ЗАРЯДНІ ПРИСТРОЇ ДЛЯ АВТОМОБІЛЬНИХ АКУМУЛЯТОРІВ

Нижче описаний варіант схеми , який, незважаючи на велику складність, простіше в налаштуванні завдяки використанню операційного підсилювача для нормалізації напруги струмовимірювального шунта. У цій схемі як шунт R13 можна використовувати практично будь-який дротяний резистор опором 0,01...0,1 Ом і потужністю 1...5 Вт. Необхідне для нормального регулювання струму в навантаженні напруга 0 ... 0,6 на виведенні 1 мікросхеми DA1 досягається співвідношенням опорів резисторів R9 та R11 . Опір резисторів R11 та R12 повинні бути однаковими та бути в межах 0,5...100 кОм. Опір резистора R9 підраховують за формулою:R9(Ом) = 0,1 * Iвих. max (A) * R11(Ом) / Iвих. max (А) * R13(Ом). Змінний резистор R2 може бути будь-яким відповідним, з опором 1...100 кОм. Після вибору R2 розраховують потрібне значення опору резистора R4, яке визначається за формулою:R4(Ком) = R2(Ком) * (5 В- 0,1 * Iвих. max(A)) / 0,1* Iвих. max(A). Змінний резистор R14 також може бути будь-яким відповідним з опором 1...100 кОм. Опір резистора R15 визначає верхню межу регулювання вихідної напруги. Номінал цього резистора повинен бути таким, щоб при максимальній вихідній напрузі на движку резистора, в нижньому за схемою положенні, напруга становила 5,00В. На малюнку показані номінали для максимального вихідного струму 6А максимальної напруги 15, але граничні значення цих параметрів легко перерахувати згідно з вищенаведеними формулами.

Конструктивно основну частину схеми виконано на друкованій платі розміром 45 х 58 мм. Інші елементи: силовий трансформатор, діодний міст VD2, транзистор VT1, діод VD5 , дросель Др1, електролітичні конденсатори С2, С7, змінні резистори та запобіжники розміщені методом об'ємного монтажу в корпусі зарядного пристрою. Такий підхід дозволив використовувати у схемі різні за габаритами елементи та був викликаний необхідністю тиражування конструкції.

Вимоги до елементної бази описано на попередніх сторінках. Правильно зібрана схема починає працювати відразу і практично не вимагає налагодження. Описана конструкція, може використовуватися не тільки як зарядний пристрій, але і лабораторного блокуживлення з регульованим обмеженням вихідного струму.

У цій статті поговоримо про ще один зарядний пристрій для автомобіля. Заряджатимемо акумулятори стабільним струмом. Схема зарядного зображено малюнку 1.

Як мережевий трансформатор у схемі застосований перемотаний трансформатор від лампового телевізора ТС-180, але підійдуть і ТС-180-2 і ТС-180-2В. Для перемотування трансформатора спочатку його акуратно розбираємо, не забувши при цьому помітити якими сторонами був склеєний сердечник, плутати положення U-подібних частин сердечника не можна. Потім змотуються усі вторинні обмотки. Екрануючу обмотку, якщо користуватиметеся зарядним тільки вдома, можна залишити. Якщо ж передбачається використання пристрою та інших умовах, то екрануюча обмотка знімається. Знімається також і верхня ізоляція первинної обмотки. Після цього котушки просочуються бакелітовим лаком. Звичайно просочення на виробництві відбувається у вакуумній камері, якщо таких можливостей немає, то просочимо гарячим способом - гарячий лак, розігрітий на водяній бані, кидаємо котушки і чекаємо з годинку, поки вони не просочаться лаком. Потім даємо зайвому лаку стекти і ставимо котушки в газову духовку з температурою близько 100 ... 120? У крайньому випадку обмотку котушок можна просочити парафіном. Після цього відновлюємо ізоляцію первинної обмотки тим самим папером, але теж просоченим лаком. Далі мотаємо на котушки по… зараз порахуємо. Для зменшення струму холостого ходу, а він явно зросте, тому що необхідної феропасти для склеювання кручених, розрізних сердечників у нас немає, будемо використовувати всі витки обмоток котушок. І так. Число витків первинної обмотки (див. таблицю) дорівнює 375 +58 +375 +58 = 866 витків. Кількість витків на один вольт дорівнює 866витків ділимо на 220 вольт отримуємо 3,936 ≈ 4витки на вольт.

Обчислюємо кількість витків вторинної обмотки. Задамося напругою вторинної обмотки 14 вольт, що дасть нам на виході випрямляча з конденсаторами фільтра напруга 14 √2 = 19,74 ≈ 20вольт. Взагалі, чим менша ця напруга, тим менша марна потужність у вигляді тепла виділятиметься на транзисторах схеми. І так, 14 вольт множимо на 4 витки на вольт, отримуємо 56 витків вторинної обмотки. Тепер поставимо струм вторинної обмотки. Іноді потрібно швидко зарядити акумулятор, а значить потрібно збільшити на деякий час зарядний струм до межі. Знаючи габаритну потужність трансформатора – 180Вт та напругу вторинну обмотки, знайдемо максимальний струм 180/14 ≈ 12,86А. Максимальний струм колектора транзистора КТ819 – 15А. Максимальна потужність по довіднику транзистора в металевому корпусі дорівнює 100Вт. Значить при струме12А і потужності 100Вт падіння напруги на транзисторі не може перевищувати… 100/12 ≈ 8,3 вольта і це за умови, що температура кристала транзистора не перевищує 25? Значить потрібен вентилятор, оскільки транзистор працюватиме межі своїх можливостей. Вибираємо струм рівний 12А за умови, що у кожному плечі випрямляча вже стоятиме по два діоди по 10А. За формулою:

0,7 множимо на 3,46, отримуємо діаметр дроту? 2,4 мм.

Можна зменшити струм до 10А і застосувати провід діаметром 2мм. Для полегшення теплового режиму трансформатора вторинну обмотку можна не закривати ізоляцією, а просто додатково покрити шаром бакелітового лаку.

Діоди КД213 встановлюються на пластинчасті радіатори 100х100х3мм з алюмінію. Їх можна встановити безпосередньо на металевий корпус зарядного через слюдяні прокладки з використанням термопасти. Замість 213-х можна застосувати Д214А, Д215А, Д242А, але найкраще підходять діоди КД2997 з будь-якою літерою, типове значення прямого падіння напруги у яких дорівнює 0,85В, отже, при струмі заряду 12А на них виділиться у вигляді тепла 0,85 1 10Вт. Максимальний випрямлений постійний струмцих діодів дорівнює 30А, та й коштують вони не дорого. Мікросхема LM358N може працювати з напругою вхідного сигналу близьким до нуля, вітчизняних аналогів я не зустрічав. Транзистори VT1 ​​та VT2 можна застосувати з будь-якими літерами. Як шунт застосована смужка зі лудженої жерсті. Розміри моєї смужки вирізаної із консервної банки () – 180×10х0,2мм. При зазначених на схемі номіналах резисторів R1,2,5 струм регулюється приблизно від 3 до 8А. Чим менший номінал резистора R2, тим більший струм стабілізації пристрою. Як розрахувати додатковий опір для вольтметра прочитайте.

Про амперметр. У мене смужка вирізана за вказаними вище розмірами, цілком випадково має опір 0,0125Ом. Значить при проходженні через струму в 10А, на ній впаде U=I R ​​= 10 0,0125=0,125В = 125млВ. В моєму випадку застосована вимірювальна головка має опір 1200 Ом при температурі 25С.

Ліричний відступ.Багато радіоаматорів, ґрунтовно підганяючи шунти для своїх амперметрів, чомусь ніколи не звертають увагу на температурну залежність всіх елементів схем, що збираються ними. Розмовляти на цю тему можна до нескінченності, я наведу вам лише невеликий приклад. Ось активний опір рамки моєї вимірювальної головки за різних температур. І за яких умов розраховувати шунт?

Це означає, що струм, виставлений в домашніх умовах, не буде відповідати струму, виставленому по амперметру в холодному гаражі взимку. Якщо вам це по барабану, то зробіть просто перемикач на 5,5А та 10… 12А та жодних приладів. І не бійся, щоб їх не розбити, це ще один великий плюс зарядного пристрою зі стабілізацією струму заряду.

І так далі. При опорі рамки, що дорівнює 1200Ом і струму повного відхилення стрілки приладу 100мкА, нам потрібно подати на головку напругу 1200 0,0001=0,12В = 120млВ, що менше, ніж падіння напруги на опорі шунта при струмі 10А. Тому послідовно вимірювальній головці поставте додатковий резистор, краще підстроювальний, щоб не мучитися з підбіркою.

Монтаж стабілізатора виконано на друкованій платі (див. фото 3). Максимальний струм заряду для себе я обмежив шістьма амперами, тому при струмі стабілізації 6А і падінні напруги на потужному транзисторі 5В, потужність, що виділяється, при цьому дорівнює 30Вт, і обдуві вентилятором від комп'ютера, даний радіатор нагрівається до температури 60 градусів. З вентилятором це багато, необхідний ефективніший радіатор. Приблизно визначити необхідну. Моя вам усім порада - ставте радіатори розраховані для роботи ПП приладів без кулери, нехай краще розміриприлади збільшаться, але при зупинці цього кулера нічого не згорить.

При аналізі вихідної напруги осцилограма його була зашумлена, що свідчить про нестабільності роботи схеми тобто. схема збуджувалася. Довелося доповнити схему конденсатором С5, що забезпечило стабільність роботи пристрою. Так, ще, для того, щоб зменшити навантаження на КТ819, я зменшив напругу на виході випрямляча до 18В (18/1,41 = 12,8В тобто напруга вторинної обмотки у мого трансформатора дорівнює 12,8В). Завантажити малюнок друкованої плати. До побачення. К.В.Ю.

Кому ніколи "заморочуватися" з усіма нюансами зарядки автомобільного акумулятора, стежити за струмом зарядки, вчасно відключити, щоб не перезарядити і т.д., можна порадити просту схему зарядки автомобільного АКБ з автоматичним вимкненням при повній зарядці акумулятора. У цій схемі використовується один потужний транзистор для визначення напруги на акумуляторі.

Схема простого автоматичного зарядного пристрою автомобільного акумулятора

Список необхідних деталей:

• R1 = 4,7 кОм;
• Р1 = 10K підстроювальний;
• T1 = BC547B, КТ815, КТ817;
• Реле = 12В, 400 Ом, (можна автомобільне, наприклад: 90.3747);
• TR1 = напруга вторинної обмотки 13,5-14,5, струм 1/10 від ємності АКБ (наприклад: АКБ 60А/год - струм 6А);
• Діодний міст D1-D4 = на струм, що дорівнює номінальному струму трансформатора = не менше 6А (наприклад Д242, КД213, КД2997, КД2999 …), встановлені на радіаторі;
• Діоди D1 (паралельно реле), D5,6 = 1N4007, КД105, КД522 ...;
• C1 = 100uF/25V.
• R2, R3 - 3 ком
• HL1 - АЛ307Г
• HL2 - АЛ307Б

У схемі відсутня індикатор заряджання, контролю струму (амперметр) та обмеження зарядного струму. За бажання можна поставити на вихід амперметр у розрив будь-якого з дротів. Світлодіоди (HL1 і HL2) з обмежувальними опорами (R2 і R3 - 1 ком) або лампочки паралельно С1 "мережа", а до вільного контакту RL1 "кінець заряду".

Змінена схема

Струм, рівний 1/10 від ємності АКБ підбирається кількістю витків вторинної обмотки трансформатора. При намотуванні вторинки трансформатора необхідно зробити кілька відведень для вибору оптимального варіанту зарядного струму.

Заряд автомобільного (12-вольтового) акумулятора вважається закінченим, коли напруга на його клемах досягне 14,4 вольт.

Поріг відключення (14,4 вольт) встановлюється підстроювальним резистором Р1 при підключеному та повністю зарядженому акумуляторі.

При зарядці розрядженого акумулятора напруга на ньому буде близько 13В, у процесі заряджання струм падатиме, а напруга зростатиме. Коли напруга на акумуляторі досягне 14,4 вольт, транзистор Т1 відключить реле RL1 ланцюг заряду буде розірвано і АКБ відключиться від зарядної напруги з діодів D1-4.

При зниженні напруги до 11,4 вольт зарядка знову відновлюється, такий гістерезис забезпечують діоди D5-6 в емітері транзистора. Поріг спрацьовування схеми стає 10 + 1,4 = 11,4 вольт, які можна розглядати як автоматичного перезапуску процесу зарядки.

Такий саморобний простий автоматичний зарядний пристрій допоможе Вам проконтролювати процес зарядки, не простежити закінчення зарядки і не перезарядити свій акумулятор!

Використані матеріали сайту: homemade-circuits.com

Інший варіант схеми зарядного пристрою для 12-вольтового автомобільного акумулятора з автоматичним вимкненням після закінчення зарядки

Схема трохи складніша за попередню, але з більш чітким спрацьовуванням.

Таблиця напруг та відсоток розрядженості АКБ, не підключених до зарядного пристрою

П О П У Л Я Р Н О Е:

Описи осцилографічних приставок до телевізора вже публікувалися на сторінках журналу («Радіо», 1959 № 1; 1965 № 8 та ін). Однак на відміну від них пропонована приставка не потребує втручання у схему телевізора (вона підключається до антенного гнізда телевізора). Спільно з генератором частоти, що коливається, її можна використовувати для налагодження підсилювачів ПЧ радіоприймачів.

Акумулятор – досить дорога деталь автомобіля. Тому за нею потрібен догляд та контроль! Нижче розглянемо індикатор, який призначений для контролю за автомобільною напругою акумуляторної батареї. Він контролює напругу бортової мережі автомобіля і від неї харчується.

За певних умов акумулятор автомобіля розряджається. Це може статися як через природне зношування деталі, так і через неправильну експлуатацію. Наприклад, якщо залишити машину на зиму на автостоянці, цілком можливо, що вам знадобиться зарядний пристрій, щоб пожвавити автомобіль.

Увага! Зібрати зарядний пристрій автомобільного акумулятора можна своїми руками, головне, робити все чітко за схемою.

Процес розряджання акумулятора

Перед тим як розпочати відновлення пристрою, необхідно розглянути в деталях причину, що призвела до такої ситуації. Схема роботи досить проста. Акумулятор заряджається від генератора.

Щоб виділення газів під час заряджання не перевищило допустимі норми, встановлюється спеціальне реле. Воно забезпечує необхідний рівень подачі електроенергії. Зазвичай цей показник встановлюється на позначці 14,1 В.Допускається похибка не більше 0,2 У.

Тим не менш, щоб автомобільний акумуляторзарядився повністю, необхідно зарядний пристрій з потужністю 14,5 В, що видається, його схема досить проста. Не дивно, що зробити апарат під силу практично кожному автомобілісту.

Якщо на вулиці плюсова температура, запустити машину може наполовину заряджений акумулятор. На жаль, взимку в такій ситуації у вас можуть виникнути серйозні проблеми. Справа в тому, що коли за вікном -20 ємність батареї зменшується вдвічі. Не дивно, що за такого розкладу більшість автомобілістів замислюються про схему зарядного пристрою для акумулятора, яке можна було б легко зібрати.

Під впливом негативних температур в'язкість мастила збільшується. Також зростає сила пускових струмів. В результаті запустити автомобіль без прикурювання не вдасться. Звичайно, до подібного краще не доводити.

Важливо! Перед зимою найкращою профілактикою акумулятора буде заряджання за допомогою зарядного пристрою, який ви зібрали на основі однієї із представлених у статті схем.

Безумовно, зарядний пристрій акумулятора можна придбати в магазині, але його вартість не мала. Мабуть, саме тому все більше автомобілістів звертаються до старих схем, які дозволяють зібрати працюючий пристрій своїми руками за кілька годин.

Про зарядні пристрої для автомобіля

При бажанні та певній промові зарядити акумулятор можна навіть за допомогою одного діода. Щоправда, для цього знадобиться ще й обігрівач, але зазвичай є в кожному гаражі.

Схема включення такого примітивного зарядного пристрою досить проста. Акумулятор підключається через діод до електричної мережі. Потужність обігрівача може бути в діапазоні 1-2 кіловат. П'ятнадцятої години такої терапії достатньо, щоб повернути акумулятор до життя.

Важливо! ККД зарядного пристрою, електрична схема якого складається з обігрівача та діода, становить лише 1 відсоток.

Якщо альтернативою розглядати зарядні пристрої, у робочих схемах яких є транзистори, то подібні апарати відрізняються тим, що виділяють дуже багато тепла.Також вони схильні до ризику короткого замикання. Особливо дорого при їх використанні стоїть помилка вибору полярності при підключенні контактів батареї.

Часто водії під час створення зарядного пристрою використовують схеми, які включають тиристори. На жаль, вони не здатні забезпечити високу стабільність струму, що подається на батарею.

Ще одним вагомим недоліком схем зарядного пристрою з тиристорами є акустичний шум. Не можна залишити без уваги і радіоперешкоди, здатні вплинути на роботу мобільних телефонівабо іншої радіотехніки.

Важливо! Істотно знизити радіоперешкоди від зарядного пристрою з тиристорами дозволяє феритове кільце. Його потрібно надіти на мережний провід.

Які схеми користуються популярністю в інтернеті

Існує безліч технічних рішень, кожне з яких володіє своїми плюсами та мінусами. Найчастіше в інтернеті можна знайти схему зарядного пристрою із блока живлення комп'ютера.

У подібному рішенні є кілька важливих нюансів. Багато автомобілів вибирають саме такий шлях створення пристрою для підзарядки тому, що структурні схемиБлоки живлення для комп'ютерів ідентичні один одному. Проте електричні схемивони різні.Тому для того щоб працювати з пристроями такого класу потрібна профільна освіта. Самоучкам та аматорам буде досить важко впоратися з подібною роботою.

Найкраще зосередити свою увагу на конденсаторній схемі. Вона має такі плюси:

1. По-перше, вона дає порівняно високий ККД.
2. По-друге, така конструкція виділяє мінімум тепла.
3. По-третє, гарантує стабільне джерело струму.
4. Четвертою незаперечною перевагою є досить непоганий захист від випадкового замикання.

На жаль, без недоліків обійтися не вдалося. Іноді при роботі цього зарядного пристрою спостерігається зникнення контакту з акумулятором. Як результат напруга зростає у кілька разів. У цьому утворюється резонансний контур. Це виводить із ладу всю схему.

Чинні схеми

Загальна структура

Незважаючи на складність, дана структурадосить проста у створенні. Фактично вона складається з кількох закінчених систем. Якщо ви не відчуваєте впевненості, яка дозволить вам її зібрати. Можна скасувати деякі елементи, зберігши у своїй більшу частину продуктивності.

Наприклад, можна виключити з цього малюнка всі елементи, які відповідають за автоматичне відключення. Це дозволить значною мірою спростити процес радіотехнічних робіт.

Важливо! В загальної структуриособливу роль відіграє електротехнічна система, яка відповідає за захист від неправильного підключення полюсів.

В якості захисту зарядного пристрою від неправильного підключення полюсів використовується реле. У такому разі при неправильне підключеннядіод не пропустить струму, і схема збереже свою працездатність.

За умови, що всі контакти підключені правильно, струм надходить на клеми та пристрій забезпечує живлення автомобільної батареї. Систему захисту такого типу можна використовувати з тиристорним та транзисторним обладнанням.

Баластні конденсатори

Коли ви робите зарядну систему конденсаторного типу — особливу увагу слід приділити радіотехнічній структурі, яка відповідає за стабілізацію сили струму. Найкраще організувати її роботу за допомогою послідовного включення первинної обмотки T1 та конденсаторів С4-С9.

Важливо!Збільшення ємності конденсатора дозволяє досягти зростання потужності струму.

На малюнку вище представлено повністю готову електротехнічну структуру, здатну зарядити батарею. Єдине, що потрібно – це діодний міст. Щоправда, Варто відзначити, що надійність даної системи вкрай низька. Найменше порушення контакту призводить до поломки трансформатора.

Номінал конденсатора залежить від заряду батареї, залежність наступна:

• 0,5 А - 1 мкF;
• 1 А - 3, 4 мкF;
• 2 А - 8 мкF;
• 4 А - 16 мкF;
• 8 А - 32 мкF.

Конденсатори краще підключати групами паралельно один одному. Як перемикач можна використовувати двогалетний апарат. Іноді інженери у схемах використовують тумблери.

Підсумки

Є безліч простих схемзарядного пристрою акумулятора. Для того, щоб зробити їх своїми руками, не потрібні будь-які спеціальні радіотехнічні знання. Досить усидливості та бажання без витрат відновити автомобільну батарею. Найпрактичніше використовувати конденсаторну схему. Вона має високий ККД і добре протистоїть коротким замиканням.

Встановлення програм