

  • В более старых трансформаторах в обмотках используется алюминиевая проволока, в отличие от медной, она больше нагревается. Поэтому возникает необходимость борьбы с перегревом таких трансформаторов. Решить проблему поможет кулер от неисправного источника питания компьютера:
  • Выпрямитель. Для диодного моста следует использовать достаточно мощные диоды, работающие на ток около 10 А. Такими параметрами обладают электронные элементы типа Д246. Можно найти и другие похожие варианты. Наличие меток с указанием полярности диодов облегчает сборку моста.
  • Мощные диоды при работе выделяют много тепла. Диодный мост рекомендуется устанавливать на радиатор охлаждения, например, имеющийся в старых запчастях от системного блока компьютера.
    Если невозможно найти промышленный радиатор охлаждения, можно использовать алюминиевый профиль, как показано на изображении:
  • для подключения зарядного устройства к бытовой розетке требуется сетевая вилка.
  • Монтаж лучше всего производить на текстолитовой пластине подходящего размера.
  • нужен кусок нихромовой проволоки.
  • Амперметр, вольтметр.
  • Бумага диэлектрическая, изолента.
  • Помимо кузнеца, основным рабочим инструментом будет сварщик с необходимыми материалами для сварочной техники.

Порядок выполнения работ

  1. Поскольку трансформатор для самодельного зарядного устройства обычно берется от другого электрического устройства, напряжение и ток на вторичной обмотке очень редко соответствуют требованиям. В этом случае вторичную обмотку следует полностью удалить, оставив первичную.

    Проведите расчеты школьного курса физики, чтобы определить количество витков и диаметр провода, подходящие для требуемых напряжения и тока. Аккуратно уложить катушку с нитками на катушку несложно. Не забудьте сделать изоляцию (диэлектрическую бумагу, изоленту) между слоями. Вытяните концы проволоки и закрепите на корпусе.

    Для уменьшения вибрации обмотку следует пропитать парафином.

  2. Поместите радиатор охлаждения с четырьмя диодами Д246, установленными на текстолитовой пластине. Соберите диодный мост с проводами к клеммам аккумулятора. Зачистите концы клемм.

  3. В промежуток между диодным мостом и аккумулятором подключают амперметр и устанавливают отрезок нихромовой проволоки. Один ее конец жестко закреплен, а другой остается подвижным, так что можно варьировать длину нихромовой проволоки и величину сопротивления.

    Такой самодельный переменный резистор позволит регулировать ток, подаваемый на аккумулятор.

  4. Все соединения необходимо заизолировать изолентой. Готовое устройство для обеспечения электробезопасности необходимо поместить в подходящий корпус.
  5. Амперметр будет отслеживать процесс зарядки.

    Когда текущие показания на нем находятся в районе 1 А, можно сделать вывод, что аккумулятор заряжен.

  6. Еще можно проверить заряд с помощью вольтметра, но при подключении зарядного устройства его показания будут немного выше.

Как узнать состояние батареи?

Необходимость зарядки автомобильного аккумулятора зависит от уровня заряда. И метод проверки, который обычно называют «скручивание / не скручивание», — не самый удачный метод. Если аккумулятор «не крутится», например, перед троганием с места вы вообще не сможете завести машину, состояние «не крутится» критично и может иметь крайне негативные последствия для самого аккумулятора.

Самый эффективный и безопасный метод — измерить напряжение простейшим тестером. Итак, при температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени заряда от напряжения на выводах отключенного от нагрузки аккумулятора выглядит следующим образом:

  • 12.6-12.7 — аккумулятор полностью заряжен;
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector