Акумуляторна батарея отримує заряд в автомобілі від генератора під час руху транспортного засобу. Однак, в якості елемента безпеки в електроланцюг входить реле, що контролює, яке забезпечує значення вихідної напруги з генератора на рівні 14 ±0,3В.

Оскільки відомо, що достатній рівень для повної та швидкої зарядки батареї повинен бути на рівні 14,5 В, то очевидно, АКБ для заповнення всієї ємності буде потрібна допомога. У цьому випадку знадобиться або магазинний апарат, або зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками виготовити в домашніх умовах.

У теплу пору року навіть наполовину розряджена автомобільна батарея дозволить запустити двигун. Під час морозів ситуація гірша, адже при негативній температурі знижується ємність, а одночасно підвищуються пускові струми. За рахунок збільшення в'язкості холодної олії потрібно більше зусилля для розкручування коленвала. Це означає, що в холодну пору року АКБ потребує максимального заряду.

Велика кількість різноманітних варіантів саморобних зарядних пристроїв дозволяє підібрати схему для різних рівнів знань та майстерності виробника. Є навіть варіант, при якому автомобіль виготовляється за допомогою потужного діода та електрообігрівача. Двокіловатний калорифер, включений у побутову мережу 220 В, у послідовному ланцюзі з діодом та батареєю АКБ дасть на останню трохи більше 4 А струму. За ніч схема накрутить 15 кВт, але батарея отримає повний заряд. Хоча загальний ККД системи навряд чи перевищить 1%.

Ті, хто збираються виготовляти простий зарядний пристрій для акумулятора своїми руками з транзисторами, повинні знати, що такі апарати можуть перегріватись. Також у них виникають проблеми при неправильній полярності та випадковому короткому замиканні.

Для тиристорних та симісторних схем основними проблемами є стабільність заряду та шумність. Негативною стороною є також перешкоди, яких можна позбутися за допомогою феритового фільтра, і проблеми з полярністю.

Чимало можна зустріти пропозицій щодо переробки комп'ютерного блоку живлення в саморобний зарядний пристрій АКБ. Але треба знати, що хоч і структурні схеми цих приладів схожі, але електричні мають суттєві відмінності. Для правильної переробки знадобиться достатній досвід роботи зі схемами. Не завжди сліпе копіювання за таких переробок призводить до заданого результату.

Принципова схема на конденсаторах

Найбільш цікавою може бути конденсаторна схема саморобного зарядного пристрою для автомобільного акумулятора. Вона має високий ККД, не перегрівається, видає стабільну силу струму, незважаючи на рівень зарядженості АКБ та можливих проблем з коливаннями мережі, а також стійко переносить короткочасні короткі замикання.

Візуально картинка здається занадто громіздкою, але при детальному розборі всі ділянки стають зрозумілими. Вона оснащена навіть алгоритмом вимкнення при повному заряді батареї.

Обмежувач струму

Для конденсаторних зарядок регулювання сили струму та її стабільність забезпечується послідовним включенням обмотки трансформатора з баластними конденсаторами. При цьому дотримується пряма залежність зарядного струму АКБ та ємності конденсаторів. Збільшуючи останні, отримаємо більший ампераж.

Теоретично дана схема вже може працювати як зарядка батареї, але проблемою виявиться в її надійності. Слабкий контакт з електродами АКБ погубить незахищені трансформатори та конденсатори.

Будь-який школяр, який вивчає фізику, зможе обчислити необхідну ємність для конденсаторів С=1/(2πvU). Однак швидше зробити це за заздалегідь підготовленою таблицею:

У схемі можна зменшити кількість конденсаторів. І тому їх підключають групами чи з допомогою перемикачів (тумблерів).

Захист від неправильної полярності в зарядному пристрої

Щоб не виникло проблем під час переполюсування контактів, у схемі знаходиться реле Р3. Неправильно підключені дроти захистить діод VD13. Він не пустить струм у неправильному напрямку та не дасть замкнути контакт К3.1, відповідно неправильний заряд на АКБ не піде.

Якщо полярність дотримується, то реле замкнеться, і почнеться зарядка. Цю схему можна використовувати будь-якому з типів зарядних саморобних пристроїв, хоч із тиристорами, хоч із транзисторами.

Перемикач S3 контролює у схемі напруга. Нижнє замикання дає значення напруги (В), а при верхньому з'єднанні контактів отримаємо рівень сили струму (А). Якщо пристрій підключено лише до батареї без увімкнення в побутову мережу, то можна дізнатися напругу акумулятора у відповідному положенні перемикача. Головкою служить мікроамперметр М24.

Автоматика для саморобної зарядки

Як живлення підсилювача підбираємо дев'ятивольтову схему 142ЕН8Г. Цей вибір обґрунтований її характеристиками. Адже при температурних коливаннях корпусу плати навіть на десять градусів на виході приладу коливання напруги зводяться до похибки в соті частки вольт.

Самовідключення спрацьовує при параметрі напруги 15,5 В. Ця частина схеми позначена А1.1. Четверте виведення мікросхеми (4) підключений до дільника R8, R7 де на нього виходить напруга в 4,5 В. Інший дільник підключений до резистори R4-R5-R6. Як налаштування даного ланцюга застосовується регулювання резистора R5, щоб визначити рівень перевищення. За допомогою R9 у мікросхемі контролюється нижній рівень включення апарата, яке здійснюється на 12,5 В. Резистор R9 та діод VD7 забезпечують інтервал напруги для безперебійної роботи зарядки.

Алгоритм роботи схеми є досить простим. З'єднуючись із зарядником, проводиться контроль рівня напруги. Якщо воно нижче 16,5, то за схемою проходить команда на відкриття транзистора VT1, який, у свою чергу, запускає з'єднання реле Р1. Після цього підключається первинна обмотка встановленого трансформатора і процес зарядки АКБ запущений.

Після набору повної ємності та отримання вихідного параметра по напрузі на рівні 16,5, то в схемі знижується напруга для того, щоб утримувати транзистор VT1 відкритим. Реле здійснює відключення. Подача на клеми струму знижується рівня полампера. Цикл заряджання знову запускається лише після зниження напруги на клемах батареї до 12,5 В, тоді подача зарядки відновлюється.

Так автомат контролює можливість не перезарядити АКБ. Схему можна залишати у робочому стані навіть на кілька місяців. Особливо актуальним цей варіант виявиться для тих, хто використовує автомобіль сезонно.

Компонування зарядного пристрою

Корпусом такого апарату може бути міліамперметр ВЗ-38. Непотрібні начинки видаляємо, залишаємо лише стрілочний індикатор. Монтуємо все за винятком автомата навісним способом.

Електроприлад складається з пари щитків (лицьовий та тильний), які зафіксовані за допомогою перфорованих вугільних горизонтальних балок. Через такі отвори зручно кріпити будь-які елементи конструкції. Для розташування силового трансформатора використано двоміліметрову алюмінієву пластину. Вона саморізами кріпиться у нижній частині пристрою.

На верхній площині змонтована склотекстолітова пластина з реле та конденсаторами. На перфорованих ребрах також закріплено плату з автоматикою. Реле та конденсатори даного елемента підключаються за допомогою стандартного гнізда.

Зменшити нагрівання діодів допоможе радіатор на задній стінці. У цій зоні доречно буде розташувати запобіжники та потужну вилку. Її можна взяти від живлення комп'ютера. Для притиску силових діодів використовуємо дві притискні планки. Їх використання дозволить раціонально використовувати місце та знизити виділення тепла всередину агрегату.

Монтаж бажано з використанням інтуїтивно зрозумілих кольорів дроту. Як позитивний беремо червоний, для негативного – синій, а змінну напругу виділяємо за допомогою, наприклад, коричневого. Перетин у всіх випадках має бути понад 1 мм.

Показання амперметра калібруються за допомогою шунта. Один з його кінців за допомогою паяння кріпиться до контакту реле Р3, а другий паяється до вихідної клеми плюса.

Складові елементи

Розберемо начинки приладу, які становлять основу зарядника.

Друкована плата

Склотекстоліт є основою для друкованої плати, що працює як захист від перепадів напруги та проблем із підключенням. Зображення сформоване з кроком 2,5 мм. Без особливих проблем цю схему можна виготовити у побутових умовах.

Розташування елементів у реальності Компанівка для паяння Плата для ручного паяння

Є навіть схематичний план із виділеними елементами на ньому. Чисте зображення застосовується для його нанесення за допомогою порошкового друку на лазерних принтерах. Для ручного способу нанесення доріжок підійде ще одне зображення.

Градуювальна шкала

Індикація встановленого міліамперметра ВЗ-38 відповідає реальним показанням, які видає прилад. Для коригування та правильного градуювання необхідно до основи індикатора за стрілкою приклеїти нову шкалу.

Оновлена ​​інформація відповідатиме дійсності з точністю до 0,2 Ст.

З'єднувальні кабелі

Контакти, які виходитимуть на з'єднання з акумулятором, повинні на кінцях мати пружинний фіксатор із зубцями («крокодил»). Щоб розрізняти полюси, бажано відразу позитивну частину підбирати червоного кольору, а негативний кабель із затискачем брати синій або чорний.

Перетин кабелю має бути не менше 1 мм. Для з'єднання з побутовою мережею застосовується стандартний кабель нерозбірний з вилкою від будь-якої старої оргтехніки.

Електричні елементи саморобної зарядки для АКБ

Як силового трансформатора підійде ТН 61-220, адже вихідний струм вийде лише на рівні 6 А. Для конденсаторів напруга має бути понад 350 У. На схему С4 до С9 беремо тип МБГЧ. Діоди від 2-го до 5-го потрібні такі, щоб витримати десятиамперний струм. 11-й та 7-й можна брати будь-які імпульсні. VD1 – це світлодіод, а 9-й може бути аналогом КИПД29.

Для інших необхідно орієнтуватися на вхідний параметр, що допускає струм 1А. У реле Р1 можна застосовувати два світлодіоди з різними колірними характеристиками, а можна застосувати бінарний світлодіод.

Операційний підсилювач AN6551 може бути замінений вітчизняним аналогом КР1005УД1. Їх можна знайти у старих підсилювачах звуку. Перше і друге реле підбираються з діапазону 9-12 і струму в 1 А. Для декількох контактних груп у пристрої реле застосовуємо запаралелювання.

Налаштування та запуск

Якщо все зроблено без помилок, то схема одразу почне працювати. Коригування порогової напруги робимо за допомогою резистора R5. Він допоможе перевести зарядку у правильний режим низьких струмів.

Зараз немає сенсу збирати самостійно зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів: у магазинах величезний вибір готових пристроїв, ціни на них є прийнятними. Однак не забуватимемо про те, що приємно щось зробити корисне своїми руками, тим більше що простий зарядний пристрій для автомобільного акумулятора цілком можна зібрати з підручних деталей, і ціна його буде копійчаною.

Єдине, про що відразу варто попередити: схеми без точного регулювання струму та напруги на виході, які не мають відсічення струму після закінчення заряду, придатні для заряджання тільки свинцево-кислотних акумуляторів. Для AGM та використання подібних зарядок призводить до пошкодження акумулятора!

Як зробити найпростіший трансформаторний пристрій

Схема цього зарядного пристрою з трансформатора є примітивною, але працездатною і збирається з доступних деталей – таким же чином сконструйовано і заводські зарядні пристрої найпростішого типу.

За своєю суттю – це двонапівперіодний випрямляч, звідси й вимоги до трансформатора: оскільки на виході таких випрямлячів напруга дорівнює номінальній напрузі змінного струму, помноженому на корінь з двох, то при 10В на обмотці трансформатора ми отримаємо 14,1 на виході зарядного пристрою. Діодний міст береться будь-який з прямим струмом більше 5 ампер або зібрати його з чотирьох окремих діодів, з тими ж вимогами до струму підбирається вимірювальний амперметр. Головне – розмістити його на радіаторі, який у найпростішому випадку є алюмінієвою пластиною не менше 25 см2 площею.

Примітивність такого пристрою – не тільки мінус: за рахунок того, що він не має ні регулювання, ні автоматичного відключення, він може використовуватися для «реанімації» сульфатованих акумуляторів. Але не слід забувати і про відсутність захисту від переполюсування в цій схемі.

Головна проблема – де знайти трансформатор відповідної потужності (не менше 60 Вт) та із заданою напругою. Можна використовувати, якщо підвернеться радянський накальний трансформатор. Однак його вихідні обмотки мають напругу 6,3В, тому доведеться з'єднувати дві послідовно, одну з них відмотавши так, щоб у сумі на виході отримати 10В. Підійде недорогий трансформатор ТП207-3, у якого вторинні обмотки з'єднуються так:

Відмотуємо при цьому обмотку між клемами 7-8.

Простий зарядний пристрій з електронним регулюванням

Однак можна обійтися без відмотки, доповнивши схему електронним стабілізатором напруги на виході. До того ж така схема буде зручніша в гаражному застосуванні, оскільки дозволить скоригувати струм заряду при просіданнях напруги живлення, її використовують і для автомобільних акумуляторів невеликої ємності при необхідності.

Роль регулятора виконує складовий транзистор КТ837-КТ814, змінний резистор регулює струм на виході пристрою. При складанні зарядки стабілітрон 1N754A можна замінити на радянський Д814А.

Схема регульованого зарядного пристрою проста для повторення і легко збирається навісним монтажем без необхідності травлення друкованої плати. Однак врахуйте, що польові транзистори розміщуються на радіаторі, нагрівання якого буде відчутним. Зручніше скористатися старим комп'ютерним кулером, підключивши його вентилятор до виходів зарядного пристрою. Резистор R1 повинен мати потужність не менше 5 Вт, його простіше намотати з ніхрому або фехралю самостійно або з'єднати паралельно 10 одноватних резисторів по 10 ом. Його можна і не ставити, але не можна забувати, що він захищає транзистори у разі замикання висновків.

При виборі трансформатора орієнтуйтеся на вихідну напругу 12,6-16В, беріть або накальний трансформатор, з'єднавши послідовно дві обмотки, або підбирайте готову модель з необхідною напругою.

Відео: Найпростіший зарядний пристрій для АКБ

Переробка зарядного пристрою від ноутбука

Однак можна обійтися і без пошуків трансформатора, якщо під руками є непотрібний зарядний пристрій від ноутбука - при простій переробці ми отримаємо компактний і легкий імпульсний блок живлення, здатний заряджати автомобільні акумулятори. Оскільки нам потрібно отримати напругу на виході 14,1-14,3 В, жоден готовий блок живлення не підійде, проте переробка проста.
Подивимося на ділянку типової схеми, за якою зібрані такі пристрої:

У них підтримка стабілізованої напруги здійснює ланцюг з мікросхеми TL431, що управляє оптопарою (на схемі не показана): як тільки напруга на виході перевищує значення, яке задають резистори R13 і R12, мікросхема запалює світлодіод оптопари, повідомляє ШИМ-контролеру перетворювача на трансформатор імпульсів. Важко? Насправді все просто змайструвати своїми руками.

Розкривши зарядний пристрій, знаходимо недалеко від вихідного роз'єму TL431 і два резистори, пов'язані з ніжкою Ref. Зручніше налаштовувати верхнє плече дільника (на схемі – резистор R13): зменшуючи опір, ми зменшуємо напругу на виході зарядного пристрою, збільшуючи – піднімаємо його. Якщо ми маємо ЗУ на 12 В, нам знадобиться резистор з більшим опором, якщо зарядне на 19 В – то з меншим.

Відео: Заряджання для акумуляторів авто. Захист від короткого замикання та переполюсування. Своїми руками

Випаюємо резистор і замість нього встановлюємо підстроювальний, наперед налаштований по мультиметру на той же опір. Потім, підключивши до виходу зарядного пристрою навантаження (лампочку з фари), включаємо в мережу і обертаємо плавно двигун підстроєчника, одночасно контролюючи напругу. Як тільки ми отримаємо напругу в межах 14,1-14,3 В, відключаємо ЗУ з мережі, фіксуємо двигун резистора підлаштування лаком (хоча б для нігтів) і збираємо корпус назад. Це займе не більше часу, ніж ви витратили на читання цієї статті.

Є й складніші схеми стабілізації, причому їх можна зустріти й у китайських блоках. Наприклад, тут оптопарою управляє мікросхема TEA1761:

Однак принцип налаштування той же: змінюється опір резистора, впаяного між плюсовим виходом блоку живлення та 6 ніжкою мікросхеми. На наведеній схемі для цього використані два запаралелених резистори (таким чином отримано опір, що виходить зі стандартного ряду). Нам потрібно так само впаяти замість них підстроєчник і налаштувати вихід на потрібну напругу. Ось приклад однієї з таких плат:

Шляхом продзвонювання можна зрозуміти, що нас цікавить на цій платі одиночний резистор R32 (обведений червоним) – його нам і треба випоювати.

В Інтернеті часто зустрічаються схожі рекомендації, як зробити саморобний зарядний пристрій із комп'ютерного блока живлення. Але враховуйте, що всі вони по суті - передрук старих статей початку двохтисячних, і подібні рекомендації до більш-менш сучасних блоків живлення не застосовуються. У них вже не можна просто підняти напругу 12 В до потрібної величини, так як контролюються й інші напруги на виході, а вони неминуче «спливуть» при такому налаштуванні, і захист блоку живлення спрацює. Можна використовувати зарядні пристрої ноутбуків, що видають єдину напругу на виході, вони набагато зручніші для переробки.

Хто не стикався у своїй практиці з необхідністю зарядки батареї і, розчарувавшись без зарядного пристрою з необхідними параметрами, змушений був набувати нового ЗУ в магазині, або збирати знову потрібну схему?
Ось і мені неодноразово доводилося вирішувати проблему заряджання різних акумуляторних батарей, коли під рукою не було відповідного ЗУ. Доводилося нашвидкуруч збирати щось просте, стосовно конкретного акумулятора.

Ситуація була терпимою до того моменту, поки не виникла потреба в масовій підготовці та, відповідно, зарядці батарей. Знадобилося виготовити кілька універсальних ЗУ - недорогих, що працюють у широкому діапазоні вхідних та вихідних напруг та зарядних струмів.

Пропоновані нижче схеми ЗУ були розроблені для заряджання літій-іонних акумуляторів, але існує можливість заряджання та інших типів акумуляторів та складових батарей (із застосуванням однотипних елементів, далі - АБ).

Усі представлені схеми мають такі основні параметри:
вхідна напруга 15-24;
струм заряду (регульований) до 4 А;
вихідна напруга (регульована) 0,7 - 18 (при Uвх = 19В).

Всі схеми були спрямовані на роботу з блоками живлення від ноутбуків або на роботу з іншими БП з вихідними напругами постійного струму від 15 до 24 Вольт і побудовані на поширених компонентах, які присутні на платах старих комп'ютерних БП, БП інших пристроїв, ноутбуків та ін.

Схема ЗУ №1 (TL494)

ЗУ на схемі 1 є потужним генератором імпульсів, що працює в діапазоні від десятків до пари тисяч герц (частота варіювалася при дослідженнях), з шириною регульованої імпульсів.
Зарядка АБ виробляється імпульсами струму, обмеженого зворотним зв'язком, утвореною датчиком струму R10, включеним між загальним проводом схеми і витоком ключа на польовому транзисторі VT2 (IRF3205), фільтром R9C2, виводом 1, є «прямим» входом9 зусил4 одного з усил.

На інверсний вхід (висновок 2) цього ж підсилювача помилки подається регульоване за допомогою змінного резистора PR1, напруга порівняння з вбудованого в мікросхему джерела опорної напруги (ІОН - висновок 14), що змінює різницю потенціалів між входами підсилювача помилки.
Як тільки величина напруги на R10 перевищить значення напруги (встановленого змінним резистором PR1) на виведенні 2 мікросхеми TL494, зарядний імпульс струму буде перерваний і відновлений знову лише при наступному такті імпульсної послідовності, що виробляється генератором мікросхеми.
Регулюючи таким чином ширину імпульсів на затворі транзистора VT2, керуємо струмом заряджання АБ.

Транзистор VT1, включений паралельно затвору потужного ключа, забезпечує необхідну швидкість розрядки ємності затвора останнього, запобігаючи «плавне» замикання VT2. При цьому амплітуда вихідної напруги за відсутності АБ (або іншого навантаження) практично дорівнює вхідної напруги живлення.

При активному навантаженні вихідна напруга визначатиметься струмом через навантаження (її опором), що дозволить використовувати цю схему як драйвер струму.

При заряді АБ напруга на виході ключа (а, значить, і на самій АБ) протягом часу буде прагнути в зростанні до величини, що визначається вхідною напругою (теоретично) і цього, звичайно, допустити не можна, знаючи, що величина напруги літієвого акумулятора, що заряджається бути обмежена лише на рівні 4,1 У (4,2 У). Тому в ЗУ застосована схема порогового пристрою, що представляє собою тригер Шмітта (тут і далі - ТШ) на ОУ КР140УД608 (IC1) або на будь-якому іншому ОУ.

При досягненні необхідного значення напруги на АБ, при якому потенціали на прямому та інверсному входах (висновки 3, 2 - відповідно) IC1 зрівняються, на виході ОУ з'явиться високий логічний рівень (практично рівний вхідному напрузі), змусивши запалитися світлодіод індикації закінчення зарядки HL2 і світлодіод оптрона VH1, який відкриє власний транзистор, що блокує подачу імпульсів на вихід U1. Ключ на VT2 закриється, заряд АБ припиниться.

Після закінчення заряду АБ він почне розряджатися через вбудований VT2 зворотний діод, який виявиться прямовключеним по відношенню до АБ і струм розряду складе приблизно 15-25 мА з урахуванням розряду також через елементи схеми ТШ. Якщо ця обставина комусь здасться критичним, у розрив між стоком та негативним висновком АБ слід поставити потужний діод (краще з малим прямим падінням напруги).

Гістерезис ТШ у цьому варіанті ЗУ обраний таким, що заряд знову почнеться при зниженні величини напруги на АБ до 3,9 Ст.

Це ЗУ можна використовувати і для заряду послідовно з'єднаних літієвих (і не лише) АБ. Достатньо відкалібрувати за допомогою змінного резистора PR3 необхідний поріг спрацьовування.
Так, наприклад, ЗУ, зібраний за схемою 1, функціонує з трисекційною послідовною АБ від ноутбука, що складається з здвоєних елементів, яка була змонтована замість нікель-кадмієвої АБ шуруповерта.
БП від ноутбука (19В/4,7А) підключений до ЗУ, зібраного в штатному корпусі ЗУ шуруповерта замість оригінальної схеми. Зарядний струм «нової» АБ становить 2 А. При цьому транзистор VT2, працюючи без радіатора, нагрівається до температури 40-42 С в максимумі.
ЗУ відключається, звичайно, при досягненні напруги на АБ = 12,3В.

Гістерезис ТШ при зміні порога спрацьовування залишається тим самим у відсотковому відношенні. Тобто, якщо при напрузі відключення 4,1, повторне включення ЗУ відбувалося при зниженні напруги 3,9 В, то в даному випадку повторне включення ЗУ відбувається при зниженні напруги на АБ до 11,7 В. Але при необхідності глибину гістерезису можна змінити.

Калібрування порога та гістерези зарядного пристрою

Калібрування відбувається під час використання зовнішнього регулятора напруги (лабораторного БП).
Виставляється верхній поріг спрацьовування ТШ.
1. Від'єднуємо верхній вихід PR3 від схеми ЗУ.
2. Підключаємо «мінус» лабораторного БП (далі скрізь ЛШП) до мінусової клеми для АБ (самої АБ у схемі під час налаштування не повинно бути), «плюс» ЛШП - до плюсової клеми для АБ.
3. Включаємо ЗУ та ЛШП та виставляємо необхідну напругу (12,3 В, наприклад).
4. Якщо горить індикація закінчення заряду, обертаємо двигун PR3 вниз (за схемою) до гасіння індикації (HL2).
5. Повільно обертаємо двигун PR3 вгору (за схемою) до запалювання індикації.
6. Повільно знижуємо рівень напруги на виході ЛШП і відстежуємо значення, у якому індикація знову згасне.
7. Перевіряємо рівень спрацьовування верхнього порога вкотре. Добре. Можна налаштувати гістерезис, якщо не влаштував рівень напруги, що включає ЗП.
8. Якщо гістерезис занадто глибокий (включення ЗУ відбувається за занадто низького рівня напруги - нижче, наприклад, рівня розряду АБ, викручуємо двигун PR4 вліво (за схемою) або навпаки, - при недостатній глибині гістерезису, - вправо (за схемою). глибини гістерези рівень порога може зміститися на пару десятих часток вольта.
9. Зробіть контрольний прогін, піднімаючи та опускаючи рівень напруги на виході ЛШП.

Налаштування струмового режиму ще простіше.
1. Відключаємо пороговий пристрій будь-якими доступними (але безпечними) способами: наприклад, посадивши двигун PR3 на загальний провід пристрою або закорочуючи світлодіод оптрона.
2. Замість АБ підключаємо до виходу ЗУ навантаження у вигляді 12-вольтової лампочки (наприклад, я використав для налаштування пару 12V ламп на 20 Вт).
3. Амперметр включаємо у розрив будь-якого з дротів живлення на вході ЗУ.
4. Встановлюємо на мінімум двигун PR1 (максимально вліво за схемою).
5. Включаємо ЗП. Плавно обертаємо ручку регулювання PR1 у бік зростання струму до отримання необхідного значення.
Можете спробувати змінити опір навантаження у бік менших значень її опору, приєднавши паралельно, скажімо, ще одну таку ж лампу або навіть "закоротити" вихід ЗП. Струм при цьому не повинен значно змінитися.

У процесі випробувань пристрою з'ясувалося, що частоти в діапазоні 100-700 Гц виявилися оптимальними для цієї схеми за умови використання IRF3205, IRF3710 (мінімальне нагрівання). Так як TL494 неповно використовується в цій схемі, вільний підсилювач помилки мікросхеми можна використовувати, наприклад, для роботи з датчиком температури.

Слід мати на увазі і те, що при неправильному компонуванні навіть правильно зібраний імпульсний пристрій працюватиме некоректно. Тому не слід нехтувати досвідом складання силових імпульсних пристроїв, описаному в літературі неодноразово, а саме: всі однойменні «силові» з'єднання слід розташовувати на найкоротшій відстані один до одного (в ідеалі - в одній точці). Так, наприклад, точки з'єднання такі, як колектор VT1, висновки резисторів R6, R10 (точки з'єднання із загальним проводом схеми), висновок 7 U1 - об'єднати практично в одній точці або за допомогою прямого короткого і широкого провідника (шини). Те саме стосується і стоку VT2, висновок якого слід «повісити» безпосередньо на клему "-" АБ. Висновки IC1 також повинні бути в безпосередній «електричній» близькості до клем АБ.

Схема ЗУ №2 (TL494)

Схема 2 не сильно відрізняється від схеми 1, але якщо попередня версія ЗУ була придумана для роботи з АБ шуруповерта, то ЗУ на схемі 2 замислювалося як універсальне, малогабаритне (без зайвих елементів налаштування), розраховане для роботи як зі складовими, послідовно включеними елементами числом до 3-х, і з одиночними.

Як видно, для швидкої зміни струмового режиму та роботи з різною кількістю послідовно з'єднаних елементів, введені фіксовані налаштування з підстроювальними резисторами PR1-PR3 (установка струму), PR5-PR7 (установка порогу закінчення зарядки для різної кількості елементів) та перемикачів SA1 (вибір струму зарядки) та SA2 (вибір кількості заряджуваних елементів АБ).
Перемикачі мають два напрями, де другі їх секції перемикають світлодіоди індикації вибору режиму.

Ще одна відмінність від попереднього пристрою - використання другого підсилювача помилки TL494 як пороговий елемент (включений за схемою ТШ), що визначає закінчення зарядки АБ.

Ну, і, звичайно, як ключ використаний транзистор р-провідності, що спростило повне використання TL494 без застосування додаткових компонентів.

Методика налаштування порогів закінчення зарядки та струмових режимів така сама, як і для налаштування попередньої версії ЗП. Зрозуміло, для різної кількості елементів поріг спрацьовування змінюватиметься кратно.

При випробуванні цієї схеми було помічено сильніше нагрівання ключа на транзистори VT2 (при макетуванні використовую транзистори без радіатора). З цієї причини слід використовувати інший транзистор (якого у мене просто не виявилося) відповідної провідності, але з кращими струмовими параметрами і меншим опором відкритого каналу, або подвоїти кількість зазначених у схемі транзисторів, включивши їх паралельно з роздільними резисторами затворами.

Використання зазначених транзисторів (в «одиночному» варіанті) не критично в більшості випадків, але в даному випадку розміщення компонентів пристрою планується в малогабаритному корпусі з використанням малого радіаторів або зовсім без радіаторів.

Схема ЗУ №3 (TL494)

У ЗП на схемі 3 додано автоматичне відключення АБ від ЗП з перемиканням на навантаження. Це зручно для перевірки та дослідження невідомих АБ. Гістерезис ТШ для роботи з розрядом АБ слід збільшити до нижнього порогу (на включення ЗП), що дорівнює повному розряду АБ (2,8-3,0 В).

Схема ЗУ №3а (TL494)

Схема 3а – як варіант схеми 3.

Схема ЗУ №4 (TL494)

ЗУ на схемі 4 не складніше попередніх пристроїв, але відмінність від попередніх схем у тому, що АБ тут заряджається постійним струмом, а саме ЗУ є стабілізованим регулятором струму та напруги і може бути використане як модуль лабораторного джерела живлення, класично побудованого за «даташитовським» канонів.

Такий модуль завжди стане в нагоді для стендових випробувань як АБ, так і інших пристроїв. Має сенс використання вбудованих приладів (вольтметр, амперметр). Формули розрахунку накопичувальних та завадових дроселів описані в літературі. Скажу лише, що використовував готові різні дроселі (з діапазоном зазначених індуктивностей) при випробуваннях, експериментуючи з ШІМ частотою від 20 до 90 кГц. Особливої ​​різниці в роботі регулятора (в діапазоні вихідної напруги 2-18 В і струмів 0-4 А) не помітив: незначні зміни в нагріванні ключа (без радіатора) мене влаштовували. ККД, однак, вищий при використанні менших індуктивностей.
Найкраще регулятор працював із двома послідовно з'єднаними дроселями 22 мкГн у квадратних броньових сердечниках від перетворювачів, інтегрованих у материнські плати ноутбуків.

Схема ЗУ №5 (MC34063)

На схемі 5 варіант ШІ-регулятора з регулюванням струму та напруги виконана на мікросхемі ШІМ/ЧИМ MC34063 з «доважкою» на ОУ CA3130 (можливе використання інших ОУ), за допомогою якого здійснюється регулювання та стабілізація струму.
Така модифікація дещо розширила можливості MC34063 на відміну від класичного включення мікросхеми, дозволивши реалізувати функцію плавного регулювання струму.

Схема ЗУ №6 (UC3843)

На схемі 6 варіант ШІ-регулятора виконаний на мікросхемі UC3843 (U1), ОУ CA3130 (IC1), оптроне LTV817. Регулювання струму в цьому варіанті ЗУ здійснюється за допомогою змінного резистора PR1 по входу струмового підсилювача мікросхеми U1, вихідна напруга регулюється за допомогою PR2 інвертуючого входу IC1.
На «прямому» вході ОУ є «зворотна» опорна напруга. Тобто, регулювання проводиться щодо "+" харчування.

У схемах 5 і 6 при експериментах використовувалися ті ж набори компонентів (включаючи дроселі). За результатами випробувань усі перелічені схеми мало чим поступаються один одному в заявленому діапазоні параметрів (частота/струм/напруга). Тому схема з меншою кількістю компонентів краще для повторення.

Схема ЗУ №7 (TL494)

ЗУ на схемі 7 замислювалося, як стендовий пристрій з максимальною функціональністю, тому за обсягом схеми і за кількістю регулювань обмежень не було. Даний варіант ЗУ також виконаний на базі ШІ-регулятора струму і напруги, як і варіант на схемі 4.
У схему введено додатково режими.
1. «Калібрування – заряд» – для попередньої установки порогів напруги закінчення та повтору зарядки від додаткового аналогового регулятора.
2. "Скидання" - для скидання ЗУ в режим заряду.
3. "Струм - буфер" - для переведення регулятора в струмовий або буферний (обмеження вихідної напруги регулятора у спільному живленні пристрою напругою АБ та регулятора) режим заряду.

Застосовується реле для комутації батареї з режиму заряду в режим навантаження.

Робота із ЗУ аналогічна роботі з попередніми пристроями. Калібрування здійснюється переведенням тумблера в режим калібрування. При цьому контакт тумблера S1 підключає граничний пристрій і вольтметр до виходу інтегрального регулятора IC2. Виставивши необхідну напругу для майбутньої зарядки конкретної АБ на виході IC2, за допомогою PR3 (плавно обертаючи) домагаються запалювання світлодіода HL2 і, відповідно, спрацьовування реле К1. Зменшуючи напругу на виході IC2, домагаються гасіння HL2. В обох випадках контроль здійснюється вбудованим вольтметром. Після встановлення параметрів спрацьовування ПУ тумблер переводиться в режим заряду.

Схема №8

Застосування калібрувального джерела напруги можна уникнути, використовуючи для калібрування власне ЗП. У цьому випадку слід відв'язати вихід ТШ від ШІ-регулятора, запобігши його вимиканню при закінченні заряду АБ, що визначається параметрами ТШ. АБ однак буде відключена від ЗУ контактами реле К1. Зміни цього випадку показані на схемі 8.

У режимі калібрування тумблер S1 відключає реле від плюса джерела живлення для запобігання недоречним спрацьовуванням. У цьому працює індикація спрацьовування ТШ.
Тумблер S2 здійснює (за потреби) примусове включення реле К1 (тільки при відключеному режимі калібрування). Контакт К1.2 необхідний зміни полярності амперметра при перемиканні батареї на навантаження.
Таким чином, однополярний амперметр контролюватиме і струм навантаження. За наявності двополярного приладу цей контакт можна виключити.

Конструкція зарядного пристрою

У конструкціях бажано як змінні та підстроювальні резистори використання багатооборотних потенціометрівщоб уникнути мук при встановленні необхідних параметрів.

Варіанти конструктиву наведено на фото. Схеми розпаювалися на перфорованих макетних платах експромтом. Вся начинка змонтована в корпусах від ноутбуків БП.
У конструкціях використовувалися (вони ж використовувалися і як амперметри після невеликого доопрацювання).
На корпусах змонтовано гнізда для зовнішнього підключення АБ, навантаження, джек для підключення зовнішнього БП (від ноутбука).

Сконструював кілька, різних за функціоналом та елементною базою, цифрових вимірювачів тривалості імпульсів.

Понад 30 рацпропозицій щодо модернізації вузлів різного профільного обладнання, в т.ч. - електроживлення. З давніх-давен все більше займаюся силовою автоматикою та електронікою.

Чому я тут? Та тому, що тут усі – такі ж, як я. Тут багато для мене цікавого, оскільки я не сильний в аудіотехніці, а хотілося б мати більший досвід саме в цьому напрямі.

Читацьке голосування

Статтю схвалили 77 читачів.

Для участі у голосуванні зареєструйтесь та увійдіть на сайт із вашими логіном та паролем.

Канал "автомобільні акумулятори" представив просту та надійну схему зу для автомобільного акб. Не складно повторити своїми руками, що збирається з доступних деталей. Цю схему розробив Сергій Власов.

Купити готовий пристрій або радіодеталі та модулі можна у цьому китайському магазині.

Усі радіокомпоненти можна взяти від старих телевізорів, радіоприймачів. Можна замовити та купити, обійдеться у 2-3 долари. Можливо, на ринку дешевша, але надійність нерідко викликає сумніви. Траплялися випадки, коли у користувачів псувалися автомобільні акумулятори.

Опис схеми

Схема складається з 14 резисторів, 5 транзисторів, 2 стабілітронів, діода, потенціометра (часто в телевізорах зустрічається потенціометр на 10 кілоом), підстроювального опору. Нам знадобиться тиристор Q 202 та тумблер. Для індикації струму амперметр, напруги – вольтметр.

Схема зу працює у двох режимах. Ручний та автоматичний. Коли вмикаємо ручний режим, виставляємо струм 3 ампера заряду. Він завжди душить трьома амперами, будь-який час. Коли перемикаємо на автоматичний заряд, виставляємо також три ампери. Коли заряд акумулятора досягає встановленого вами параметра, наприклад 14,7 вольта, стабілітрон закривається і припиняє заряд акумулятора.

Знадобиться 3 транзистори КТ 315. Два КТ 361. На двох КТ 315 зібрано тригер. На КТ 361 зібрано ключовий транзистор. Два транзистори працюють як тиристори. Далі стоїть конденсатор. на 0,47 мікрофарада. Будь-який діод.
Проблема була знайти три опори. Два по 15 Ом, один на 9 Ом.
За посиланнями:

залишається роздрукувати та зібрати собі таке ж автомобільне зу.

Розміри друкованої плати 3,6x36x77 мм.

Чим добре цей зарядний пристрій?

Автоматичний режим. Коли автор відеоролика заряджає свій акумулятор в автомобілі, виставляє щонайменше, встановивши 2 ампери. Можна спокійно лягати відпочивати. Нічого не кипить, а повністю заряджається. Ставить навантаження на акб ще лампочку на кілька Ват. Навіщо це невелике навантаження? Це добре допомагає від сульфатації пластин, яка губить акумулятори. Схема налаштована на поріг вимкнення 14,7 вольта. Коли батарея набрала ємність перед цим параметром, ЗУ відключається. Тим часом лампочка садить акумулятор, він трохи розряджається. Коли він сягає 14 12 вольт, схема знову вмикається і акб знову перетворюється на режим зарядки. Цим способом ми запобігаємо сульфатації.

Відео, на якому показано зу для акб авто.

За нормальних умов експлуатації електрична система автомобіля самодостатня. Йдеться про енергопостачання – зв'язка з генератора, регулятора напруги та акумуляторної батареї, працює синхронно та забезпечує безперебійне живлення всіх систем.

Це теоретично. Насправді, власники автомобілів вносять поправки у цю струнку систему. Або обладнання відмовляється працювати відповідно до встановлених параметрів.

Наприклад:

1. Експлуатація акумуляторної батареї, яка вичерпала свій ресурс. Елемент живлення "не тримає" заряд
2. Нерегулярні подорожі. Тривалий простий автомобіль (особливо в період «зимової сплячки») призводить до саморозряду АКБ
3. Автомобіль використовується в режимі коротких поїздок, із частим глушінням та запуском мотора. АКБ просто не встигає підзарядитися
4. Підключення додаткового обладнання підвищує навантаження на АКБ. Найчастіше призводить до підвищеного струму саморозряду при вимкненому двигуні
5. Екстремально низька температура прискорює саморозряд.
6. Несправна паливна система призводить до підвищеного навантаження: автомобіль заводиться не відразу, доводиться довго крутити стартер
7. Несправний генератор або регулятор напруги не дозволяє нормально заряджати акумулятор. До цієї проблеми належать зношені силові проводи та поганий контакт у ланцюзі заряду
8. І нарешті, ви забули вимкнути головне світло, габарити чи музику в автомобілі. Для повного розряду акумулятора за одну ніч у гаражі іноді досить нещільно закрити двері. Освітлення салону споживає чимало енергії.

Будь-яка з наведених причин призводить до неприємної ситуації:вам треба їхати, а батарея не в змозі провернути стартер. Проблема вирішується зовнішнім підживленням: тобто зарядним пристроєм.

У вкладці чотири перевірені і надійні схеми зарядних пристроїв для автомобіля від простої до найскладнішої. Вибирай будь-яку і вона працюватиме.

Проста схема зарядного пристрою на 12В.

Зарядний пристрій із регулюванням струму заряджання.

Регулювання від 0 до 10А здійснюється зміною затримки відкриття триністора.

Схема зарядного пристрою для акумулятора із самовідключенням після заряджання.

Для заряду акумуляторів ємністю 45 ампер.

Схема розумного зарядного пристрою, який попередить про неправильне підключення.

Його зовсім нескладно зібрати своїми руками. Приклад зарядного пристрою з безперебійника.