ПРОСТОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ

ПРОСТОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ

Попалась в интернете схема двухканального зарядного устройства. Я не стал делать сразу на два канала, так как не было необходимости — собрал один. Схема вполне рабочая и заряжает прекрасно.

Схема ЗУ для автоаккумуляторов

Характеристики зарядного устройства

• Напряжение сети 220 В.
• Выходное напряжение 2 х 16 В.
• Ток заряда 1 — 10 А.
• Ток разряда 0,1 — 1 А.
• Форма тока заряда – однополупериодный выпрямитель.
• Ёмкость аккумуляторов 10 — 100 А/ч.
• Напряжение заряжаемых аккумуляторов 3,6 — 12 В.

Описание работы: это зарядно-разрядное устройство на два канала с раздельной регулировкой тока заряда и тока разряда, что очень удобно и позволяет подобрать оптимальные режимы восстановления пластин аккумулятора исходя из их технического состояния. Использование циклического режима восстановления приводит к значительному снижению выхода газов сероводорода и кислорода из-за их полного использования в химической реакции, ускоренно восстанавливается внутреннее сопротивление и ёмкость до рабочего состояния, отсутствует перегрев корпуса и коробление пластин.

Ток разряда при зарядке ассиметричным током должен составлять не более 1/5 тока заряда. В инструкциях заводов изготовителей перед зарядкой аккумулятора требуется произвести разрядку, то есть провести формовку пластин перед зарядом. Искать подходящую разрядную нагрузку нет необходимости, достаточно выполнить соответствующее переключение в устройстве. Контрольную разрядку желательно проводить током в 0,05С от ёмкости аккумулятора в течении 20 часов. Схема позволяет провести формовку пластин двух аккумуляторов одновременно с раздельной установкой разрядного и зарядного тока.

Регуляторы тока представляют ключевые регуляторы на мощных полевых транзисторах VT1,VT2.
В цепях обратной связи установлены оптопары, необходимые для защиты транзисторов от перегрузки. При больших токах заряда влияние конденсаторов C3,C4 минимальное и почти однополупериодный ток длительностью 5 мс с паузой в 5 мс ускоряет восстановление пластин аккумуляторов, за счёт паузы в цикле восстановления, не возникает перегрева пластин и электролиза, улучшается рекомбинация ионов электролита с полным использованием в химической реакции атомов водорода и кислорода.

Конденсаторы С2,С3 работая в режиме умножения напряжения, при переключении диодов VD1,VD2, создают дополнительный импульс для расплавления крупнокристаллической сульфатации и переводе окисла свинца в аморфный свинец. Регуляторы тока обеих каналов R2, R5 питаются от параметрических стабилизаторов напряжения на стабилитронах VD3, VD4. Резисторы R7, R8 в цепях затворов полевых транзисторов VT1, VT2 ограничивают ток затвора до безопасной величины.

Транзисторы оптопар U1, U2 предназначены для шунтирования напряжения затвора полевых транзисторов при перегрузке зарядным или разрядным токами. Напряжение управления снимается с резисторов R13, R14 в цепях стока, через подстроечные резисторы R11, R12 и через ограничительные резисторы R9, R10 на светодиоды оптопар. При повышенном напряжении на резисторах R13, R14 транзисторы оптопар открываются и снижают напряжение управления на затворах полевых транзисторов, токи в цепи сток-исток понижаются.

Режим заряда устанавливается переключателями SA1, SA2 в верхнее положение, разряда в нижнее положение. Полевые транзисторы крепятся для охлаждения на отдельные радиаторы. Светодиоды HL1, HL2 показывают правильную полярность подсоединения аккумуляторов в зарядную цепь.

После подключения аккумулятора переключатель режима SA1 или SA2 переводится в режим разряда. Регулятором тока, при включенной сети, устанавливается ток разряда в указанных выше пределах. После снижения тока разряда до нулевого значения через 6-10 часов переключатель режима переводится в верхнее положение – заряд, регулятором тока устанавливается рекомендуемое значение зарядного тока. Через 6-10 часов заряда ток должен упасть до величины подзаряда.

Далее провести повторный разряд. При полной ёмкости 10-ти часового разряда (напряжение не ниже 1,9 Вольта на элемент), провести повторный 10-ти часовой заряд. Проводить зарядно-разрядный цикл аккумулятора рекомендуется даже при отличном его состоянии, легче кристаллизацию устранить в начале эксплуатации и не ждать когда она перейдёт в «застарелую» сульфатацию с ухудшением всех параметров аккумулятора.

Сделал печатку под схему, надеюсь кому нибудь потребуется. На схеме есть опечатка, оптотрон не АОУ110Б (таких нет в природе), а АОТ110Б. В качестве диода VD1, применил КД213 и установил его на радиатор. Насчёт замены оптотрона, тут как мне кажется подойдут из современных 4N32, ну а симисторная оптопара MOC3062 не знаю. В принципе а почему бы и нет?! Если предварительно на макетке собирать, то можно многие оптопары "обкатать" на этой схеме.

Испытания уже проводил без корпуса. При токе зарядки 5 А, радиатор транзистора еле тёплый, радиатор диода КД213 немного сильнее нагрет. Аккумулятор автомобиля заряжался около часа, ток зарядки упал до номинального при достижении 14,8 вольт. Напряжение окончания зарядки выбрал с помощью резистора R11, резистор установил многооборотный, на переднюю панель не стал ставить R11, так как нет необходимости. Просто выставил напряжение окончания и всё. Да, сильно греется R13, на схеме он 10 Вт, может придётся установить ещё более мощный. На этом всё, с вами был Demo.

Форум по обсуждению материала ПРОСТОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ

Устройство для использования разъёма USB в качестве прикуривателя — разборка и схема.

Принципиальная схема усилителя наушников с микросхемой MAX4410 и искажениями всего 0,003%.

Источник постоянного тока (CC) из понижающего регулятора напряжения (CV). Доработка готового модуля.

Теория и практика ОУ, описание работы и подключение типового операционного усилителя — микросхемы LM358.

Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

I=0,1Q

где I — средний зарядный ток, А., а Q — паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная схема такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком схемы на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Схема такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Как переделать зарядное от сотового телефона на другое напряжение

Сейчас уже все производители сотовых телефонов договорились и все, что есть в магазинах, заряжается через USB-разъем. Это очень хорошо, потому что зарядные устройства стали универсальными. В принципе, зарядное устройство для сотового телефона таковым не является.

Это только импульсный источник постоянного тока напряжением 5V, а собственно зарядное устройство, то есть, схема следящая за зарядом аккумулятора, и обеспечивающая его заряд, находится в самом сотовом телефоне. Но, суть не в этом, а в том, что эти «зарядные устройства» сейчас продаются повсеместно и стоят уже так дешево, что вопрос с ремонтом отпадает как-то сам собой.

Например, в магазине «зарядка» стоит от 200 рублей, а на известном Алиекспресс есть предложения и от 60 рублей (с учетом доставки).

Принципиальная схема

Схема типовой китайской зарядки, срисованная с платы, показана на рис. 1. Может быть и вариант с перестановкой диодов VD1, VD3 и стабилитрона VD4 на отрицательную цепь — рис.2.

А у более «продвинутых» вариантов могут быть выпрямительные мосты на входе и выходе. Могут быть и отличия в номиналах деталей. Кстати, нумерация на схемах дана произвольно. Но сути дела это не меняет.

Рис. 1. Типовая схема китайского сетевого зарядного устройства для сотового телефона.

Несмотря на простоту, это все же неплохой импульсный блок питания, и даже стабилизированный, который вполне сгодится и для питания чего-то другого, кроме зарядного устройства сотового телефона.

Рис. 2. Схема сетевого зарядного устройства для сотового телефона с измененным положением диода и стабилитрона.

Схема сделана на основе высоковольтного блокинг-генератора, широта импульсов генерации которого регулируется при помощи оптопары, светодиод которой получает напряжение от вторичного выпрямителя. Оптопара понижает напряжение смещения на базе ключевого транзистора VТ1, которое задается резисторами R1 и R2.

Нагрузкой транзистора VТ1 служит первичная обмотка трансформатора Т1. Вторичной, понижающей, является обмотка 2, с которой снимается выходное напряжение. Еще есть обмотка 3, она служит и для создания положительной обратной связи для генерации, и как для источника отрицательного напряжения, который выполнен на диоде VD2 и конденсаторе С3.

Этот источник отрицательного напряжения нужен для снижения напряжения на базе транзистора VТ1, когда оптопара U1 открывается. Элементом стабилизации, определяющим выходное напряжение, является стабилитрон VD4.

Его напряжение стабилизации таково, что в сумме с прямым напряжением ИК-светодиода оптопары U1 дает именно те самые необходимые 5V, которые и требуются. Как только напряжение на С4 превышает 5V, стабилитрон VD4 открывается и через него проходит ток на светодиод оптопары.

И так, работа устройства вопросов не вызывает. Но что делать, если мне нужно не 5V, а, например, 9V или даже 12V? Вопрос такой возник вместе с желанием организовать сетевой блок питания для мультиметра. Как известно, популярные в радиолюбительских кругах, мультиметры питаются от «Кроны», — компактной батареи напряжением 9V.

И в «походнополевых» условиях это вполне удобно, но вот в домашних или лабораторных хотелось бы питания от электросети. По схеме, «зарядка» от сотового телефона в принципе подходит, в ней есть трансформатор, и вторичная цепь не контактирует с электросетью. Проблема только в напряжении питания, — «зарядка» выдает 5V, а мультиметру нужно 9V.

На самом деле, проблема с увеличением выходного напряжения решается очень просто. Нужно, всего лишь, заменить стабилитрон VD4. Чтобы получить напряжение, подходящее для питания мультиметра, нужно поставить стабилитрон на стандартное напряжение 7,5V или 8,2V. При этом, выходное напряжение будет, в первом случае, около 8,6V, а во втором около 9,ЗV, что, и то и другое, вполне годится для мультиметра. Стабилитрон, например, 1N4737 (это на 7,5V) или 1N4738 (это на 8,2V).

Впрочем, можно и другой маломощный стабилитрон на данное напряжение.

Испытания показали хорошую работу мультиметра при питании от такого источника питания. Кроме того, был попробован и старый карманный радиоприемник с питанием от «Кроны», -работал, только помехи от блока питания слегка мешали. Напряжением в 9V дело совсем не ограничивается.

Рис. 3. Узел регулировки напряжения для переделки китайского зарядного устройства.

Хотите 12V? — Не проблема! Ставим стабилитрон на 11V, например, 1N4741. Только нужно конденсатор С4 заменить более высоковольтным, хотя бы на 16V. Можно получить и еще большее напряжение. Если вообще удалить стабилитрон будет постоянное напряжение около 20V, но оно будет не стабилизированное.

Можно даже сделать регулируемый блок питания, если стабилитрон заменить регулируемым стабилитроном, таким как TL431 (рис. 3). Выходное напряжение можно регулировать, в этом случае, переменным резистором R4.

Схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Доброго времени суток всем автолюбителям! Если у вас есть свой автомобиль, значит, есть и аккумулятор. А если есть аккумулятор, значит, его нужно заряжать. Большинство автолюбителей используют заводские зарядные устройства. Но ведь его можно изготовить и самому. Для этого нужна схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, инструмент и желание его сделать.

Какие бывают зарядные для аккумуляторов

Как вы знаете, генератор заряжает АКБ на 85-90%. И чтобы не допустить потери емкости, его нужно периодически подзаряжать. Например, вы определяетесь, какой аккумулятор лучше купить, и выбор падает на кальциевый. В этом случае, стоит знать, что его рекомендуется заряжать каждые 2-3 месяца. А если этого не делать – через год батарея пойдет на свалку. Т.е. без зарядного устройства обойтись не получится.

Давайте разберемся, какие вообще существуют зарядные устройства, в чем их основные отличия, достоинства и недостатки.

По типу, они делятся на 2 большие группы:

• импульсные зарядные устройства;
• трансформаторные .

В свою очередь, они также могут быть разных видов. Давайте их рассмотрим.

Импульсные зарядные устройства

Принцип работы импульсного устройства заключается в зарядке аккумулятора на малых токах. Поэтому, отпадает необходимость использования большого трансформатора. А следовательно, они обладают компактными размерами и малым весом. Кроме того, многие модели оснащены функцией десульфатации восстанавливающей емкость аккумулятора.

Из недостатков, стоит отметить сложность ремонта. Принципиальная схема импульсных зарядных устройств, довольно сложная, поэтому без соответствующих знаний с ней будет сложно разобраться.

Трансформаторные устройства

В основе работы лежит трансформатор, который преобразовывает высокое напряжение в низкое. Отсюда большой вес и немалые габариты. Электрическая схема таких устройств, довольно простая, поэтому их легко ремонтировать и при желании можно собрать самостоятельно, воспользовавшись заводской схемой.

Основное различие этих приборов в реализации регулировки тока:

• тиристорная регулировка – сейчас используется редко, т.к. есть более совершенные аналоги;
• транзисторная – эта схема очень популярна, в ее основе лежит использование шим контроллеров;
• ступенчатая – регулировка напряжения делается механически, за счет добавления или уменьшения обмоток трансформатора.

Большое преимущество трансформаторных устройств в их простоте и надежности.

Десульфатирующее устройство

Большой плюс, когда зарядное устройство для автомобильного аккумулятора умеет работать в режиме десульфатации. Если вы не знаете – это разрушение сульфатов серной кислоты, которые образуются на свинцовых пластинах после глубоких разрядов АКБ.

Принцип работы десульфатирующего устройства довольно прост. В первый период, когда диоды открыты, аккумулятор заряжается, а во второй разряжается малым током. Например, ток заряда 10А, а для разряда – 1А. При желании, можно сделать его своими руками.

Для этого понадобятся:

• трансформатор мощностью от 200 Вт;
• реле для защиты АКБ от разрядки;
• диоды;
• переменный резистор для регулировки напряжения;
• амперметр;
• стабилитроны.

В этой схеме нужно предусмотреть радиаторы для охлаждения транзисторов.

Самодельные устройства

В интернете можно найти множество схем для изготовления зарядных для АКБ своими руками. Давайте сделаем небольшой обзор самых популярных и простых вариантов.

• самодельные зарядные из компьютерного блока питания . Один из самых простых вариантов. Для его изготовления потребуется минимум запчастей, т.к. он делается на базе готовой платы. На выходе можно получить регулируемое и мощное устройство;
• на диодах . Самая простая схема, включает диод, проводящий ток в одну сторону и обычную электролампу. Конечно, ее можно использовать лишь в экстренных случаях. Более совершенное устройство можно получить, используя понижающий трансформатор и выпрямительный диод на ток от 20 ампер;
• любительские устройства для аккумуляторов, основанные на использовании трансформаторов .

Браться за собственноручное изготовление зарядного устройства для аккумулятора, имеет смысл лишь в том случае, если у вас есть соответствующие знания. Иначе можно получить неожиданные результаты.

Если вы все же решите делать его самостоятельно, стоит учесть несколько деталей:

• прибор должен быть регулируемым;
• его электрическая схема должна включать стабилизатор зарядного тока. Она нужна для того, чтобы ограничивать подаваемый на АКБ ток по мере его зарядки;
• для мощного зарядного, необходимо предусмотреть систему принудительной вентиляции. Обычных радиаторов может не хватить.

Давайте рассмотрим несколько примеров изготовления альтернативы заводским приборам.

Зарядное из блока компьютерного блока питания

Один из доступных способов изготовления зарядного устройства своими руками – сделать его на базе компьютерного блока питания. Давайте разберемся, как его изготовить.

• блок питания;
• переменный резистор на 33 и 68 кОм;
• предохранитель на 10А;
• два крокодила и провода для их подсоединения к плате;
• паяльник;

Мощность блока питания должна быть не меньше 150Вт, иначе он просто не сможет выдать достаточного напряжения для автомобильных аккумуляторов.

Подготовка

Самое главное, найти подходящий блок питания. Это определяется по шим-контроллеру, установленному на плате. Чтобы сделать самодельное зарядное устройство, подойдут:

• TL494;
• KA7500;
• TL495;
• MB3759;
• UTC51494;

Либо их аналоги. Кстати, в обозначении микросхемы важны цифры – буквы могут быть другими. Если шим-контроллер подходящий, нужно проверить исправность блока питания. Для этого нужно взять основной разъем блока и замкнуть зеленый провод с любым черным. Блок должен запуститься без компьютера.

Переделка платы

Когда вы достанете плату, первым делом нужно избавиться от всех лишних проводов. Легче всего их выпаять мощным паяльником. Для этого, нужно расплавлять припой с обратной стороны платы и аккуратно вытягивать проводки.

Максимальное напряжение, которое может выдать компьютерный блок питания – 12В. А этого для зарядки мало, т.к. нужно 14,5В. Поэтому потребуется отключить на плате защиту от повышения напряжения.

• находится 13, 14 и 15 ноги шим контроллера TL494;
• тестером определяется +5В, которые к ним подходят;
• дорожка перерезается.

После этого, нужно отпаять от первой ноги два резистора и впаять переменные резисторы на 33 и 68 кОм. К резистору на 33 кОм подключается регулятор.

Теперь нужно сделать выводы для подключения платы к АКБ. Для этого подойдет кабель с сечением в 2,5 мм2. Меньше брать не стоит. На плате находится вывод 12 В и земля, к которым нужно припаять эти провода. С другой стороны, к ним присоединяются крокодилы. Для защиты от замыкания, на плюсовую клемму желательно установить предохранитель на 10А.

После этого, блок собирается. Таким образом, можно своими руками сделать простейшее регулируемое зарядное для автомобильных батарей. Его можно усовершенствовать, добавив к электросхеме блок автоматического понижения выходящего тока и вольтметр.

Простое зарядное на диодах

Как уже писалось выше – заряжать аккумулятор таким способом, стоит лишь в экстренных случаях. Для изготовления понадобится:

• автомобильная лампа на 12В;
• зарядное от ноутбука – используется как диод;
• провода.

Последовательность подключения к батарее:

• плюс от зарядки подключается к плюсовой клемме напрямую;
• минус , подключается через лампу.

И все – такая вот схема простого зарядного устройства. Заряжаться аккумулятор будет 6-8 часов. При подключении, важно не перепутать плюс с минусом.

Таким образом, при желании, можно самому сделать полноценное зарядное для машины. Пусть даже и самое простое. Самое главное, что им можно зарядить свой аккумулятор. Но если вы сомневаетесь в своих силах – лучше приобрести заводской прибор . Тем более цена на них не такая уж и высокая.