Зарядное устройство для автомобильного АКБ. Схемы.

По этой схеме собрать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А (размеры трансформатора внушительные, примерно 15х15х15 см. и выше). Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Настройка прибора сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру (мультиметру, авометру).

---

Совсем элементарная схема простейшего зарядного устройства АКБ автомобилей

Диоды Д 242, Д 242А, конденсатор электролитический 2200 мкф 25 В

Трансформатор силовой

1 обмотка на 220 В, 2 обмотка 15 В от 6 А и можно до 15 А, ТС 180-2 от старого лампового ЧБ телевизора вполне подойдёт.

Данная схема ЗУ имеет большие пульсации на выходе.

---

Схема ЗУ с автоматическим отключением АКБ

---

Пусковое устройство

Применение пускового устройства будет особенно полезно автолюбителям, занимающимся эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, так как оно продлевает срок службы аккумулятора, а также позволяет без проблем заводить холодный автомобиль зимой, даже при не полностью заряженном аккумуляторе. Из опыта известно, что при минусовой температуре аккумулятор снижает свою отдачу на 25…40%. А если он еще не полностью заряжен, то не сможет обеспечить требуемый для пуска двигателя начальный ток 200 А. Этот ток потребляет стартер в начальный момент раскрутки вала двигателя (номинальный ток потребления стартером около 80 А, но в момент пуска он значительно больше).

Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100А при напряжении 10…14В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис.1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.

Рис.1.

Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА — при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается). Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.

Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260…290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5…2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200…380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь.

Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше — домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной — даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.

При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.

Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15… 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность — одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12…13,8В при номинальном сетевом напряжении 220В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, Х3 нагрузочном резисторе сопротивлением 5…10 Ом.

Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок («плюс» диода соединен с крепежной гайкой).

Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники. Контакты включателя S1 должны быть рассчитаны на ток не менее 5А, например типа Т3.

---

Зарядно-пусковое устройство Старт УПЗУ-У3 — схема, описание

Устройство предназначено для зарядки аккумулятора током не более 30А, также для пуска стартера дополнительным током 50А

при наличии заряженного аккумулятора. 

Инструкция к ЗПУ Старт УПЗУ-У3 — Скачать

Зарядные устройства для автомобильного аккумулятора своими руками

Часто владельцам автомобилей приходится сталкиваться с таким явлением как невозможность запуска двигателя по причине разряда аккумулятора. Для решения проблемы потребуется воспользоваться зарядкой для АКБ, которая стоит немалых денег. Чтобы не тратиться на покупку нового зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, можно смастерить его своими руками. Важно только отыскать трансформатор с необходимыми характеристиками. Для изготовления самодельного устройства не обязательно быть электриком, а весь процесс в целом займёт не больше нескольких часов.

Особенности функционирования аккумуляторов

Не все водители знают о том, что в автомобилях используются свинцово-кислотные аккумуляторы. Такие АКБ отличаются своей выносливостью, поэтому способны служить до 5 лет.

Для зарядки свинцовых АКБ используется ток, который равняется 10% от общей ёмкости аккумулятора. Это значит, что для зарядки аккумулятора, ёмкость которого составляет 55 А/ч, требуется зарядный ток в 5,5 А. Если подать очень большой ток, то это может привести к закипанию электролита, что, в свою очередь, приведёт к снижению срока службы устройства. Маленький ток зарядки не продлевает срок службы АКБ, однако он не способен негативно отражаться на целостности устройства.

Это интересно! При подаче тока 25 А происходит быстрая подзарядка аккумулятора, поэтому уже через 5-10 минут после подключения ЗУ с таким номиналом можно запускать двигатель. Такой большой ток выдают современные инверторные зарядные устройства, только он негативно сказывается на сроке службы аккумулятора.

При зарядке АКБ происходит протекание зарядного тока обратно рабочему. Напряжение для каждой банки не должно быть выше 2,7 В. В АКБ на 12 В установлено 6 банок, которые между собой не связаны. В зависимости от напряжения аккумулятора, отличается количество банок, а также необходимое напряжение для каждой банки. Если напряжение будет больше, то это приведёт к возникновению процесса разложения электролита и пластин, что способствует выходу из строя АКБ. Чтобы исключить возникновение процесса закипания электролита, напряжение ограничивают на 0,1 В.

Батарея считается разряженной, если при подключении вольтметра или мультиметра, приборы показывают напряжение 11,9-12,1 В. Такой аккумулятор следует немедленно подзарядить. Заряженный аккумулятор имеет напряжение на клеммах 12,5-12,7 В.

Пример напряжения на клеммах заряженного аккумулятора

Процесс заряда представляет собой восстановление израсходованной ёмкости. Зарядка аккумуляторов может выполняться двумя способами:

1. Постоянный ток. При этом регулируется зарядный ток, значение которого составляет 10% от ёмкости устройства. Время заряда составляет 10 часов. Напряжение заряда при этом изменяется от 13,8 В до 12,8 В за всю длительность зарядки. Недостаток такого способа заключается в том, что необходимо контролировать процесс зарядки, и вовремя отключить зарядное устройство до закипания электролита. Такой способ является щадящим для АКБ и нейтрально влияет на их срок службы. Для воплощения такого способа используются трансформаторные зарядные аппараты.
2. Постоянное напряжение. При этом на клеммы АКБ подаётся напряжение величиной 14,4 В, а ток изменяется от больших значений к меньшим автоматически. Причём это изменение тока зависит от такого параметра, как время. Чем дольше заряжается АКБ, тем ниже становится величина тока. Перезаряд АКБ получить не сможет, если только не забыть выключить аппарат и оставить его несколько суток. Преимущество такого способа в том, что уже через 5-7 часов аккумулятор зарядится на 90-95%. АКБ можно также оставлять без присмотра, поэтому такой способ пользуется популярностью. Однако мало кому из автовладельцев известно о том, что такой метод зарядки является «экстренным». При его использовании существенно снижается срок службы АКБ. Кроме того, чем чаще осуществлять зарядку таким способом, тем быстрее будет разряжаться устройство.

Теперь даже неопытный водитель может понять, что если нет необходимости торопиться с зарядкой АКБ, то лучше отдать предпочтение первому варианту (по току). При ускоренном восстановлении заряда снижается срок службы устройства, поэтому высока вероятность того, что уже в ближайшее время понадобится покупать новый аккумулятор. Исходя из вышесказанного, в материале будут рассматриваться варианты изготовления зарядных устройств по току и напряжению. Для изготовления можно использовать любые подручные устройства, о которых поговорим далее.

Требования к зарядке АКБ

Перед проведением процедуры изготовления самодельного зарядного для АКБ необходимо обратить внимание на следующие требования:

1. Обеспечение стабильного напряжения 14,4 В.
2. Автономность устройства. Это означает, что самодельное устройство не должно требовать присмотра за ним, так как зачастую АКБ заряжается ночью.
3. Обеспечение отключения зарядного устройства при увеличении зарядного тока или напряжения.
4. Защита от переполюсовки. Если устройство будет подключено к АКБ неправильно, то должна срабатывать защита. Для реализации в цепь включается предохранитель.

Переполюсовка представляет собой опасный процесс, в результате которого АКБ может взорваться или закипеть. Если аккумулятор исправен и лишь слегка разряжен, то при неправильном подключении зарядного  устройства произойдёт повышение тока заряда выше номинального. Если же АКБ разряжена, то при переполюсовке наблюдается увеличение напряжения выше заданного значения и как итог — электролит закипает.

Варианты самодельных зарядных устройств для АКБ

Перед тем как приступать к разработке зарядного устройства для АКБ, важно понимать, что такой аппарат является самоделкой и может негативно влиять на срок службы аккумулятора. Однако иногда такие аппараты попросту необходимы, так как позволяют существенно сэкономить деньги на приобретении заводских устройств. Рассмотрим, из чего же можно изготовить зарядные аппараты своими руками для аккумуляторов и как это сделать.

Зарядка из лампочки и полупроводникового диода

Этот способ зарядки актуален при таких вариантах, когда нужно завести автомобиль на севшем аккумуляторе в домашних условиях. Для того чтобы это сделать, понадобятся составляющие элементы для сборки аппарата и источник переменного напряжения 220 В (розетка). Схема самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора содержит следующие элементы:

1. Лампа накаливания. Обычная лампочка, которая ещё именуется в народе как «лампа Ильича». Мощность лампы влияет на скорость заряда аккумулятора поэтому чем больше этот показатель, тем быстрее можно будет завести мотор. Оптимальный вариант – это лампа мощностью 100-150 Вт.
2. Полупроводниковый диод. Элемент электроники, главным предназначением которого является проведение тока только в одну сторону. Необходимость данного элемента в конструкции зарядки заключается в том, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное. Причём для таких целей понадобится мощный диод, который сможет выдержать большую нагрузку. Использовать можно диод, как отечественного производства, так и импортный. Чтобы не покупать такой диод, его можно найти в старых приёмниках или блоках питания.
3. Штекер для подключения в розетку.
4. Провода с клеммами (крокодилы) для подключения к АКБ.

Это важно! Перед сборкой такой схемы нужно понимать, что всегда имеется риск для жизни, поэтому следует быть предельно внимательными и осторожными.

Схема подключения зарядного устройства из лампочки и диода к АКБ

Включать штекер в розетку следует только после того, как вся схема будет собрана, а контакты заизолированы. Чтобы избежать возникновения тока короткого замыкания, в цепь включается автоматический выключатель на 10 А. При сборке схемы важно учесть полярность. Лампочка и полупроводниковый диод должны быть включены в цепь плюсовой клеммы аккумулятора. При использовании лампочки в 100 Вт, будет поступать зарядный ток величиной 0,17 А на АКБ. Для зарядки аккумулятора на 2 А понадобится заряжать его на протяжении 10 часов. Чем больше мощность лампы накаливания, тем выше значение зарядного тока.

Это важно! Не рекомендуется использовать лампы накаливания мощностью более 200 Вт, так как диод может сгореть от перегрузки. Оптимальный вариант мощности ламп – это 60-150 Вт.

Заряжать таким устройством полностью севший аккумулятор не имеет смысла, а вот подзарядить при отсутствии заводского ЗУ — вполне реально.

Зарядное устройство для АКБ из выпрямителя

Этот вариант также относится к категории простейших самодельных зарядных устройств. В основу такого ЗУ входят два основных элемента – преобразователь напряжения и выпрямитель. Существует три вида выпрямителей, которые заряжают устройство следующими способами:

• постоянный ток;
• переменный ток;
• ассиметричный ток.

Выпрямители первого варианта заряжают аккумулятор исключительно постоянным током, который очищается от пульсаций переменного напряжения. Выпрямители переменного тока подают пульсирующее переменное напряжение на клеммы аккумулятора. Ассиметричные выпрямители имеют положительную составляющую, а в качестве основных элементов конструкции используются однополупериодные выпрямители. Такая схема имеет лучший результат по сравнению с выпрямителями постоянного и переменного тока. Именно его конструкция и будет рассмотрена далее.

Для того чтобы собрать качественное устройство для зарядки АКБ, понадобится выпрямитель и усилитель тока. Выпрямитель состоит из следующих элементов:

• предохранитель;
• мощный диод;
• стабилитрон 1N754A или Д814А;
• выключатель;
• переменный резистор.

Электрическая схема ассиметричного выпрямителя

Для того чтобы собрать схему, понадобится использовать предохранитель, рассчитанный на максимальный ток в 1 А. Трансформатор можно взять от старого телевизора, мощность которого не должна превышать 150 Вт, а выходное напряжение составлять 21 В. В качестве резистора нужно взять мощный элемент марки МЛТ-2. Выпрямительный диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А поэтому оптимальный вариант – это модели типа Д305 или Д243. В основу усилителя входит регулятор на двух транзисторах серии КТ825 и 818. При монтаже транзисторы устанавливаются на радиаторы для улучшения охлаждения.

Сборка такой схемы выполняется навесным способом, то есть на очищенной от дорожек старой плате располагаются все элементы и подключаются между собой с помощью проводов. Её преимуществом является возможность регулировки выходного тока для зарядки АКБ. Недостатком схемы является необходимость найти необходимые элементы, а также правильно их расположить.

Простейшим аналогом представленной выше схемы является более упрощённый вариант, представленныё на фото ниже.

Упрощённая схема выпрямителя с трансформатором

Предлагается воспользоваться упрощённой схемой с применением трансформатора и выпрямителя. Кроме того, понадобится лампочка на 12 В и 40 Вт (автомобильная). Собрать схему не составит труда даже новичку, но при этом важно обратить внимание на то, что выпрямительный диод и лампочка должны быть расположены в цепи, которая подаётся на минусовую клемму АКБ. Недостатком такой схемы является получение пульсирующего тока. Чтобы сгладить пульсации, а также снизить сильные биения, рекомендуется воспользоваться схемой, которая представлена ниже.

Схема с диодным мостом и сглаживающим конденсатором уменьшает пульсации и снижает биение

Зарядное устройство из блока питания компьютера: пошаговая инструкция

В последнее время популярностью пользуется такой вариант автомобильной зарядки, который можно изготовить самостоятельно, воспользовавшись компьютерным блоком питания.

Первоначально понадобится рабочий блок питания. Для таких целей подойдёт даже блок, имеющий мощность 200 Вт. Он выдаёт напряжение 12 В. Его будет недостаточно, чтобы зарядить АКБ, поэтому немаловажно повысить это значение до 14,4 В. Пошаговая инструкция изготовления ЗУ для АКБ из блока питания от компьютера выглядит следующим образом:

1. Первоначально выпаиваются все лишние провода, которые выходят из блока питания. Оставить нужно только зелёный провод. Его конец нужно припаять к минусовым контактам, откуда выходили чёрные провода. Делается эта манипуляция для того, чтобы при включении блока в сеть, сразу запускалось устройство.

   Конец зелёного провода необходимо припаять к минусовым контактам, где находились чёрные провода

2. Провода, которые будут подключаться к клеммам аккумулятора, необходимо припаять к выходным контактам минуса и плюса блока питания. Плюс припаивается на место выхода жёлтых проводов, а минус на место выхода чёрных.
3. На следующем этапе необходимо реконструировать режим работы широтно-имульсной модуляции (ШИМ). За это отвечает микроконтроллер TL494 или TA7500. Для реконструкции понадобится нижняя крайняя левая ножка микроконтроллера. Чтобы к ней добраться, необходимо перевернуть плату.

   За режим работы ШИМ отвечает микроконтроллер TL494

4. С нижним выводом микроконтроллера соединены три резистора. Нас интересует резистор, который соединён с выводом блока 12 В. Он отмечен на фото ниже точкой. Этот элемент следует выпаять, после чего измерить значение сопротивления.

   Резистор, обозначенный фиолетовой точкой, необходимо выпаять

5. Резистор имеет сопротивление около 40 кОм. Он подлежит замене на резистор с иным значением сопротивления. Чтобы уточнить величину необходимого сопротивления, требуется первоначально к контактам удалённого резистора припаять регулятор (переменный резистор).

   На место удалённого резистора припаивают регулятор

6. Теперь следует устройство включить в сеть, предварительно подключив к выходным клеммам мультиметр. Изменяется выходное напряжение при помощи регулятора. Нужно получить значение напряжения в 14,4 В.

   Выходное напряжение регулируется переменным резистором

7. Как только значение напряжения будет достигнуто, следует выпаять переменный резистор, после чего измерить полученное сопротивление. Для вышеописанного примера его значение составляет 120,8 кОм.

   Полученное сопротивление должно составлять 120,8 кОм

8. Исходя из полученного значения сопротивления, следует подобрать аналогичный резистор, после чего запаять его на место старого. Если найти резистор такой величины сопротивления не удаётся, то можно подобрать его из двух элементов.

   Последовательная пайка резисторов суммирует их сопротивление

9. После этого проверяется работоспособность устройства. По желанию к блоку питания можно установить вольтметр (можно и амперметр), что позволит контролировать напряжение и ток зарядки.

Общий вид зарядного устройства из блока питания компьютера

Это интересно! Собранное ЗУ имеет функцию защиты от тока короткого замыкания, а также от перегрузки, однако оно не защищает от переполюсовки, поэтому следует припаивать выводящие провода соответствующего цвета (красный и чёрный), чтобы не перепутать.

При подключении ЗУ к клеммам АКБ будет подаваться ток около 5-6 А, что является оптимальным значением для устройств ёмкостью 55-60А/ч. На видео ниже показано, как сделать ЗУ для АКБ из блока питания компьютера с регуляторами напряжения и тока.

Какие ещё имеются варианты ЗУ для АКБ

Рассмотрим ещё несколько вариантов самостоятельных зарядных устройств для аккумуляторов.

Использование зарядки от ноутбука для АКБ

Один из самых простых и быстрых способов оживления севшего аккумулятора. Для реализации схемы оживления АКБ с помощью зарядки от ноутбука понадобятся:

1. Зарядное устройство от любого ноутбука. Параметры зарядных устройств составляют 19 В и ток около 5 А.
2. Лампа галогеновая мощностью 90 Вт.
3. Соединительные провода с зажимами.

Переходим к реализации схемы. Лампочка используется для того, чтобы ограничить ток до оптимального значения. Вместо лампочки можно использовать резистор.

Зарядку для ноутбука также возможно использовать для «оживления» автомобильного аккумулятора

Собрать такую схему не составляет большого труда. Если зарядку от ноутбука не планируется использовать по назначению, то штекер можно отрезать, после чего подключить к проводам зажимы. Предварительно при помощи мультиметра следует определить полярность. Лампочка включается в цепь, которая идёт на плюсовую клемму аккумулятора. Минусовая клемма от АКБ подключается напрямую. Только после подключения устройства к АКБ можно осуществлять подачу напряжения на блок питания.

ЗУ своими руками из микроволновой печи или аналогичных приборов

С помощью трансформаторного блока, который имеется внутри микроволновки, можно сделать ЗУ для АКБ.

Пошаговая инструкция изготовления самодельного зарядного устройства из трансформаторного блока от микроволновки представлена ниже.

1. С микроволновки нужно снять трансформаторный блок.
2. Удалить вторичную обмотку, после чего заменить её на изолированный провод сечением свыше 2 мм² .
3. Определиться с необходимым количеством витков, которые нужно сделать при помощи изолированного провода. Выяснить необходимое значение можно экспериментальным путём. Для этого необходимо намотать 10 витков, после чего измерить выходное напряжение. К примеру, если его значение будет составлять 2 В, то для достижения 14,5 В понадобится сделать около 70 витков. Выходное напряжение будет зависеть от сечения используемого провода.

   С трансформаторного блока микроволновой печи удаляется обмотка

4. Для реализации схемы понадобится диодный мост и мощный конденсатор.
5. По желанию в цепь можно включить амперметр, который будет показывать ток.

Схема подключения трансформаторного блока, диодного моста и конденсатора к автомобильному аккумулятору

Сборку устройства можно осуществлять на любом основании. При этом важно, чтобы все конструкционные элементы были надёжно защищены. При необходимости схему можно дополнить выключателем, а также вольтметром.

Бестрансформаторное зарядное устройство

Если поиски трансформатора завели в тупик, то можно воспользоваться простейшей схемой без понижающих устройств. Ниже представлена такая схема, которая позволяет реализовать ЗУ для аккумулятора без использования трансформаторов напряжения.

Электрическая схема ЗУ без использования трансформатора напряжения

Роль трансформаторов выполняют конденсаторы, которые рассчитаны на напряжение величиной 250В. В схему следует включить минимум 4 конденсатора, расположив их параллельно. Параллельно конденсаторам в цепь включается резистор и светодиод. Роль резистора заключается в гашении остаточного напряжения после отключения устрйоства от сети.

В цепь также включается диодный мост, рассчитанный на работу с токами до 6А. В схему мост включается после конденсаторов, а к его выводам подключаются провода, идущие на АКБ для зарядки.

Как заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Отдельно следует разобраться в вопросе о том, как же правильно заряжать аккумулятор самодельным зарядным устройством. Для этого рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

1. Соблюдение полярности. Лучше лишний раз проверить полярность самодельного устройства мультиметром, нежели «кусать локти», потому что причиной выхода из строя АКБ стала ошибка с проводами.
2. Не проверять АКБ при помощи замыкания контактов. Такой способ только «убивает» устройство, а не оживляет его, как указывается во многих источниках.
3. Включать устройство в сеть 220 В следует только после того, как выводные клеммы будут подключены к аккумулятору. Аналогичным образом осуществляется и отключение устройства.
4. Соблюдение техники безопасности, так как работа осуществляется не только с электричеством, но и с аккумуляторной кислотой.
5. Процесс зарядки АКБ необходимо контролировать. Малейшая неисправность может стать причиной серьёзных последствий.

Исходя из вышеуказанных рекомендаций, следует сделать вывод о том, что самодельные устройства хоть и являются приемлемыми, но всё же не способны заменить заводские. Изготавливать самодельную зарядку не безопасно, особенно если вы не уверены в том, что сможете это правильно сделать. В материале представлены самые простые схемы реализации зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, которые всегда будут полезны в хозяйстве.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Обсуждения закрыты для данной страницы

причины и признаки заряда, принцип действия, основные требования

Емкость АКБ при эксплуатации уменьшается, и для ее восстановления батарею подключают к специальному аппарату. Он не всегда есть у водителя, или характеристики не отвечают требованиям. В таком случае выручит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Что такое автомобильное зарядное устройство

Зарядное устройство для автомобиля — это электронный прибор, при помощи которого восстанавливают работоспособность аккумулятора, подавая электроэнергию от сети 220 В. При этом напряжение понижается специальным трансформатором или импульсным блоком питания. Выпрямителем ток преобразуется из переменного в постоянный, стабилизируется. Чтобы контролировать процесс, большинство устройств оборудуют стрелочными или диодными вольтметрами.

Параметры ЗУ рассчитывают исходя из типа батареи и ее характеристик. Часто отдельные узлы в разной степени схематически объединяют. Для предотвращения внештатных ситуаций используются защитные элементы: от сетевого предохранителя до сложной электроники.

Устройство подключают к сети через стандартный штепсельный разъем. На выходе — 2 зажима типа «крокодил», которые подсоединяют к клеммам АКБ.

Для чего нужна автозарядка

Все аккумуляторы накапливают электрическую энергию в результате химических процессов, которые происходят в них после подачи напряжения. При подключении потребителя происходит обратный процесс — энергия расходуется. Чтобы ее восстановить, батареи заряжают. На машинах устройством, обеспечивающим заряд при поездках, является генератор. Его энергии не всегда хватает для поддержания работоспособности, особенно в условиях частых и трудных пусков двигателя, коротких поездок. Тогда помогает только внешнее зарядное устройство.

На автотранспорте используются стартовые кислотно-свинцовые батареи с хорошей выносливостью, способностью долго сохранять эксплуатационные характеристики. Чтобы контролировать состояние, ориентируются в основном на общее напряжение без детализации по отдельным банкам. Для АКБ опасен перезаряд: закипает электролит, отчего источники питания быстро выходят из строя. Поэтому бортсеть рассчитана так, что генератор постоянно недозаряжает аккумулятор.

В этом таится опасность: пластины преждевременно сульфатируются, снижается ресурс. При минусовых температурах на улице даже в отапливаемом гараже такие процессы ускоряются. Если батарею постоянно подпитывать с помощью внешнего ЗУ, то она прослужит долго.

Хорошее зарядное устройство при правильном использовании способно частично десульфататировать пластины. Опытные водители после поездки зимой снимают аккумулятор, ставят на дозарядку. Это способствует тому, что он выдерживает количество зарядов-разрядов до 2 раз большее, чем предусмотрено заводскими характеристиками. С помощью ЗУ спасают и полностью посаженные АКБ.

Для батарей характерно такое явление, как саморазряд. Если автоаккумулятор не используется, емкость в течение месяца падает до 30%. Чтобы этого не происходило, его ставят на постоянный заряд малым током. Тогда АКБ все время остается работоспособным. Поддержание на зарядке еще и уменьшает сульфатацию.

Причины и признаки заряда АКБ

Автомобильная батарея при работающем моторе постоянно подзаряжается от генератора. В этом можно убедиться, проверив напряжение на клеммах при включенном двигателе. Вольтметр должен показать 13,5-14,5 В. Полная зарядка от генератора обеспечивается после поездки на расстояние 30 км по трассе или 30 минут передвижения в городе без остановки двигателя.

Понять, нужна ли аккумулятору зарядка, можно после определения его состояния. Во многих случаях это выясняют по тому, крутит ли он стартер. Это простой способ, но неудачный. Если такое обнаружится перед самой поездкой, она окажется под угрозой. Кроме того, подобное состояние АКБ, особенно если это повторяется часто, плохо отражается на сроке службы.

Простой, но надежный способ проверить батарею — измерить напряжение на клеммах дешевым китайским тестером, работающим от пальчиковых батареек или «Кроны».

По показаниям вольтметра судят о заряде аккумулятора:

• 12,6-12,7 В — полный;
• 12,3-12,4 — 75%;
• 12,0-12,1 — наполовину;
• 11,8-11,9 — 25%;
• меньше 11,6 В — глубоко разряжен.

Если показатели меньше 10,6 В, существует большой риск выхода батареи из строя. Особенно это касается необслуживаемой АКБ.

Причин разряда немало:

• старый изношенный аккумулятор, прослуживший много лет;
• сульфатация вследствие неправильной эксплуатации;
• АКБ долго не пользовались, особенно зимой;
• движение по городу, частые остановки;
• на стоянке не выключили приборы;
• повреждена проводка, неисправно электрооборудование.

Если лампочки на приборах тускло светят или гаснут после поворота ключа в замке зажигания, слышны щелчки втягивающего реле — это чаще всего признаки разряженности источника питания. Если нет возможности проверить состояние вольтметром, пробуют почистить контакты, поджать. Иногда АКБ не работает из-за окисленных или недостаточно затянутых клемм.

Как работает

Минимальное количество узлов зарядного устройства — понижающий трансформатор и выпрямитель. На выходе получают постоянный ток 14,4 В. Хотя аккумулятор имеет напряжение 12 В, для заряда требуется создать более высокое. Если пустить такое же напряжение, как на батарее, заряд невозможен — через пластины не пройдет ток.

Зарядка, в зависимости от типа ЗУ, происходит постоянным или импульсным током. Его рекомендуемая величина составляет 10% емкости аккумулятора. На полный заряд при таких условиях уходит 10 часов. В это время постоянно растет внутреннее сопротивление АКБ, а величина зарядного тока уменьшается.

Для аккумулятора опасен перегрев, от которого может закипеть электролит, отчего осыпаются пластины. К таким последствиям приводит превышение допустимого напряжения.

В норме при окончании зарядки от внешнего ЗУ оно должно составлять:

• 6,8 В для 6-вольтовых АКБ;
• 14,4 — 12 В;
• 24 В — для 24-вольтовых.

При этом будет небольшой 5% недозаряд, но сульфатация исключается. Полную зарядку проводят током содержания, составляющим 0,5-1% емкости батареи. Требуется постоянный контроль над процессом с помощью измерительных приборов или система защиты от перенапряжения. Автоматику выставляют на показатели 7,8 В, 15,6 В, 26 В для АКБ на 6, 12, 24 В соответственно. Ее срабатывание означает, что величина заряда достигла 100%.

Если нет желания ждать 10 часов, возможен ускоренный заряд повышенным током, при этом время сокращается. В этом случае необходим постоянный контроль температуры электролита. Если она поднимается выше +45°С, ток срочно понижают. Способ применяют редко, только если другие не подходят. Метод сильно сокращает аккумулятору жизнь.

Чтобы уменьшить риск сульфатации, АКБ заряжают малым током, при этом времени потребуется намного больше. Некоторые импульсные ЗУ производятся со встроенным режимом десульфатации, при подключении которого восстанавливается работоспособность батареи. Процесс происходит по специальному алгоритму с чередованием импульсов заряда и разряда.

Основные требования

Самодельные устройства, в отличие от заводских, требуют несколько другого подхода к эксплуатации. У большинства из них отсутствуют многие узлы, помогающие при зарядке и повышающие безопасность. Происходит так преимущественно потому, что мастера, не имея опыта монтажа сложных электронных схем, стремятся упростить конструкцию.

Если приборы автоматического контроля и аварийного отключения отсутствуют, требуется постоянно наблюдать за процессом. Оставлять работающее устройство без присмотра опасно: есть риск повреждения аккумулятора и даже пожара. Поэтому в зарядном устройстве, сделанном самостоятельно, желательно предусмотреть узлы для безопасной автономной работы.

Они должны обеспечить:

• стабильность вольтажа на выходе;
• отключение от аккумулятора при превышении зарядного тока или напряжения;
• самоблокировку — после аварийного отключения устройство самостоятельно запуститься не может;
• защиту от неправильного подключения полюсов.

Зарядка для автомобильного аккумулятора в домашних условиях

Если батарея не может провернуть стартер, а ЗУ нет, быстро собрать его нереально. В этом случае выручают простые приспособления. Они дают АКБ небольшой заряд, которого хватает, чтобы восполнить оставшуюся емкость.

Зарядка от блока питания ноутбука

Характеристики БП ноутбука (напряжение 19 В и сила тока 10 А) позволяют использовать его для подзарядки аккумулятора. Параметры даже чуть больше требуемых, поэтому прямое подключение не используют. В цепь последовательно включают сопротивление, роль которого исполняет автомобильная лампочка салонного освещения.

Ее подсоединяют к среднему плюсовому контакту блока питания. Второй контакт лампочки подключают к положительной клемме АКБ. Отрицательный выход на штекере БП соединяют с минусом батареи. Через несколько часов двигатель можно запускать.

От бытовой сети

Метод экстремальный, требует максимального соблюдения мер безопасности. Используют электрическую лампочку накаливания на 100 Вт, диод 1N4007. Подходящие характеристики у полупроводника от сгоревшей энергосберегающей лампочки. Подачу электричества в квартиру на время подключения самодельного устройства лучше прекратить.

В разрыв одного провода, идущего от розетки, последовательно включают лампочку, диод. Затем подключают к положительной клемме аккумулятора. Второй провод соединяют с отрицательным контактом.

Зарядный ток небольшой, всего 0,5 А, но его хватит, чтобы за 10 часов подзарядить АКБ. Можно параллельно подключить 2-3 лампочки, величина зарядного тока при этом возрастет, и процесс пойдет быстрее.

Вместо лампочки иногда используют электроплитку: для этого нужно включить ее на самую малую мощность. На заряд уходит меньше времени, но применять такой метод опасно: может пробить диод и замкнуть батарею.

Самодельная зарядка для АКБ

Существует много схем автомобильных зарядных устройств. Для реализации большинства подойдут детали, трансформаторы, выпаянные из старой радиоаппаратуры, блоки питания компьютеров.

Простое устройство на 6 и 12 вольт

Устройство подойдет для зарядки аккумуляторов напряжением 6 и 12 В, емкостью 10-120 А∙ч. Наладка после сборки не требуется, прибор сразу готов к работе.

Основные детали:

1. Понижающий трансформатор Т1: от старого лампового телевизора или самодельный. Требуется мощность 300 Вт, ток 10-15 А, на выходе не менее 15 В.
2. Выпрямитель из 4 диодов VD2-VD5, которые выдерживают ток от 10 А, обратное напряжение не менее 40 В. Такие характеристики у полупроводников типа Д2124, Д242, Д305. Их устанавливают через изоляторы на радиатор площадью 300 см² и более.
3. Конденсаторы С1-С4 бумажные, рассчитанные не меньше, чем на 300 В. Такие используются в бытовой технике, имеют форму кубика.
4. Переключатели S2-S5 для регулировки тока.
5. Вольтметр PU1 на 30 В, амперметр PA1 на 30 А.

Величина зарядного тока устанавливается с помощью переключателей S2-S5. Через них в первичную обмотку трансформатора подключают конденсаторы С1-С4, гасящие колебания напряжения. Различными комбинациями включения тумблеров регулируют зарядный ток от 1 до 15 А с шагом 1 А. Например, чтобы установить 5 А, задействуют второй и четвертый переключатели. Комбинация S2 и S5 дает 10 А.

Зарядка с плавной регулировкой тока

Схема немного сложнее, но все детали доступны. Прибором заряжают 12-вольтовые АКБ, емкость которых — до 120 А∙ч. Вид зарядного тока — импульсный, используется тиристор. Регулятором плавно изменяют величину зарядного тока, но одновременно предусмотрен ступенчатый переключатель. Контролируют режим при помощи стрелочного амперметра на 30 А.

Самодельный резистор R1 нужен для ограничения тока. Для его изготовления подойдет медный или нихромовый провод диаметром 0,8 мм. Нужна будет небольшая индикаторная лампа Е1, рассчитанная на 24-36 В.

Выходное напряжение на понижающем трансформаторе 16-18 В, ток — 15 А. Ищут прибор с такими характеристиками или делают своими руками из подходящего устройства мощностью 300 Вт. Оставляют только первичную обмотку, вторичную из 42 витков наматывают проводом с изоляцией, сечение 6 мм².

Для схемы нужен тиристор КУ202 с буквенным индексом В-Н. Для охлаждения используют радиатор, площадь рассеивания которого от 200 см². А также понадобится диод VD1 любого типа с характеристиками обратного напряжения 20 В, тока — 200 мА.

Настраивают устройство калибровкой амперметра, подключив в качестве контрольного заведомо исправный. Для нагрузки вместо АКБ подключают автомобильные лампочки, общая мощность которых составляет 250 Вт.

Зарядка из компьютерного блока питания

Из старого блока питания ПК с контроллером TL 494 получается зарядное устройство с хорошими характеристиками. У него регулируемое напряжение и возможность подстройки тока до 10 А.

В демонтированный из компьютера БП вносят согласно схеме некоторые изменения:

1. На шинах питания откусывают все провода, оставив только желтые и черные.
2. Проводники одного цвета соединяют между собой. Жгут из черных — это минусовый контакт ЗУ, из желтых — плюсовой.
3. Печатные дорожки к ножкам 1, 14, 15, 16 микросхемы перерезают.
4. Для регулировки напряжения устанавливают переменный резистор 10 кОм, зарядного тока — 4,4 кОм.

Собирают способом навесного монтажа, используют провода с минимальным сечением 4 мм². Устанавливают вольтметр, амперметр, подключают провода с зажимами.

Расположенный внизу схемы резистор на 0,1 Ом мощностью 10 Вт и больше делают из меди или нихрома: подбирают нужную длину провода, замеряя сопротивление. Подойдут также резисторы С5-16МВ или 2 подключенных параллельно 5WR2J. Остальные — любого типа.

Основные ошибки конструирования самодельных зарядных устройств

Ошибки в конструировании связаны с тем, что мастера стремятся сделать схему проще. Приборы нередко состоят только из понижающего трансформатора и выпрямителя без устройств контроля и защиты.

Поэтому в работе с такими упрощенными самодельными ЗУ необходимо придерживаться следующих правил:

1. Постоянно контролировать процесс, не допускать перезаряда. Если нет возможности установить измерительные приборы в устройство, пользуются отдельным мультиметром.
2. Не оставлять без присмотра. Мастера нередко отказываются от установки устройств, которые при превышении допустимых параметров автоматически отключают зарядку. Это иногда оборачивается большими неприятностями при бесконтрольном процессе.
3. Правильно подсоединять минус и плюс, чтобы не повредить пластины АКБ. У заводских приборов есть встроенная защита от такой ошибки.
4. Подсоединять к аккумулятору только что выключенное устройство.
5. Сборку прибора следует проводить аккуратно: на входе опасные для жизни 220 В. Кроме того, ошибки в монтаже способны при включении вывести АКБ из строя.

Если придерживаться этих рекомендаций, можно делать подзарядку даже самым простым прибором, не опасаясь неприятностей.

Советы и рекомендации

Автозарядку рекомендуется делать универсальной, со многими функциями, чтобы использовать ее для разных аккумуляторов.

Схема преобразования 220 В до 16-18 В в зависимости от применяемых устройств бывает:

• с электромеханическим трансформатором;
• с использованием электронного трансформатора;
• без них.

Если подавать на зарядку переменное напряжение, даже пониженное — взрывается электролит. Поэтому диодный мост для выпрямителя в любом ЗУ — обязательный элемент. Его параметры для самодельного устройства рассчитывают, умножая зарядный ток для батареи на 1,33, затем на 1,25. Например, для заряда АКБ 6СТ-60 нужен ток 6 А (10% емкости). Узнают требуемые характеристики полупроводников по формуле: 6×1,33×1,25=9,975 (10 А).

Конденсаторы в большинстве случаев выпаивают из старых приборов. Обращают внимание на полярность: минусовый контакт обозначен на корпусе. Старые электролитические конденсаторы из советских радиоприборов не годятся. Они пересохли и не работают. Прошло слишком много времени, а конденсаторы сохраняют работоспособность до 25 лет.

У большинства трансформаторов, взятых из старых приборов, на выходе 24 В. Это много для АКБ на 12 В — требуется 16-18 В, при таком напряжении даже оставленная без присмотра батарея не закипит.

Самая простая защита от перезаряда — диоды Шоттки. Когда аккумулятор приближается к полной зарядке, они плавно закрываются, ток постепенно падает. Это также защита от переполюсовки. Полупроводники при этом сгорают, но купить новые дешевле, чем АКБ.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Иногда случается так, что аккумулятор в машине садиться и завести ее уже не получается, так как стартеру не хватает напряжения и соответственно тока, чтобы провернуть вал двигателя. В этом случае можно «прикурить» от другого владельца авто, чтобы двигатель заработал и аккумулятор стал заряжаться от генератора, однако для этого нужны специальные провода и человек, желающий вам помочь. Можно так же зарядить аккумулятор самостоятельно посредством специализированного зарядного устройства, однако они достаточно дорогие, и пользоваться ими приходится не особо часто. Поэтому в данной статье мы подробно рассмотрим устройство самоделки, а также инструкцию о том, как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Устройство самоделки

Нормальное напряжение на аккумуляторе, отключенном от автомобиля, находится в пределах между 12,5 в и 15 в. Поэтому зарядное устройство должно выдавать такое же напряжение. Ток заряда должен быть равен примерно 0,1 от емкости, он может быть и меньше, но это увеличит время зарядки. Для стандартной батареи емкостью 70-80 а/ч ток должен быть равен 5-10 амперам в зависимости от конкретного аккумулятора. Наше самодельное зарядное устройство для АКБ должно соответствовать этим параметрам. Для сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора нам потребуются следующие элементы:

Трансформатор. Нам подойдет любой из старого электроприбора или купленный на рынке с габаритной мощностью порядка 150 Ватт, можно больше, но не меньше, иначе он будет сильно нагреваться и может выйти из строя. Отлично, если напряжение его выходных обмоток составляет 12,5-15 В, а ток порядка 5-10 ампер. Посмотреть эти параметры можно в документации к вашей детали. Если же нужной вторичной обмотки нет, то необходимо будет перемотать трансформатор под другое выходное напряжение. Для этого:

1. Удалите все ненужные вторичные обмотки, оставив только первичную.
2. Выполните расчёт необходимого числа витков и сечения проволоки для подходящего напряжения и тока. Для этого есть специальные калькуляторы и формулы из курса физики. Необходимый диаметр проволоки рассчитывается по таблице ниже. Проволока обязательно должна быть в лаковой изоляции. А число витков определяется соотношением: U1/U2=N1/N2. Отсюда следует, что если у вас первичная обмотка состоит из 480 витков, то для получения 13 Вольт на выходе необходимо намотать всего 26 витков, так как напряжение сети – 220 Вольт.
3. После этого уложите проволоку на основу виток к витку, делая изоляцию между слоями бумагой или изолентой в несколько слоев. Конец и начало обмоток выведите и надежно закрепите на корпусе. Чтобы припаять к ним провода, зачистите изоляцию ножом.
4. Для уменьшения шума и вибраций, а также улучшения изоляции, можно пропитать устройство парафином.

Таким образом мы нашли или собрали идеальный трансформатор, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Нам также понадобятся:

• 4 Диода. Подойдут любые диоды с током не менее 10 ампер. Одни из самых популярных: импортные – 10A10, отечественные – Д242А, 2Д203А, КД213Б. Или диодные мосты, например: КВРС1001, КВРС1002 и их аналоги.
• 4 радиатора для диодов. Можно, конечно, обойтись и без них на малых токах порядка 3-5 Ампер. Но это может привести к их быстрому выходу из строя, поэтому необходимы радиаторы площадью 32 кв. см или 128 кв. см для диодного моста. Их можно сделать из листового алюминия или использовать кулеры от компьютера и материнских плат.
• Разборная электрическая вилка или сетевой шнур.
• Медные провода сечением не меньше 2,5 кв. мм.
• Предохранители на 0,5А и на 10А.
• Термоусадочная трубка или изолента.
• Пластина из диэлектрика, а еще лучше – корпус, например фанерный или пластиковый.
• Кусок нихромовой проволоки от электроплитки.
• Мультиметр или вольтметр с амперметром.
• Паяльник, припой и флюс (канифоль или ЛТИ-120).
• Еще несколько радиокомпонентов, если мы хотим сделать устройство с защитой и автоматическим отключением.

Подготовив все материалы можно переходить к самому процессу сборки автомобильного ЗУ.

Технология сборки

Чтобы сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, необходимо следовать пошаговой инструкции:

1. Создаем схему самодельной зарядки для АКБ. В нашем случае она будет выглядеть следующим образом:
2. Используем трансформатор ТС-180-2. Он имеет несколько первичных и вторичных обмоток. Для работы с ним нужно соединить последовательно две первичные и две вторичные обмотки, чтобы получить нужное напряжения и ток на выходе.
   
3. С помощью медного провода соединяем между собой выводы 9 и 9’.
4. На стеклотекстолитовой пластине собираем диодный мост из диодов и радиаторов (как показано на фото).
5. Выводы 10 и 10’ подключаем к диодному мосту.
6. Между выводами 1 и 1’ устанавливаем перемычку.
7. К выводам 2 и 2’ с помощью паяльника крепим сетевой шнур с вилкой.
8. В первичную цепь подключаем предохранитель на 0,5 А, 10-амперный соответственно во вторичную.
9. В разрыв между диодным мостом и аккумулятором подключаем амперметр и отрезок нихромовой проволоки. Один конец которой закрепляем, а второй должен обеспечивать подвижный контакт, таким образом будет меняться сопротивление и ограничиваться ток, подаваемый на аккумулятор.
10. Изолируем все соединения термоусадкой или изолентой и помещаем устройство в корпус. Это необходимо, чтобы избежать поражения электрическим током.
11. Устанавливаем подвижный контакт на конец проволоки, чтобы ее длинна и соответственно сопротивление были максимальны. И подключаем аккумулятор. Уменьшая и увеличивая длину проволоки, необходимо выставить нужное значение тока для вашего аккумулятора (0,1 от его емкости).
12. В процессе зарядки сила тока, подаваемая на аккумулятор, будет сама уменьшаться и когда она достигнет 1 ампера можно сказать, что аккумулятор зарядился. Желательно также контролировать непосредственно напряжение на батарее, однако для этого его необходимо отключить от з/у, так как при зарядке оно будет немного выше реальных значений.

Первый запуск собранной схемы любого источника питания или ЗУ всегда производят через лампу накаливания, если она загорелась в полный накал — или где-то ошибка, или первичная обмотка замкнута! Лампу накаливания устанавливают в разрыв фазного или нулевого провода, питающих первичную обмотку.

Данная схема самодельного зарядного устройства для АКБ имеет один большой недостаток – она не умеет самостоятельно отключать аккумулятор от зарядки после достижения нужного напряжения. Поэтому вам придется постоянно следить за показаниями вольтметра и амперметра. Есть конструкция, лишенная этого недостатка, однако для ее сборки потребуется дополнительные детали и больше усилий.

Наглядный пример готового изделия

Правила эксплуатации

Недостаток самодельного зарядного устройства для аккумулятора 12В заключается в том, что после полной зарядки АКБ автоматическое отключение прибора не происходит. Именно поэтому Вам придется периодически поглядывать на табло, чтобы вовремя выключить его. Еще один важный нюанс – проверять ЗУ «на искру» категорически запрещается.

Среди дополнительных мер предосторожности следует выделить такие:

• при подключении клемм следите за тем, чтобы не перепутать «+» и «-», иначе простое самодельное зарядное устройство для АКБ выйдет из строя;
• подключение к клеммам нужно осуществлять только в выключенном положении;
• мультиметр должен иметь шкалу измерения свыше 10 А;
• при зарядке следует выкручивать пробки на аккумуляторе, во избежание его взрыва из-за закипания электролита.

Мастер-класс по созданию более сложной модели

Вот, собственно, и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Надеемся, что инструкция была для Вас понятной и полезной, т.к. этот вариант является одним из простейших видов самодельной зарядки для АКБ!

Также читают:

Схема одного транзисторного автоматического зарядного устройства

Последнее обновление 25 июля 2019 г. by Swagatam

Эта схема недорогого транзисторного зарядного устройства предназначена для автоматического отключения питания аккумулятора, как только аккумулятор полностью зарядится. уровень.

В этой статье описывается очень простая однотранзисторная автоматическая схема зарядного устройства, в которой используется всего один транзистор для определения напряжения, а также для автоматического отключения батареи от источника питания, когда она полностью заряжена.

Работа схемы

Как показано на схеме, мы можем увидеть простую конфигурацию, в которой одиночный транзистор подключен в стандартном рабочем режиме. Функционирование схемы можно понять с помощью следующих пунктов:

Учитывая, что заряжаемая батарея — это батарея на 12 вольт, мы знаем, что рекомендуется заряжать батарею, пока она не достигнет значения от 13,9 до 14,3 вольт.

Напряжение на базе транзистора регулируется с использованием предустановки P1, так что транзистор просто проводит и управляет реле при напряжении около 14 вольт.

Как отрегулировать пороговое значение

Эта регулировка становится точкой срабатывания цепи высокого напряжения и используется для отключения напряжения зарядки аккумулятора, когда он полностью заряжен или его напряжение достигает примерно 14 вольт.

Нижняя точка срабатывания цепи не может быть отрегулирована, так как эта схема слишком проста и не включает функцию обнаружения низкого напряжения.

Однако сам транзистор снабжен функцией выключения на случай, если его базовое напряжение станет слишком низким.

Обычно транзистор общего назначения, подобный показанному (BC547), когда он настроен на включение при 14 вольт, может иметь нижний порог около 10 вольт, когда он может просто выключиться.

Такая большая разница напряжений между верхним заданным порогом и нижним естественным порогом связана с большим гистерезисом конструкции. Это действует как естественный гистерезис конструкции.

Нижний порог в 10 вольт опасно низок, и мы не можем ждать, пока цепь перезапустит процесс зарядки, пока напряжение батареи не упадет до этого опасного уровня в 10 вольт.

Разрядка аккумулятора до 10 В может сделать аккумулятор навсегда разряженным и сократить срок его службы. . Поэтому для устранения этой проблемы в схеме нужно было как-то снизить уровень гистерезиса. Это делается путем установки пары диодов на эмиттер транзистора.

Мы знаем, что обычно на диодах 1N4007 падение напряжения составляет около 0,7 вольт, а на двух диодах — 1,4 вольт. Вставляя два диода последовательно с эмиттером транзистора, мы заставляем транзистор выключиться 1.На 4 В раньше, чем его нормальный указанный предел в 10 вольт.

Таким образом, теперь нижний порог срабатывания схемы становится 10 + 1,4 = 11,4 вольт, что можно считать нормальным для аккумулятора и для автоматического перезапуска процесса зарядки.

После обновления обоих пороговых значений в соответствии со стандартными требованиями к зарядке у нас теперь есть автоматическое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, которое не только дешево в сборке, но и достаточно умно, чтобы очень эффективно заботиться о состоянии заряда аккумулятора.

Принципиальная схема

Перечень деталей для предлагаемой схемы одного транзисторного автоматического зарядного устройства

R1 = 4K7
P1 = предустановка 10K,
T1 = BC547B,
Реле = 12В, 400 Ом, SPDT,
TR1 = 0 — 14В, ток 1/10 батареи AH
Мостовые диоды = равны номинальному току трансформатора
, эмиттерные диоды
= 1N4007,
C1 = 100 мкФ / 25 В

Дизайн печатной платы

О Swagatam

Я инженер-электронщик ( dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.Схема зарядного устройства батареи

с использованием постоянных резисторов

Эта универсальная схема автоматического зарядного устройства чрезвычайно универсальна по своим функциям и может быть адаптирована для всех типов зарядки батареи и даже для применения в контроллере заряда солнечной батареи.

Основные характеристики универсального зарядного устройства

Схема универсального зарядного устройства должна иметь следующие основные характеристики:

1) Автоматическое отключение полного заряда аккумулятора и автоматическая инициализация зарядки аккумулятора с соответствующими предупреждениями светодиодных индикаторов.

2) Адаптируется ко всем типам зарядки батареи

3) Адаптируется к любому заданному напряжению и номинальной батарее AH.

4) Выход с регулируемым током

5) Ступенчатая зарядка, 3 или 4 ступени (опционально)

Из перечисленных выше 5 функций первые 3 имеют решающее значение и становятся обязательными для любой универсальной схемы зарядного устройства.

Однако, наряду с этими характеристиками, автоматическое зарядное устройство также должно быть чрезвычайно компактным, дешевым и простым в эксплуатации, в противном случае конструкция может оказаться совершенно бесполезной для людей с меньшими техническими знаниями, в результате чего «универсальный» ярлык будет аннулирован.

Я уже обсуждал множество разнообразных схем зарядного устройства на этом веб-сайте, который включает большинство важных функций, которые могут существенно потребоваться для оптимальной и безопасной зарядки аккумулятора.

Во многих из этих схем зарядного устройства для простоты использовался один операционный усилитель, а также использовалась опция гистерезиса для реализации процесса автоматического восстановления заряда батареи.

Однако с автоматическим зарядным устройством, использующим гистерезис в операционном усилителе, регулировка предустановки обратной связи или переменного резистора становится важной процедурой и немного сложным делом, особенно для новичков..поскольку для этого требуется неустанный процесс проб и ошибок, пока не будет завершена правильная настройка.

Дополнительная настройка отключения перезаряда также становится утомительным процессом для любого новичка, который может пытаться быстро достичь результатов с помощью своей схемы зарядного устройства.

Использование постоянных резисторов вместо потенциометров или предустановок

В данной статье особое внимание уделяется вышеуказанной проблеме, а заменяет потенциометры и предустановки на постоянные резисторы , чтобы исключить трудоемкие настройки и обеспечить беспроблемную конструкцию. пользователь или конструктор.

Я уже обсуждал одну более раннюю статью, в которой подробно объяснялся гистерезис в операционных усилителях, мы собираемся использовать ту же концепцию и формулы для разработки предлагаемой универсальной схемы зарядного устройства, которая, надеюсь, решит все недоразумения, связанные с созданием индивидуального зарядного устройства. схема для любого уникального аккумулятора.

Прежде чем перейти к объяснению схемы на примере, важно понять, почему для нашей схемы зарядного устройства требуется гистерезис?

Это потому, что нам интересно использовать один операционный усилитель и использовать его для определения как нижнего порога разряда батареи, так и верхнего порога полной зарядки.

Важность добавления гистерезиса

Обычно без гистерезиса операционный усилитель не может быть настроен на запуск с двумя разными пороговыми значениями, которые могут быть довольно большими друг от друга, поэтому мы используем гистерезис, чтобы получить возможность использования одного операционного усилителя с функцией двойного обнаружения .

Возвращаясь к нашей основной теме, касающейся разработки универсальной схемы зарядного устройства с гистерезисом, давайте узнаем, как мы можем рассчитать постоянные резисторы, чтобы можно было исключить сложные процедуры настройки отсечки Hi / Lo с использованием переменных резисторов или предустановок.

Чтобы понять основные операции гистерезиса и связанную с ним формулу, нам сначала нужно обратиться к следующей иллюстрации:

На приведенных выше примерах иллюстраций мы можем ясно увидеть, как резистор гистерезиса Rh рассчитывается по отношению к двум другим эталонные резисторы Rx, и Ry.

Теперь давайте попробуем реализовать вышеупомянутую концепцию в реальной схеме зарядного устройства и посмотрим, как можно рассчитать соответствующие параметры для получения окончательного оптимизированного выхода.Возьмем следующий пример зарядного устройства схемы 6V батареи

В этой твердой диаграмме состояния зарядного устройства, как только штифт # 2 напряжение становится выше, контактный # 3 опорного напряжения, выходной контактный # 6 переходит на низкий уровень, отключив TIP122 и тому зарядка аккумулятора. И наоборот, пока потенциал контакта №2 остается ниже контакта №3, выход операционного усилителя сохраняет TIP122 включенным, а аккумулятор продолжает заряжаться.

Реализация формул в практическом примере

Из формул, приведенных в предыдущем разделе, мы можем увидеть пару важных параметров, которые необходимо учитывать при реализации в практической схеме, как показано ниже:

1) опорного напряжения, подаваемого на Rx и операционные усилители напряжения питания Vcc должны быть равны и постоянной.

2) Выбранный верхний порог отключения при полной зарядке аккумулятора и пороговое напряжение включения нижнего выключателя разрядки аккумулятора должны быть ниже, чем Vcc и эталонное напряжение.

Это выглядит немного сложно, потому что напряжение питания Vcc обычно связано с батареей, и поэтому оно не может быть постоянным, а также не может быть ниже эталонного.

В любом случае, чтобы решить эту проблему, мы гарантируем, что Vcc ограничен эталонным уровнем, а напряжение батареи, которое необходимо измерить, снижено до 50% меньшего значения с использованием сети потенциального делителя, чтобы оно стало меньше, чем Vcc, как показано на диаграмме выше.

резистор Ra и Rb падение напряжения аккумулятора на пропорциональном 50% более низкое значение, в то время как 4.7V стабилитрон устанавливает фиксированное опорное напряжение для Rx / Ry и штифт Vcc # 4 из ОУ. Теперь все готово для расчетов.

Итак, давайте применим формулу гистерезиса к этому зарядному устройству на 6 В и посмотрим, как это работает для этой примерной схемы:

В упомянутой выше схеме 6 В у нас есть следующие данные:

Заряжаемый аккумулятор 6 В

Верхняя точка отсечки 7V

Нижняя точка восстановления 5.5В.

Vcc, а опорное напряжение устанавливается на 4,7 (с использованием 4.7V стабилитроны)

Мы выбираем Ra, Rb, как 100k резисторы, чтобы уменьшить потенциал 6В батареи до 50% меньше значения, поэтому верхний отсечной точки 7В теперь становится 3,5 В (VH), а нижнее значение 5,5 В становится 2,75 В (VL)

Теперь нам нужно узнать значения гистерезисного резистора Rh по отношению к Rx и Ry .

По формуле:

Rh / Rx = VL / VH — VL = 2.75 / 3,5 — 2,75 = 3,66 ——— 1)

∴ Rh / Rx = 3,66

Ry / Rx = VL / Vcc — VH = 2,75 / 4,7 — 3,5 = 2,29 —— —— 2)

∴ Ry / Rx = 2,29

Из 1) мы имеем Rh / Rx = 3,66

Rh = 3,66Rx

Возьмем Rx = 100K ,

Другие значения, например 10K, 4k7 или что-то еще может сделать, но 100K, являющееся стандартным значением и достаточно высоким, чтобы снизить потребление, становится более подходящим.

∴ Rh = 3,66 x 100 = 366K

Подставляя это значение Rx в 2), мы получаем

Ry / Rx = 2.29

Ry = 2.29Rx = 2.29 x 100 = 229K

∴ Ry = 229K

Вышеупомянутые результаты могут быть также получены с помощью программного обеспечения калькулятора гистерезиса, просто нажав несколько кнопок

Вот и все С помощью приведенных выше расчетов мы успешно определили точные фиксированные значения различных резисторов, которые обеспечат автоматическое отключение подключенной батареи 6 В при напряжении 7 В и перезапуск зарядки в тот момент, когда ее напряжение упадет ниже 5.5В.

Для аккумуляторов более высокого напряжения

Для более высоких напряжений, например, для достижения универсальной схемы аккумуляторов 12 В, 24 В, 48 В, описанная выше конструкция может быть просто изменена, как указано ниже, путем исключения ступени LM317.

Процедура расчета точно такая же, как указано в предыдущем абзаце.

Для зарядки сильноточной батареи TIP122 и диод 1N5408, возможно, потребуется модернизировать с помощью устройств с пропорционально более высоким током и заменить 4.Стабилитрон 7 В до значения, которое может быть выше 50% напряжения батареи.

Зеленый светодиодный индикатор показывает состояние зарядки аккумулятора, а красный светодиод позволяет нам узнать, когда аккумулятор полностью заряжен.

На этом статья завершается, в которой четко объясняется, как создать простую, но универсальную схему зарядного устройства с фиксированными резисторами, чтобы обеспечить исключительную точность и надежное отключение в заданных пороговых точках, что, в свою очередь, обеспечивает идеальную и безопасную зарядку для подключенных аккумулятор.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.Цепи зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Цепи зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов, описанные в этой статье, можно использовать для зарядки всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов с заданной скоростью.

В этой статье рассказывается о нескольких схемах зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов с автоматической перезарядкой и отключением при малой разрядке. Все эти конструкции проходят тщательные испытания и могут использоваться для зарядки всех автомобильных аккумуляторов и аккумуляторов SMF емкостью до 100 Ач и даже 500 Ач.

Введение

Свинцово-кислотные батареи обычно используются в тяжелых условиях, требующих много сотен ампер.Для зарядки этих аккумуляторов нам особенно нужны зарядные устройства, рассчитанные на длительные периоды зарядки при высоком токе. Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов специально разработано для зарядки аккумуляторов большой мощности с помощью специализированных схем управления.

Представленные ниже 5 полезных и высокомощных зарядных схем свинцово-кислотных аккумуляторов могут использоваться для зарядки больших сильноточных свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью от 100 до 500 Ач, конструкция полностью автоматическая и переключает питание на аккумулятор, а также как только аккумулятор полностью зарядится.

---

ОБНОВЛЕНИЕ: вы также можете создать эти простые схемы зарядного устройства для 12 В 7 Ач аккумуляторной батареи s , проверьте их.

---

Что означает Ач

Единица Ач или Ампер-час в любой батарее означает идеальную скорость , при которой батарея будет полностью разряжена или полностью заряжена в течение 1 часа. Например, если аккумулятор на 100 Ач заряжался при токе 100 ампер, для полной зарядки аккумулятора потребуется 1 час.Точно так же, если бы аккумулятор был разряжен при токе 100 ампер, время поддержки продлилось бы не более часа.

Но подождите, никогда не пробуйте этот , так как зарядка / разрядка на полной мощности может иметь катастрофические последствия для вашей свинцово-кислотной батареи.

Единица Ач используется только для того, чтобы предоставить нам контрольное значение, которое можно использовать для определения приблизительного времени заряда / разряда батареи при установленной скорости тока.

Например, когда вышеупомянутый аккумулятор заряжается на 10 ампер, используя значение Ah, мы можем найти время полной зарядки по следующей формуле:

Поскольку скорость зарядки обратно пропорциональна времени, мы имеем:

Время = Ач значение / скорость зарядки

T = 100/10

где 100 — уровень заряда батареи в Ач, 10 — ток зарядки, T — время при скорости 10 А

T = 10 часов.

Формула предполагает, что в идеале для оптимальной зарядки аккумулятора при токе 10 ампер потребуется около 10 часов, но для реальной батареи это может быть около 14 часов на зарядку и 7 часов на разряд. Потому что в реальном мире даже новый аккумулятор не будет работать в идеальных условиях, и с возрастом ситуация может ухудшиться.

Важные параметры, на которые следует обратить внимание

Свинцово-кислотные батареи дороги, и вам нужно убедиться, что они служат как можно дольше.Поэтому, пожалуйста, не используйте дешевые и непроверенные зарядные устройства, которые могут показаться простыми, но могут медленно повредить аккумулятор.

Большой вопрос: необходим ли идеальный способ зарядки аккумулятора? Простой ответ — НЕТ. Потому что, когда мы применяем идеальный метод зарядки, описанный на сайтах «Википедия» или «Университет аккумуляторов», мы стараемся зарядить аккумулятор до максимально возможной емкости. Например, при идеальном уровне 14,4 В ваша батарея может быть полностью заряжена, но делать это обычными методами может быть рискованно.

Чтобы достичь этого без риска, вам, возможно, придется использовать усовершенствованную схему ступенчатого зарядного устройства, которую может быть сложно построить и может потребоваться слишком много вычислений.

Если вы хотите избежать этого, вы все равно можете зарядить аккумулятор оптимально (@ около 65%), убедившись, что аккумулятор отключен на немного более низком уровне. Это позволит батарее всегда находиться в менее напряженном состоянии. То же самое касается уровня и скорости разряда.

Как правило, он должен иметь следующие параметры для безопасной зарядки, не требующей специальных ступенчатых зарядных устройств:

• Фиксированный ток или постоянный ток (1/10 номинала батареи в Ач)
• Фиксированное напряжение или постоянное напряжение (на 17% выше, чем Напряжение, указанное на батарее)
• Защита от перезарядки (отключение, когда батарея заряжается до указанного выше уровня)
• Подзарядка (необязательно, не обязательно)

Если в вашей системе нет этих минимальных параметров, тогда это может постепенно ухудшить производительность и повредить аккумулятор, резко сократив время автономной работы.

1. Например, если ваша батарея рассчитана на 12 В, 100 Ач, то фиксированное входное напряжение должно быть на 17% выше, чем напечатанное значение, что равно примерно 14,1 В (не 14,40 В, если вы не используете ступенчатое зарядное устройство) .
2. Ток (в амперах) в идеале должен составлять 1/10 от уровня в ампер-часах, указанного на батарее, поэтому в нашем случае это может быть 10 ампер. Чуть более высокий вход усилителя может быть нормальным, поскольку наш полный уровень заряда уже ниже.
3. Автоматическое отключение зарядки рекомендуется при вышеуказанном 14.1 В, но это не обязательно, так как уровень полного заряда у нас уже немного ниже.
4. Плавающий заряд — это процесс снижения тока до незначительных пределов после того, как аккумулятор полностью зарядился. Это предотвращает саморазряд батареи и постоянно поддерживает ее на полном уровне до тех пор, пока пользователь не извлечет ее для использования. Совершенно необязательно . Это может быть необходимо только в том случае, если вы не используете аккумулятор в течение длительного времени. В таких случаях также лучше вынимать аккумулятор из зарядного устройства и периодически подзаряжать его каждые 7 дней.

Самый простой способ получить фиксированное напряжение и ток — это использовать микросхемы стабилизаторов напряжения, как мы узнаем ниже.

Другой простой способ — использовать в качестве источника входного сигнала готовый 12-вольтовый импульсный источник питания на 10 ампер с регулируемой предустановкой. SMPS будет иметь небольшую предустановку в углу, которую можно настроить на 14,0 В.

Помните, что вам нужно будет держать аккумулятор подключенным не менее 10–14 часов или пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 14,2 В. Хотя это уровень может выглядеть немного заниженным, чем стандартный 14.Полный уровень 4 В гарантирует, что ваша батарея никогда не перезарядится и гарантирует длительный срок службы батареи.

Все подробности представлены в этой инфографике ниже:

Однако, если вы любитель электроники и заинтересованы в создании полноценной схемы со всеми идеальными опциями, в этом случае вы можете выбрать следующие комплексные схемы.

[Новое обновление] Автоматическое отключение батареи, зависящее от тока

Обычно во всех обычных схемах зарядного устройства используется автоматическое отключение при обнаружении напряжения или зависимое от напряжения.

Тем не менее, функция определения тока может также использоваться для инициирования автоматического отключения, когда батарея достигает оптимального уровня полной зарядки. Полная принципиальная схема автоматического отключения тока при обнаружении тока показана ниже:

ПОЖАЛУЙСТА, ПОДКЛЮЧИТЕ РЕЗИСТОР 1K ПОСЛЕ ПРАВОЙ СТОРОНЫ 1N4148 ДИОД

Принцип работы

Резистор 0,1 Ом действует как датчик тока, создавая эквивалентную разность потенциалов. через себя. Номинал резистора должен быть таким, чтобы минимальное отклонение потенциала на нем было не менее 0.На 3 В выше, чем падение диода на выводе 3 ИС, пока аккумулятор не достигнет желаемого уровня полного заряда. По достижении полного заряда этот потенциал должен упасть ниже уровня падения диода.

Первоначально, когда батарея заряжается, в потребляемом токе возникает отрицательная разность потенциалов, скажем, -1 В на входных контактах ИС. Это означает, что напряжение на контакте 2 теперь становится ниже напряжения на контакте 3 как минимум на 0,3 В. Благодаря этому на выводе 6 микросхемы появляется высокий уровень, позволяющий полевому МОП-транзистору проводить и соединять батарею с источником питания.

Когда батарея заряжается до оптимального уровня, напряжение на резисторе измерения тока падает до достаточно низкого уровня, в результате чего разность потенциалов на резисторе становится почти нулевой.

Когда это происходит, потенциал контакта 2 повышается выше, чем потенциал контакта 3, вызывая низкий уровень на контакте 6 ИС и отключая полевой МОП-транзистор. Таким образом, аккумулятор отключается от источника питания, что приводит к прекращению процесса зарядки. Диод, подключенный к контакту 3 и контакту 6, блокирует или фиксирует цепь в этом положении до тех пор, пока питание не будет отключено и снова включено для нового цикла.

Вышеупомянутая схема зарядки, зависящая от тока, также может быть выражена следующим образом:

При включении питания конденсатор емкостью 1 мкФ заземляет инвертирующий вывод операционного усилителя, вызывая кратковременный высокий уровень на выходе операционного усилителя, который включает МОП-транзистор. Это начальное действие подключает батарею к источнику питания через полевой МОП-транзистор и измерительный резистор RS. Ток от батареи вызывает соответствующий потенциал для развития через RS, который поднимает нон-invering вход ОУ над входом опорного инвертирующий (3V).

Теперь выход операционного усилителя фиксируется и заряжает батарею, пока она не будет почти полностью заряжена. Такое положение уменьшает ток через RS таким образом, что потенциал на него падает ниже 3 ссылки V и ОУ выход включается низким уровень, выключая MOSFET и процесс зарядки для аккумулятора.

1) Использование одиночного операционного усилителя

Глядя на первую сильноточную схему для зарядки больших батарей, мы можем понять идею схемы с помощью следующих простых моментов:

В показанной конфигурации в основном три этапа, а именно: питание каскад питания, состоящий из трансформатора и мостовой выпрямительной сети.

Конденсатор фильтра после мостовой сети был проигнорирован для простоты, однако для лучшего вывода постоянного тока на батарею можно добавить конденсатор 1000 мкФ / 25 В между положительным и отрицательным полюсом моста.

Выходной сигнал источника питания подается непосредственно на аккумулятор, который необходимо зарядить.

Следующий каскад состоит из компаратора напряжения IC на операционном усилителе 741, который сконфигурирован так, чтобы измерять напряжение батареи во время ее зарядки и переключать свой выход на вывод № 6 с соответствующим ответом.

Контакт № 3 ИС подключен к батарее или положительному полюсу питания схемы через предустановку 10K.

Предварительная установка настроена таким образом, что ИС меняет свой выходной сигнал на выводе №6, когда батарея полностью заряжается, и достигает примерно 14 вольт, что является напряжением трансформатора при нормальных условиях.

Контакт # 2 IC зажимают с фиксированной ссылкой через делитель напряжения сети, состоящей из 10K резистор и стабилитрон 6 вольт.

Выходной сигнал ИС подается на каскад драйвера реле, где транзистор BC557 образует главный управляющий компонент.

Первоначально питание схемы инициируется нажатием переключателя «пуск». При этом выключатель обходит контакты реле и мгновенно запитывает цепь.

Микросхема определяет напряжение батареи, и, поскольку на этом этапе оно будет низким, на выходе микросхемы появится низкий логический уровень на выходе.

Включает транзистор и реле, реле мгновенно фиксирует питание через соответствующие контакты, так что теперь, даже если переключатель «пуск» отпущен, цепь остается включенной и начинает заряжать подключенную батарею.

Теперь, когда заряд батареи достигает примерно 14 вольт, микросхема определяет это и мгновенно переводит свой выходной сигнал на высокий логический уровень.

Транзистор BC557 реагирует на этот высокий импульс и выключает реле, которое, в свою очередь, переключает питание на схему, размыкая защелку.

Цепь полностью отключается до тех пор, пока кнопка пуска не будет нажата еще раз, и подключенный аккумулятор не будет иметь заряд ниже установленной отметки 14 вольт.

Как настроить.

Это очень просто.

Не подключайте аккумулятор к цепи.

Включите питание, нажав кнопку пуска и удерживая ее нажатой вручную, одновременно отрегулируйте предустановку так, чтобы реле просто срабатывало или выключалось при заданном номинальном напряжении трансформатора, которое должно составлять около 14 вольт

.Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов

Ранее мы построили много типов схем зарядных устройств, включая солнечное мобильное зарядное устройство , Поплавковое зарядное устройство , Зарядное устройство 12 В , Схема блока питания и т. Д. Сегодня мы Собираюсь построить схему зарядного устройства для зарядки Ni-Cd АКБ . Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов осуществляется двумя способами:

1. Быстрая зарядка
2. Медленная зарядка

Быстрая зарядка требует правильного отключения после полной зарядки.В отличие от свинцово-кислотных или литиевых аккумуляторов, никель-кадмиевые аккумуляторы не могут принимать плавающий заряд. Также непросто отключить зарядное устройство после полной зарядки. Это должно быть сделано на основе алгоритма, который определяет температуру батареи и постоянное снижение напряжения после завершения зарядки. Другая часть заключается в том, что перед быстрой зарядкой аккумулятор должен быть полностью разряжен.

Следовательно, здесь мы собираемся сделать простое медленное зарядное устройство , которое может заряжать никель-кадмиевые батареи при более низких и более безопасных токах.Этот процесс без автоматического отключения не повредит ячейку так сильно, как быстрое зарядное устройство без автоматического отключения.

Медленные зарядные устройства могут использоваться для преодоления саморазряда . Никель-кадмиевый аккумулятор саморазряжается со скоростью 15-20% в месяц, что выше по сравнению с 5-10% в месяц у литиевой батареи. Но он ниже по сравнению с Ni-MH аккумулятором, саморазряд которого составляет 20-30% в месяц.

Ni-Cd аккумулятор Зарядка:

Электрохимическое устройство, которое подает энергию во внешнюю цепь посредством внутренней химической реакции, называется ячейкой .Комбинация этих элементов, подключенных последовательно или параллельно, называется батареей .

Ниже приведена спецификация нескольких никель-кадмиевых батарей типоразмеров AA и AAA,

Разница между стандартной зарядкой и быстрой зарядкой зависит от зарядного напряжения, зарядного тока и метода или алгоритма отключения.

Для быстрой зарядки требуется точное отключение питания в конце заряда с учетом температуры элемента или отрицательного изменения напряжения.Различные типы, которыми можно заряжать Ni-Cd аккумулятор, указаны ниже:

Батарея, используемая здесь, имеет емкость 600 мАч, как показано ниже, и указывает на то, что мы должны заряжать элемент при 60 мА, что рекомендуется для медленной зарядки 0,1C. Следовательно, мы сделали медленную зарядку постоянным током.

Необходимые компоненты:

1. LM317 — 2 номера
2. 1N4007 — 4No.
3. Конденсатор, 100 мкФ (электролитический) — 1 шт.
4. Держатель батарейки AAA или AA — 1No
5. ПОТ (100Ὠ) — 1
6. Светодиод (Красный -1)
7. Резисторы (1 кОм -1; 560 Ом -1; 100 Ом -2)
8. Доска точечная перфорированная
9. Соединительные провода

Ni-Cd схема медленного зарядного устройства и пояснения:

Вот как выглядит схема на Perf Board:

1. Понижающий трансформатор:

Здесь используется понижающий трансформатор переменного тока с номиналом от 230 В до 15 В, 1 А.Несмотря на то, что выходная токовая нагрузка трансформатора составляет 1 А, допустимый непрерывный ток составляет всего 0,4 А для безопасной работы. Можно использовать трансформатор на 230 В / 0-15 В или 230 В / 15-0-15 В.

2. Мостовой выпрямитель:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока посредством процесса, называемого выпрямлением и. Используемый здесь выпрямитель выполнен с использованием четырех диодов в мостовой конфигурации.

3.Цепь регулятора напряжения:

Здесь LM317 используется для регулирования напряжения; это трехконтактный регулируемый регулятор

Таким образом, необходимое выходное напряжение составляет не более 1,45 В для зарядки аккумулятора.

В _ВЫХ = 1,25 * {1+ (100/560 Ом)}

В _ВЫХ = 1,47 В

Калькулятор напряжения LM317 можно использовать, если вы ищете какой-нибудь калькулятор для расчета резистора или для планирования выходного напряжения.

4. Цепь ограничителя тока:

Так как зарядный ток для аккумулятора на 600 мАч будет 60 мА. Соответствующий резистор должен быть рассчитан,

I _ВЫХ = 1,25 / R

Следовательно, R устанавливается на 21Ὠ, чтобы ограничить ток до 0,06А.

Работа цепи зарядного устройства Ni-Cd аккумулятора:

Напряжение холостого хода без батареи отображается как 1,5 В, что видно из рисунка ниже,

Как упоминалось ранее, выходное напряжение равно 1.49 В, а ток ограничен 60 мА, а красный светодиод указывает на состояние зарядки аккумулятора.

.