Ein Ladegerät für Autobatterien ist ein unersetzlicher Gegenstand, den jeder Autoliebhaber haben sollte, egal wie gut die Batterie ist, da sie im ungünstigsten Moment kaputt gehen kann.

Wir haben auf den Seiten der Website wiederholt die Designs zahlreicher Ladegeräte überprüft. Das Ladegerät ist theoretisch nichts anderes als ein Netzteil mit Strom- und Spannungsstabilisierung. Es funktioniert einfach – wir wissen, dass die Spannung einer geladenen Autobatterie etwa 14-14,4 Volt beträgt, Sie müssen genau diese Spannung am Ladegerät einstellen und dann den gewünschten Ladestrom einstellen, bei Säure-Starterbatterien ist dies ein Zehntel B. eine 60-A-Batterie/h, wir laden sie mit einem Strom von 6 Ampere.

Dadurch sinkt der Strom beim Laden der Batterie und erreicht schließlich Null – sobald die Batterie aufgeladen ist. Dieses System kommt in allen Ladegeräten zum Einsatz; der Ladevorgang muss nicht ständig überwacht werden, da alle Ausgangsparameter des Ladegeräts stabil sind und nicht von Änderungen der Netzspannung abhängen.

Auf dieser Grundlage wird deutlich, dass zum Bau eines Ladegeräts drei Knoten erforderlich sind.

1) Abwärtstransformator oder Schaltnetzteil plus Gleichrichter
2) Stromstabilisator
3) Spannungsstabilisator

Mit dessen Hilfe wird die Spannungsschwelle eingestellt, auf die der Akku geladen wird, und heute sprechen wir konkret über den Spannungsstabilisator.

Das System ist unglaublich einfach, nur 2 aktive Komponenten, minimale Kosten und die Montage dauert nicht länger als 10 Minuten, wenn alle Komponenten verfügbar sind.

Was wir haben. ein Feldeffekttransistor als Leistungselement, eine einstellbare Zenerdiode, die die Stabilisierungsspannung einstellt, diese Spannung kann manuell über einen variablen (oder besser noch einen abstimmbaren, mehrgängigen) 3,3-kOhm-Widerstand eingestellt werden. Am Eingang des Stabilisators kann eine Spannung von bis zu 50 Volt angelegt werden, am Ausgang erhalten wir bereits eine stabile Spannung der erforderlichen Nennleistung.

Die minimal mögliche Spannung beträgt 3 Volt (abhängig vom Feldeffekttransistor). Damit der Feldeffekttransistor an seinem Gate öffnen kann, muss eine Spannung von über 3 Volt (in manchen Fällen mehr) vorhanden sein. mit Ausnahme von Feldeffekttransistoren, die für den Betrieb in Schaltkreisen mit logischer Steuerebene ausgelegt sind.

Abhängig von den Bedingungen, insbesondere vom Typ des Feldeffekttransistors, dem Vorhandensein eines Kühlers und der aktiven Kühlung, kann der Stabilisator Ströme bis zu 10 Ampere schalten.

Die einstellbare Zenerdiode TL431 ist ein beliebtes Element und in jedem Computer-Netzteil zu finden; sie dient zur Steuerung der Ausgangsspannung und befindet sich neben dem Optokoppler.

Ich habe eines meiner Ladegeräte zerlegt, um zu zeigen, wie der Stabilisator aussieht. Die Qualität der Installation muss nicht streng beurteilt werden. Das Ladegerät eines Freundes funktioniert seit 2 Jahren ohne Beanstandungen. Ich habe es in Eile gemacht und mich nicht darum gekümmert zu viel.

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LADEGERÄT FÜR AUTOBATTERIEN

Ladeschaltungen für Autobatterien sind weit verbreitet und jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die meisten der einfachsten Ladeschaltungen basieren auf dem Prinzip eines Spannungsreglers mit einem Ausgangsknoten, der aus Thyristoren oder leistungsstarken Transistoren besteht. Diese Schaltungen haben erhebliche Nachteile: Der Ladestrom ist nicht konstant und hängt von der an der Batterie erreichten Spannung ab. Viele Stromkreise verfügen nicht über einen Schutz gegen Ausgangskurzschlüsse, was zum Ausfall der Ausgangsleistungselemente führt. Das vorgeschlagene Schema weist diese Mängel nicht auf, ist recht zuverlässig (1995 entwickelt und in etwa 20 Exemplaren hergestellt, die nie ausgefallen sind) und ist für die Nachahmung durch „durchschnittliche“ Funkamateure konzipiert.

Das Gerät bietet einen Ladestrom von bis zu 6 A, eine Strom- und Spannungskontrolle über eine Messuhr, einen Kurzschlussschutz und eine automatische Abschaltung nach einer festgelegten Zeit über einen Timer. Die Schaltung besteht aus einem Sägezahnspannungstreiber (Transistoren). VT1, VT2), Komparator DA1 , Signalverstärker von einem Strommessshunt auf einem Operationsverstärker DA2 und Ausgangsleistungsthyristoren VD5, VD6 , die auf kleinen Heizkörpern installiert werden, für die das Metallgehäuse des Geräts verwendet werden kann. Der Aufbau der Schaltung erfolgt in mehreren Schritten: 1. Die Amplitude der „Säge“ an einem variablen Widerstand wird mit einem Oszilloskop gemessen R6 , die etwa 2 V betragen sollte, ansonsten durch Auswahl eines Widerstands R4 e sie werden auf diesen Wert gebracht. Als nächstes wird der Shunt geladen R18 Strom 6A und Auswahl der Widerstände R15, R17 Erreichen Sie am Eingang 3 des Komparators einen Spannungspegel, der der Amplitude der Sägezahnspannung (2 V) entspricht. Danach beginnt das Ladegerät, den Ausgangsstrom normal zu regeln. 2. Ein zu ladender Akku wird in Reihe mit einem externen Referenzamperemeter an den Ausgang des Geräts angeschlossen, der Stromregler auf 3 ... 6 A eingestellt und der Kippschalter des Ladegeräts auf die Position „Strom“ geschaltet. Auswahl eines Widerstands R14 um korrekte aktuelle Messwerte auf der Skala des eingebauten Geräts zu erhalten. 3. Die Batterie wird direkt an den Ausgang des Ladegeräts angeschlossen und die Spannung daran wird mit einem externen Referenzvoltmeter überwacht. Auswahl eines Widerstands R20 Erzielen Sie korrekte Messwerte anhand der eingebauten Messuhr auf der Spannungsskala. Damit ist die Einrichtung abgeschlossen. Als Messgerät kann jeder verfügbare Kopf verwendet werden, dessen lineare Skala im Voraus vorbereitet werden muss. Shunt R18 kann aus einem Stück Nichromdraht mit einem Durchmesser von ca. 2 mm und einer Länge von ca. 15 cm hergestellt werden. Die Genauigkeit der Widerstandseinstellung spielt keine große Rolle, weil Auswahl von Widerständen R15, R17 der gewünschte Ausgangssignalwert ist eingestellt DA2 . Wenn die Thyristoren nicht zuverlässig genug starten, kann der Kondensator C6 entfernt und der Widerstand R11 durch einen Zwei-Watt-Widerstand mit einer Nennleistung von 510 Ohm ... 1 kOhm ersetzt werden. Für den Timer sind keine gesonderten Einstellungen erforderlich; Sie können dies auf Wunsch auch nicht vornehmen – der Rest der Schaltung ändert sich nicht. Die wichtigsten elektronischen Elemente sind auf einer Leiterplatte montiert.

Diese Schaltung hat sich im Laufe der Zeit bewährt, enthält keine seltenen oder weniger verbreiteten Elemente, aber in der letzten Zeit ist eine neue zugängliche Elementbasis entstanden, die den Bau von Netzteilen mit höheren Eigenschaften ermöglicht. Die auf den folgenden Seiten des Abschnitts vorgestellten Schaltungen wurden erst vor relativ kurzer Zeit entwickelt, nutzen derzeit verfügbare Elemente und sind für die Wiederholung durch Funkamateure mittlerer Leistungsstufe geeignet:

LADEGERÄT FÜR AUTOBATTERIEN

Die Option wird unten beschrieben Schaltung, die trotz ihrer großen Komplexität aufgrund der Verwendung eines Operationsverstärkers zur Normalisierung der Spannung des Strommessshunts einfacher zu konfigurieren ist. In dieser Schaltung als Shunt R13 Sie können nahezu jeden Drahtwiderstand mit einem Widerstandswert von 0,01 ... 0,1 Ohm und einer Leistung von 1 ... 5 W verwenden. Die für die normale Stromregelung in der Last erforderliche Spannung beträgt 0 ... 0,6 V an Pin 1 der Mikroschaltung DA1 erreicht durch das Verhältnis der Widerstandswiderstände R9 und R11 . Widerstandswerte R11 und R12 müssen gleich sein und innerhalb von 0,5 ... 100 kOhm liegen. Widerstandswiderstand R9 berechnet nach der Formel:R9(Ohm) = 0,1 * ICH Ausfahrt max(A)* R11(Ohm) / ICH Ausfahrt max (A) * R13(Ohm). Variabler Widerstand R2 kann jeder geeignete sein, mit einem Widerstand von 1 ... 100 kOhm. Nach der Auswahl R2 Berechnen Sie den erforderlichen Widerstandswert des Widerstands R4, das bestimmt durch die Formel:R4(kOhm) = R2(kOhm) * (5 V - 0,1 * ICH Ausfahrt max(A)) / 0,1 * ICH Ausfahrt max(A). Variabler Widerstand R14 Es kann auch jeder mit einem Widerstand von 1 ... 100 kOhm geeignet sein. Widerstandswiderstand R15 bestimmt die Obergrenze der Ausgangsspannungsregelung. Der Wert dieses Widerstands sollte so sein, dass bei der maximalen Ausgangsspannung am Widerstandsmotor in der niedrigsten Position im Stromkreis die Spannung 5,00 V beträgt. Die Abbildung zeigt die Nennwerte für einen maximalen Ausgangsstrom von 6 A und eine maximale Spannung von 15 V, die Grenzwerte dieser Parameter lassen sich jedoch leicht nach den obigen Formeln neu berechnen.

Konstruktiv ist der Hauptteil der Schaltung auf einer Leiterplatte mit den Maßen 45 x 58 mm aufgebaut. Weitere Elemente: Leistungstransformator, Diodenbrücke VD2, Transistor VT1, Diode VD5 , Induktor Dr1, Elektrolytkondensatoren C2, C7, variable Widerstände und Sicherungen werden im volumetrischen Montageverfahren im Ladegerätgehäuse platziert. Dieser Ansatz ermöglichte die Verwendung von Elementen unterschiedlicher Größe in der Schaltung und war auf die Notwendigkeit zurückzuführen, das Design zu reproduzieren.

Anforderungen an die Elementbasis sind auf den vorherigen Seiten beschrieben. Eine korrekt zusammengebaute Schaltung beginnt sofort zu arbeiten und erfordert praktisch keine Anpassung. Die beschriebene Ausführung kann nicht nur als Ladegerät, sondern auch als Labornetzteil mit einstellbarer Ausgangsstrombegrenzung eingesetzt werden.

Sehr geehrte Damen und Herren, heute möchte ich Ihnen den Aufbau eines einfachen Ladegeräts zum Laden von Autobatterien vorstellen, das auch ein unerfahrener Funkamateur nachmachen kann. Nicht jeder weiß, dass das eigene Stromnetz eine Autobatterie nicht vollständig aufladen kann. Daher muss es von Zeit zu Zeit über externe Geräte aufgeladen werden. Es ist bekannt, dass 50 % der Ladung ausreichen, um den Motor bei warmem Wetter zu starten, aber wenn die Außentemperatur unter Null liegt, halbiert sich die Batteriekapazität fast. Wenn wir das im Winter vergessen, gehen wir vielleicht gar nicht mehr hin. Um diese Folgen zu vermeiden, müssen wir ein Autoladegerät zusammenbauen. Unten finden Sie ein Diagramm eines solchen Ladegeräts.

Autoladeschaltung

Seine kurze Beschreibung:

• Versorgungsspannung - 220 V.
• Die maximale Ausgangsspannung beträgt 16 V.
• Der Ausgangsstrom ist im Bereich von 0-7 A einstellbar.

Die Schaltung ist einfach und besteht aus nur drei Transistoren, ohne den Einsatz von Mikroschaltungen. LeiterplattenformatLegen Dürfen . Transformator TS-180 wurde von einem alten Röhrenfernseher übernommen. Es muss vor Gebrauch zurückgespult werden. Also, fangen wir an. Zuerst entfernen wir alle Wicklungen außer den Netzwicklungen – sie befinden sich auf beiden Hälften des Transformators. Wir haben zwei Wicklungen, wir brauchen eine, also verbinden wir sie wie folgt: Wir verbinden den Anfang einer Wicklung mit dem Ende der zweiten.

Das ist alles, die Primärwicklung ist fertig, beginnen wir mit dem Wickeln der Sekundärwicklung – sie enthält 38 Windungen auf einer Hälfte des Transformators und 38 Windungen auf der zweiten Hälfte. Und die Wicklung erfolgt mit einem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2 mm. Der Anschluss erfolgt auf die gleiche Weise wie die Primärwicklung.

Der Transformator ist betriebsbereit. Fortfahren. Wir nehmen eine Diodenbrücke für den entsprechenden Strom, ich habe leistungsstarke 20-A-Dioden genommen, aus denen ich eine Diodenbrücke gemacht habe. Sie können verwendenD242-D247 . Als nächstes ätzen wir die Leiterplatte des Autoladegeräts und montieren die Teile darauf. Auf der Leiterplatte gibt der Buchstabe „U“ die Stelle an, an der der Steuerausgang des Thyristors angelötet werden soll. Wir installieren es auf der Platine und platzieren einen Kühlkörper zwischen der Platine und dem Thyristor (Sie können dies auf dem Foto sehen). Wir bauen die Platine und den Transformator in das Gehäuse ein.

Dann machen wir den Körper. Auf der Frontplatte installieren wir einen Stromregler (R8), eine LED (D5), die anzeigt „Netz", Schalter S1 - der die Stromversorgung des Ladegeräts einschaltet, Schalter S2 "Laden aktivieren ", Klemmen für Drähte und ein Amperemeter, mit dem der Ladestrom überwacht wird. Das Ladegerät erfordert keine Einrichtung und funktioniert sofort.

Ich musste kürzlich ein eigenes Ladegerät für eine Autobatterie mit einer Stromstärke von 3 – 4 Ampere bauen. Natürlich wollte ich keine Haarspalterei, ich hatte keine Zeit und als erstes fiel mir die Lein. Mit diesem Schema lässt sich sehr einfach und zuverlässig ein Ladegerät herstellen.

Hier ist der Schaltplan für das Ladegerät:

Es wurde eine alte Mikroschaltung (K553UD2) eingebaut, die zwar alt war, aber einfach keine Zeit hatte, neue auszuprobieren, und außerdem war sie zur Hand. Der Shunt des alten Testers passt perfekt anstelle des Widerstands R3. Der Widerstand kann natürlich selbst aus Nichrom hergestellt werden, der Querschnitt muss jedoch ausreichend sein, um dem durch ihn fließenden Strom standzuhalten und sich nicht bis zur Grenze zu erhitzen.

Wir installieren den Shunt parallel zum Amperemeter und wählen ihn unter Berücksichtigung der Abmessungen des Messkopfes aus. Eigentlich installieren wir es auf dem Hauptterminal selbst.

So sieht die Platine des Ladestromstabilisators aus:

Ab 85 W ist jeder Transformator einsetzbar. Die Sekundärwicklung sollte eine Spannung von 15 Volt haben und der Drahtquerschnitt sollte bei 1,8 mm (Kupferdurchmesser) beginnen. Ein 26MV120A ersetzte die Gleichrichterbrücke. Es mag für diese Art von Design zu groß sein, aber es ist sehr einfach zu installieren, einfach anschrauben und die Anschlüsse aufstecken. Sie können jede Diodenbrücke installieren. Für ihn besteht die Hauptaufgabe darin, der entsprechenden Strömung standzuhalten.

Der Koffer kann aus allem hergestellt werden; der Koffer aus einem alten Radio-Tonbandgerät hat bei mir gut funktioniert. Für eine gute Luftzirkulation habe ich Löcher in die obere Abdeckung gebohrt. Anstelle der Frontplatte wurde eine Leiterplatte verbaut. Der Shunt, der am Amperemeter, muss basierend auf den Messwerten des Testamperemeters angepasst werden.

An der Rückwand des Heizkörpers befestigen wir einen Transistor.

Nun haben wir den Stromstabilisator zusammengebaut, jetzt müssen wir ihn überprüfen, indem wir (+) und (-) miteinander kurzschließen. Der Regler sollte eine reibungslose Anpassung über den gesamten Ladestrombereich ermöglichen. Bei Bedarf können Sie die Auswahl des Widerstands R1 verwenden.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die gesamte Spannung an den Steuertransistor geht und dieser sehr heiß wird! Öffnen Sie nach der Überprüfung den Jumper!

Alles ist bereit und Sie können nun ein Ladegerät verwenden, das den Strom über den gesamten Ladebereich konstant aufrechterhält. Es ist notwendig, den Spannungswert der Batterie mit einem Voltmeter zu überwachen, da ein solches Ladegerät nach Abschluss des Ladevorgangs nicht über eine automatische Abschaltung verfügt.