схема ЗУ, принцип работы и основные компоненты

Зарядное устройство предназначено для восполнения электроэнергии аккумуляторной батареи. Существует множество разновидностей, каждая из них имеет своё строение и функциональные особенности.

Как устроено зарядное устройство для АКБ: принцип работы и основные компоненты

Все зарядные устройства для аккумуляторных батарей разделяются на два больших типа: механические и автоматические. Некоторые устройства подходят для определённых моделей аккумуляторов.

При выборе товара нужно прежде всего выяснить, какая зарядка подходит к требуемой аккумуляторной батареи.

Автоматические модели способны регулировать подачу электрического тока и напряжения самостоятельно. Используются они в новых аккумуляторах с AGM-технологиями. У них есть одно важное отличие — это электролит не в жидком состоянии. Обычные зарядные устройства предназначены для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Некоторые модели имеют механический способ регулировки важных технических характеристик.

Кислотные модели аккумуляторов заряжаются при помощи постоянной подачи напряжения. Для того чтобы электрический ток прошёл в аккумулятор, необходимо чтобы выдаваемое напряжение было больше напряжения самого источника питания. Когда аккумуляторная батарея разряжена она имеет напряжение 10,5 Вольт. В редких случаях может быть 9 Вольт, но это только у глубоко разряженных аккумуляторов.  У заряженных напряжение составляет 12,6-12,8 Вольт. Поэтому при зарядке сначала подаётся максимальное значение электрического тока, но с процессом зарядки он постепенно понижается до минимального значения.

Обычная схема зарядного устройства включает в себя:

• трансформатор;
• выпрямитель;
• стабилизированный или не стабилизированный регулятор электрического тока.

Дополнительные вспомогательные элементы, которые облегчают процесс зарядки;

• схема ограничения электрического тока;
• защитные элементы;
• световой индикатор или самостоятельная возможность отключаться после окончания зарядки.

Благодаря этим элементам, значительно увеличивается эффективность работы.

Особенности самостоятельной сборки зарядного устройства

Каждое зарядное устройство должно уметь восполнять электроэнергии аккумулятора. Многие устройства отличаются своей конструкцией, схемами и многим другим. Выбирать ЗУ всегда нужно, исходя из аккумуляторной батареи.

Неправильно подобранная зарядка может стать причиной снижения срока службы или энергетической ёмкости аккумуляторной батареи или даже стать причиной полного выхода из строя.

Для самостоятельного создания устройства необходимо изучить азы, а также знать первичные принципы создания. Диодный мост, а также регуляторы тока будут рассмотрены ниже.

Что такое диодный мост и для чего он нужен

Им называется маленький электрический прибор, который применяется в схемах и световых изделиях для превращения электрического потока энергии. Точнее, он способен переводить значения из переменных в постоянные. Множество различных производителей, профессиональных специалистов и даже обычные люди покупают светодиодные светильники, лампочки.

Они намного дешевле и используют гораздо меньше электроэнергии. Основным компонентом всех этих элементов и является рассматриваемый диодный мост, он имеет свои особенности и схемы.

Схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Создать зарядное устройство можно по любой элементной схеме. Всё сильно зависит от наличия доступных деталей, а также возможностей специалиста.

Приступать к самостоятельному сбору зарядного устройства настоятельно рекомендуется только лицам, которые знают технику безопасности при работе с электронными устройствами, а также имеют расширенные знания в сборке микросхем.

Одни из самых популярных сборок зарядных устройств:

• простое ЗУ на 12-Вольтовые аккумуляторные батареи;
• ЗУ на тиристоре КУ 202 H;
• ЗУ на схеме ТЛ 494;
• ЗУ с дополнительной функцией отключения после полного восполнения электроэнергии.

Простое зарядное устройство для аккумулятора на 12 Вольт

Для того чтобы регулировать напряжение и электрический ток, можно использовать самый простой потенциометр. Вращая его движок подстраивается зарядный ток.

В практическом варианте эта схема не применяется по двум причинам:

• из-за того что через потенциометр проходит полный нагрузочный ток, отыскать нужный компонент становиться сложно;
• электрический ток проходит через двигающийся контакт движка резистора, это повышает уровень опасности применения данного устройства.

В практическом варианте используется немного другая схема сборки ЗУ. Потенциометр входит в состав базы транзистора. Электрический ток заряда проходит через коллектор-эмиттер. Благодаря этому найти проводниковый элемент гораздо проще. Главный недостаток такой схемы заключается в том, что сквозной электрический ток идёт через регулирующий компонент, вся лишняя мощь распыляется на нём. Из-за придётся приобретать радиатор, обладающий большой площадью охлаждения.

Зарядное устройство на тиристоре КУ202Н

Такой способ сборки зарядного устройства является популярным среди специалистов и обычных пользователей. В ней аккумуляторная батарея питается выпрямленный напряжением, а электрический ток настраивается самостоятельно при помощи дополнительного элемента, который называется тиристором. Модель тиристора КУ 202 Н является отечественным производством. Также существуют и другие варианты с зарубежного рынка. Напряжение в сети уменьшается при помощи работы трансформатора, а выпрямляется специальным элементом, называемым мостом. На транзисторе с одним переходом собирается генератор, производящий импульсы. Частота его задана специальным конденсатором. Когда начинается первый полупериод генератор включается через электрическую цепь. После этого он начинает выдавать поток импульсов. Самый первый возникший импульс вскрывает тиристор, остальные имеют минимальные взаимодействия. Амперметр позволяет контролировать процесс электрический ток. Основным минусом данной схемы является то, что задаваемое напряжение скачкообразное и при любом изменении электрической сети 220 Вольт, будет падать или наоборот расти.

Когда меняется напряжение будет меняться и электрический ток, поэтому требуется внимательно следить за значениями и в случае чего быстро подрегулировать его обратно. Напряжение на аккумуляторной батарее не получится проверить с помощью вольтметра или мультиметра, так они способны измерить только постоянный параметр. Зарядные устройства с данной схемой имеют скачкообразные характеристики. Погрешность будут сильно большой, поэтому обязательно придётся отцеплять аккумуляторную батарею от всех дополнительных нагрузок. При отсутствии транзистора с одним переходом можно попробовать собрать немного другую схему. Рекомендуется использовать её только квалифицированным специалистам, так как схема становится ещё сложнее.

ЗУ для аккумулятора на микросхеме TL494

Есть возможность создать зарядное устройство на специализированной микросхеме TL 494. Применяются такие схемы не как обычно — в основном на них создают импульсные источники, где напряжение сети выпрямляется. Тут располагается трансформатор сети одновременно с выпрямителем напряжения. Импульсный приходится только стабилизатор с регулировкой. Особенностью его является то, что транзистор открыт только в некоторый период времени, а это значит, что через него не проходит сквозной электрический ток. Благодаря этому габариты элемента теплоотвода можно поменять гораздо меньших размеров. Электрический зарядный ток управляется разницей напряжений аккумуляторной батареи и выходом зарядного устройства. Установленная схема TL 494 способна ограничивать подачу электроэнергии. Понадобится вторичный усилитель. Данный режим используется для подзарядки глубоко разряженной аккумуляторной батареи. Благодаря своей технологии создания, такое зарядное устройство способно заряжать практически любые виды аккумуляторов, от самых обычных кислотных до новых с технологией AGM.

Зарядное устройство с автоматическим отключением

Данная схема значительно упрощает процесс зарядки, не нужно постоянно следить за аккумуляторной батареей. После окончания зарядки, благодаря данной схеме, будет происходить автоматическое отключение зарядного устройства от питания электричества.

Принцип её действий основывается на возможности контроля напряжения заряжаемого источника питания. Когда нужное количество достигается, происходит автоматическое открытие транзистора и реле отключает подаваемую электроэнергию с аккумуляторной батареи. Также можно дополнить схему световой индикацией, которая уведомит об окончании процедуры. Главной особенностью такой микросхемы является то, что её можно применять на отдельных разных платах, а также совмещать с работой зарядного устройства. Минусом этого метода является то, что проводить измерение придётся именно на клеммах аккумуляторной батареи. Из-за этого электрическая цепь должна быть выведена отдельным проводком. Минуют данный недостаток специальные микросхемы, которые могут контролировать зарядный электрический ток. Для того чтобы замерить электрический ток в зарядном устройстве необходимо наличие измерительного сопротивления. Такой отдельный элемент носит название — шунт.

Регулятор тока для мощного ЗУ

Некоторые специалисты предпочитают создавать дополнительные схемы регулятора для более мощных зарядных устройств. Она способна выдавать силу электрического тока не ниже 10 Ампер. Главные отличительные черты: вся схема должна собираться на 220 В; первичная трансформаторная обработка является сразу индуктивностью, которая накапливает электроэнергию, а также индуктивностью, которая после этого отдаёт энергию в нагрузку при помощи вторичных обмоток. Имеет фазоимпульсы, благодаря им регулирует подачу электроэнергии. Важное условие, первая обмотка трансформатора должна составлять нужное количество индуктивности. Для этого необходимо использовать ЛАТР 2. Наверху требуется создать искусственную изоляцию из тканей. На этой изоляции необходимо создать вторичную обмотку. Сечение провода должно составлять 3 квадратных миллиметра. Также потребуется резистор, который будет создавать импульсы разрядки аккумулятора. Некоторые специалисты утверждают, что данная схема может продлевать жизнь аккумуляторной батарее. Заменить его можно автомобильной лампочкой на 12 В.

Как правильно заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Перед тем как проводить подзарядку аккумуляторной батареи от самостоятельно созданного устройства, необходимо произвести ряд проверок на работоспособность. Для можно воспользоваться даже старым аккумулятором. Если же ничего под рукой нет, то можно попробовать испытать его на основной АКБ.

Важно то, что надо обязательно следить за всеми параметрами, чтобы они не превышали максимальных значений.

А также нельзя допускать перегрева, это может сжечь важные элементы аккумулятора и зарядного устройства. Если произошёл нагрев, требуется немедленно отключить устройство от сети и выяснить причину. Самостоятельно созданное устройство отличается от магазинных, поэтому некоторые проверки проводятся индивидуально.

Рекомендации по правильной зарядке автомобильного аккумулятора своими руками

1. Все статьи
2. Рекомендации по правильной зарядке автомобильного аккумулятора своими руками

Несмотря на большое количество информации, содержащейся в справочниках и в Интернете, не все автолюбители знают, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

Вот почему не всем удается сделать это грамотно, в результате чего страдает сам аккумулятор, который в некоторых случаях даже приходится менять. Как зарядить аккумулятор автомобиля, не допуская ошибок? Остановимся подробнее на всех основных вопросах.

Зарядка аккумулятора автомобиля осуществляется двумя способами:

Первый способ. Аккумулятор остается в автомобиле. При этом двигатель и генератор находятся в рабочем режиме. Зарядка АКБ идет автоматически. Причем, тут действует правило: чем больше обороты, а электроприборы не включены, тем быстрее осуществится  зарядка.

Второй способ. Аккумулятор вынимается из автомобиля и подсоединяется к зарядному устройству. Многим импонирует этот способ, так как зарядное устройство само определяет изначальный ток зарядки. Это происходит  автоматически. Критерии – начальное состояние аккумулятора и его емкости. К тому же, современные зарядные устройства снабжены функцией, которая позволяет не опасаться неправильного подключения батареи к устройству; в случае неправильной полярности подключения, устройство сигнализирует об этом. После окончания процесса зарядки, ЗУ самостоятельно завершает процесс.

Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Но это не значит, что нужно придерживаться самых минимальных значений. Иначе зарядка аккумулятора займет очень долгий срок, в течение которого ваше авто будет обречено на простой. Чтобы решить, как зарядить автомобильный аккумулятор, если вы выбираете второй способ зарядки, нужно определиться с зарядным устройством. Встает вопрос: какое выбрать? Современные устройства напоминают небольшой компьютер с массой свойств и кнопок. Чтобы разобраться в нем, требуется внимательно изучить инструкцию. При этом, стоит выбирать зарядные устройства, которые обладают важными свойствами. Например, такие, как стабильность уровня поступающего напряжения и защита от скачков напряжения.

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля требует соблюдения следующих правил:

— Перед зарядкой необходимо проверить уровень электролита. В случае недостатка нужно долить дистиллированную воду;

— Нельзя заряжать замерзший аккумулятор; перед зарядкой он должен оттаять;

— Следует вывинтить (или вытянуть) пробки из АКБ, используя отвертку. Пробки нужно положить на отверстия, чтобы предотвратить брызги кислоты. Тогда и газы, образовавшиеся при зарядке, будут выходить свободно;

— Важно соблюдать уровень тока. Для зарядки считается оптимальным использование тока, равного 10% (или 0,1) емкости батареи. К примеру, при емкости в 60 Ah ток заряда должен находиться на уровне 6 А.

— Зарядка автомобильного аккумулятора производят только в хорошо проветриваемом помещении.

— При вмонтированном аккумуляторе необходимо держать капот открытым;

— Положительный полюс аккумулятора должен быть соединен с положительным полюсом ЗУ (зарядного устройства). Соответственно, отрицательный полюс должен быть подключен к отрицательному;

— Зарядка аккумулятора автомобиля должна продолжаться, пока во всех ячейках не начнется активное образование газа;

— После зарядки нужно проверить уровень электролита. И, при необходимости, долить дистиллированной воды;

— Также, после зарядки, следует проверить показатель плотности электролита. Если вы обнаружите, что в одной из ячеек плотность значительно ниже (более чем на 0,04 г/см), это будет свидетельствовать о неисправности аккумулятора и необходимости его замены;

— После зарядки нужно подождать 20-25 минут, пока из аккумулятора выйдет газ, затем завинтите или вставьте пробки.

Сколько заряжать автомобильный аккумулятор?

АКБ считается полностью заряженной в том случае, когда начинается закипание электролита. Считается, что среднее время зарядки автомобильного аккумулятора – в пределах 8-10 часов. Но это относительные показатели. На самом деле, время зарядки может сильно различаться и зависит от изначального заряда АКБ.

Еще несколько рекомендации, позволяющих понять, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

— Глубокие заряды и перезаряды аккумулятора делать не рекомендуется. Почему? В результате этого на свинцовых пластинах появляется накипь, после чего аккумулятор не подлежит восстановлению.

— Делайте регулярные замеры плотности электролита, особенно в зимний период.

— Зарядка аккумулятора автомобиля летом производится после того, как только уровень разрядки составит 50%. Зимой этот показатель вдвое меньше – 25%.

После того, как зарядка закончена, батарею желательно  промыть и просушить. На корпус АКБ часто попадает кислота или грязь, от которых нужно избавляться по возможности быстро. В противном случае, это может послужить причиной разряда АКБ – ведь корпус пропускает напряжение. Чтобы проверить, происходит ли это, нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если показатель отличен от нуля, значит, батарея пропускает напряжение. В таком случае, ее следует промыть раствором соды, но так, чтобы раствор не попал в банки аккумулятора.

В целом, зарядка аккумулятора автомобиля своими руками не составляет большого труда, необходимо только соблюдать несложные правила, описанные в данной статье, и тогда Ваш аккумулятор прослужит долго и будет радовать Вас своей надёжной работой.

Google

Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов 12 В — TRONICSpro

Введение

Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов 12 В — это устройство, позволяющее заряжать аккумуляторы, когда они разрядились. Эти зарядные устройства бывают разных форм, включая настенные зарядные устройства, портативные зарядные устройства и даже зарядные устройства на солнечной энергии. Настенные зарядные устройства являются наиболее распространенным типом зарядных устройств и часто входят в комплект поставки новой электроники, такой как телефоны и ноутбуки.

Портативные зарядные устройства отлично подходят для зарядки на ходу, позволяя поддерживать питание ваших устройств, пока вы находитесь вдали от дома. Зарядные устройства на солнечных батареях используют энергию солнца для подзарядки аккумуляторов, что делает их экологически чистым вариантом. При использовании зарядного устройства важно следовать рекомендациям производителя и убедиться, что вы используете правильное зарядное устройство для своего устройства, чтобы не повредить аккумулятор или устройство.

Перевести язык:

В этом видео я сделал самодельное зарядное устройство с функцией индикации полной зарядки аккумулятора. Я постарался сделать это видео настолько простым, насколько это возможно, и использовал общие компоненты. Я надеюсь, что это было бы полезно.

Схема

Самодельное зарядное устройство 12 В

Самодельное зарядное устройство 12 В

Другие схемы LA4 Усилитель 440, регулятор тембра и MP3 Схема цепи управления тембром низких частот 2N3055 MJ2955 Схема цепи усилителя класса AB 2N3055 Схема цепи усилителя мощности 120-ваттная схема усилителя мощности TDA7294 13003 Схема стереоусилителя Схема простого регулируемого источника питания 13003 Принципиальная схема самодельного усилителя низких частот Схема переменного источника питания 0–30 В_10 А Стереоусилитель TDA7297 Двухмостовая схема Схема 4-канального усилителя TDA7388, 160 Вт Схема схемы усилителя мощности TDA2040, 30 Вт Схема самодельного зарядного устройства 12 В Самодельная схема зарядного устройства 12 В

Рабочая Пояснение

Зарядное устройство 12В Самодельное

Изготовление аккумулятора 12В зарядное устройство — это простой и экономичный проект, с которым может справиться каждый. Во-первых, вам нужно собрать некоторые основные материалы, включая трансформатор, диоды, конденсаторы и резисторы. Когда у вас есть компоненты, начните с подключения первичной обмотки трансформатора к источнику питания переменного тока и подключения вторичной обмотки к мостовому выпрямителю, состоящему из четырех диодов, соединенных ромбовидным узором.

Добавьте конденсатор фильтра параллельно выходу моста для плавного постоянного тока и отрегулируйте его с помощью регулируемого регулятора напряжения IC. Наконец, добавьте несколько зажимов или зажимов типа «крокодил», чтобы подключить его к 12-вольтовой батарее. Помните, что при работе с электричеством всегда соблюдайте надлежащие меры электробезопасности. В целом, этот проект «Сделай сам» не только сэкономит вам деньги, но и принесет вам удовлетворение, зная, что вы сами построили что-то практичное в повседневной жизни.

Список компонентов

Самодельное зарядное устройство на 12 В

• 1- 1X 12-В ТРАНСФОРМАТОР
• 2- 4X 1N4007 ДИОДЫ
• 3- 1X 1000 мкФ 35 В КОНДЕНСАТОР
• 4- 1X ТРАНЗИСТОР C1383
• 5- 1X РЕЗИСТОР 1 ОМ 5 ВТ
• 6- 1X КРАСНЫЙ СВЕТОДИОД
• 7- 1X ОРАНЖЕВЫЙ СВЕТОДИОД
• 8- 1X 2. 2K РЕЗИСТОРЫ
• 9- 1X 1K РЕЗИСТОР
• 10- ЧАСТЬ VERO BOARD
• 11- SO ME JUMPER WIRES

Больше проектов, вам может понравиться:

• Видеопередатчик Самодельный FM-радиопередатчик своими руками
• Регулируемый блок питания Самодельное зарядное устройство
• Инвертор 12–220 В 500 Вт, самодельный
• Инвертор H-Bridge 12–220 В, самодельный модуль защиты от заряда
• D718 B688 Усилитель басов самодельный своими руками
• C5200 Усилитель басов самодельный с громкостью
• Усилитель басов LA4440 самодельный самодельный
• C5200 A1943 TDA2030 Усилитель самодельный самодельный

Вам также может понравиться:

(Посетили 133 раз, 5 посещений сегодня)

Категория: Простая электроника | Тег: схема зарядного устройства, DIY переменный источник питания, самодельное зарядное устройство, как сделать зарядное устройство на 12 В, принципиальная схема источника питания Зарядное устройство для кислотных аккумуляторов с CC и CV

12 В Свинцово-кислотные аккумуляторы широко используются во многих областях, включая автомобили, лодки и системы резервного питания. Эти аккумуляторы требуют периодической зарядки для поддержания оптимальной производительности и продления срока службы. В этом блоге я расскажу вам, как создать простое и эффективное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов на 12 В для 12-вольтовых аккумуляторов, которые обычно используются внутри ИБП для настольных компьютеров, используя легкодоступные компоненты.

 

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В реализует режим зарядки CC & CV (постоянный ток и постоянное напряжение). Схема основана на линейном стабилизаторе LM317 и нескольких пассивных компонентах. Зарядное устройство заряжает аккумулятор в режиме постоянного тока и постоянного напряжения. Сначала он заряжается в режиме постоянного тока, а затем переходит в режим постоянного напряжения.

Вы можете ознакомиться с моим популярным проектом Arduino Solar Charge Controller (V 2.02)

Как это работает?

 

 

Входное напряжение сети переменного тока понижается до более низкого напряжения (12-15 В) с помощью понижающего трансформатора. Затем низковольтный переменный ток выпрямляется до постоянного напряжения мостовой выпрямительной схемой, состоящей из 4 диодов D1, D2, D3 и D4. Затем постоянное напряжение фильтруется через конденсаторы входного фильтра С1 и С2.

Отфильтрованное постоянное напряжение подается на вход регулятора LM317, выходное напряжение с него определяется номиналами двух резисторов R1 и R2. Это напряжение является уставкой зарядного устройства для завершения цикла зарядки.

Vout = 1,25 x (1 + R2/R1)

Здесь я использовал R1 = 1K и R2 = 10K

Таким образом, Vout = 1,25 x (1 + 10/1) = 1,25 x 11 = 13,75 В

900 04 выходное напряжение с LM317 снова фильтруется через конденсатор выходного фильтра С3.

Ток заряда определяется резистором R3. Я использовал резистор 0,47 Ом / 2 Вт для установки зарядного тока на 500 мА. Однако вы можете уменьшить его значение для более высокого зарядного тока. Но не превышайте 1,2 А, иначе LM317 может выйти из строя.

Когда ток через резистор R3 превышает 500 мА, транзисторы Q1 и Q2 открываются, и напряжение на резисторе увеличивается. Однако регулятор LM317 этого не допустил, и напряжение медленно снижается и переходит в режим постоянного тока.

При низком зарядном токе транзисторы Q1 и Q2 находятся в режиме отсечки, поэтому выходное напряжение остается постоянным.

MOSFET Q3 отключает зарядное устройство, пока оно не будет подключено к сети переменного тока.

Схема ОУ используется для светодиодной индикации окончания цикла заряда.

Гербер-файлы печатной платы и схема:

Загрузите принципиальную схему, файлы Gerber и спецификацию с сайта PCBWay

Тестирование зарядного устройства:

 

Для проверки зарядного устройства необходим понижающий трансформатор со вторичным напряжением в диапазоне 12-16В. Здесь для демонстрации я использовал трансформатор 220/16 В. Подсоедините низковольтные клеммы трансформатора к винтовой клемме входа переменного тока на печатной плате.

Подсоедините аккумулятор к винтовой клемме на плате. Убедитесь, что вы подключаетесь к правильной полярности. Полярность отмечена на печатной плате. Это зарядное устройство не имеет защиты от обратной полярности, если вы подключите аккумулятор в неправильном направлении, он будет поврежден.

После подключения трансформатора и аккумулятора к плате зарядного устройства подключите первичную (сторону высокого напряжения) трансформатора к сети переменного тока. Светодиод зарядного устройства немедленно загорится, это означает, что зарядное устройство заряжает аккумулятор. Вы можете проверить зарядное напряжение и ток с помощью мультиметра. Я использовал свой мультиметр для измерения зарядного напряжения и токоизмерительные клещи для измерения зарядного тока.

На начальном этапе зарядки ток заряда остается постоянным (около 500 мА), но в конце цикла зарядки он достигает постоянного напряжения (13,75 В).