как сделать своими руками, схема

Автор Владимир Остапенко На чтение 18 мин Просмотров 13.7к. Опубликовано 24.12.2019 Обновлено 15.05.2021

Во время эксплуатации автомобиля нередко возникает ситуация, когда аккумуляторную батарею (АКБ) приходится снимать и заряжать стационарным зарядным устройством (ЗУ). Его, конечно же, можно купить, а возможно сделать своими руками. В этой статье рассмотрим несколько обычных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора, которые несложно повторить даже начинающему радиотехнику.

Требования к зарядке АКБ

Прежде чем сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, рассмотрим .

1. Зарядный ток не должен превышать рекомендованный производителем батареи. Если зарядный ток не указан (неизвестен), то он не должен превышать 10 % от принятой ёмкости аккумулятора.
2. В конце процесса зарядки ток желательно уменьшить, чтобы .
3. Недопустима перезарядка АКБ. Как только напряжение на клеммах заряжаемой батареи достигнет значения 13,8 ± 0,15 В, зарядку стоит прекратить. Это будет существенно для AGM и гелевых батарей.
4. При пропадании сетевого напряжения не должна происходить разрядка батареи через зарядное устройство. Глубокий разряд для свинцовой АКБ губителен.

Исходя из вышесказанного, определяем требования к зарядному устройству:

1. Должно обеспечивать регулировку зарядного тока.
2. Потребуется наличие встроенных измерительных приборов – амперметра и вольтметра, – позволяющих контролировать ток заряда и .
3. Обязательно наличие цепей, предотвращающих разряд АКБ через зарядное устройство при пропадании сетевого напряжения.

Полезно. Первый и второй пункты могут выполняться оператором вручную, но существуют и автоматические ЗУ, самостоятельно регулирующие ток во время зарядки и отключающие батарею, как только она полностью зарядится. Третий пункт должен выполняться независимо от сложности схемы ЗУ.

Как сделать самодельное зарядное устройство для АКБ

А теперь рассмотрим несколько схем разной сложности, которые отвечают вышеперечисленным требованиям к ЗУ и не особо сложны для повторения.

Простой “зарядник” с гасящими конденсаторами

Это несложное устройство позволяет заряжать аккумуляторы ёмкостью до 100 А·ч произвольным током, который регулируется в интервале 1–10 А с шагом 1 А, что будет достаточно для качественного обслуживания любого автомобильного аккумулятора.

  

Схема простого зарядного устройства с гасящими конденсаторами

В ЗУ встроен понижающий трансформатор Тр1, сетевое напряжение на него подаётся через блок гасящих конденсаторов С1-С4. Каждый из конденсаторов имеет собственный переключатель, включающий его в цепь питания трансформатора. Ёмкости конденсаторов подстроены таким образом, что переключатели S1–S4 имеют вес 1, 2, 4, 8 А соответственно.

Комбинируя положения переключателей, можно выбрать произвольный ток зарядки в диапазоне 1-10 А, с шагом 1 А. К примеру, если необходимо выставить ток 6 А, то нужно замкнуть переключатели S3 и S2. Ток в 5 А обеспечит включение переключателей S3 и S1.

Пониженное трансформатором напряжение подаётся на диодный мост, выпрямляется и выходит на клеммы Х3 и Х4, к которым подключается заряжаемая батарея. Ток зарядки измеряют амперметром PA1, а вольтметр PV1 выдаёт напряжение на клеммах батареи. Цепей защиты от разряда батареи через зарядное устройство в случае пропадания сетевого напряжения в этой схеме ЗУ нет, поскольку их роль исполняет диодный мост.

О деталях. Конденсаторы С1–С4 подбирают неполярные типа МБГО, МБГП, МБЧГ, КБГ-МН, МБМ или МБГЧ с рабочим напряжением не менее 300 В для МБГЧ и КБГ-МН и не более 600 В для приборов остальных типов.

Категорически недопустимо использование электролитических конденсаторов, даже если они рассчитаны на соответствующее напряжение. “Электролит” — полярный прибор, работающий только в цепях постоянного тока. При подключении в цепь переменного тока он просто взорвётся.

Вместо диодов Д242 можно применять любые другие, выдерживающие ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 25 В. Подходят, например, диоды Д214 или германиевые Д305. При любых условиях их нужно поставить на радиаторы. Трансформатор Тр1 обычный сетевой с выходным напряжением 24–26 В, способный обеспечить хотя бы полуторный зарядный ток. Приборы PA1 и PV2 — амперметр с пределом измерения 10–15 А и вольтметр на напряжение 20 В соответственно.

Указанное зарядное устройство можно применять и для зарядки батарей с другим напряжением (например, 6-вольтовых), но здесь необходимо учитывать, что «вес» тумблеров S1–S4 будет другой, и придётся определяться по амперметру.

Прибор для зарядки и тренировки аккумулятора

Это самодельное зарядное устройство заряжает аккумулятор пульсирующим током, причём в паузах между импульсами зарядки батарея разряжается током порядка 0,5 А. Это позволяет не только качественно зарядить батарею, но и успешно , осуществляя тренировку АКБ. Зарядный ток в импульсе может достигать 10 А, регулировка тока плавная.

Электрическая схема зарядного устройства для тренировки батарей

Сетевое напряжение понижается трансформатором Т1 до величины 25 В и подаётся на однополупериодный выпрямитель, собранный на диодах D1 и D2, включенных параллельно для увеличения мощности. Регулировка тока происходит при помощи ключа, встроенного на транзисторе VТ1, включенного в минусовую цепь зарядки. Степень открытия транзистора, а значит, и зарядный ток — регулируется с помощью переменного резистора R1. Питание резистор получает от простейшего параметрического стабилизатора R1, D3.

По окончании каждого положительного полупериода диоды запираются, и до начала следующего — батарея разряжается через балластный резистор R4. Ток разрядки фиксированный и, как было сказано выше, составляет 500 мА. Зарядный ток контролируется при помощи амперметра PA1, а напряжение на батарее вольтметром PV1.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Контролируя зарядный ток, необходимо учитывать, что его часть (около 10 %) течёт через балластный резистор R4. Кроме того, прибор показывает усреднённое значение, тогда как зарядка батареи производится только в половину периода. Поэтому, к примеру, при импульсном зарядном токе в 5 А амперметр с учётом потерь на R4 покажет 1,8 А.

Для предупреждения глубокого разряда батареи через балластный резистор при пропадании сетевого напряжения введён узел защиты, собранный на реле К1. Пока зарядное устройство работает, его обмотка находится под напряжением, а контакты К1.1 и К1.2 (включены параллельно для увеличения мощности) подключают батарею к ЗУ.  При пропадании сетевого напряжения реле отпускает, и его контакты отключают заряжаемый аккумулятор.

О деталях. На месте Т1 может работать любой силовой трансформатор, выдающий 22–25 В при токе в 5 А. Диоды D1 D2 — любые десятиамперные, выдерживающие обратное напряжение не ниже 40 В. Они установлены на общий радиатор. VТ1 — транзистор серии КТ827 с любой буквой. Его тоже нужно поставить на радиатор. Если корпус прибора металлический, то в качестве радиатора может выступать и он.

Стабилитрон D3 — любой маломощный с напряжением стабилизации 7,5–12 В. Резисторы R3 и R4 — С5-16МВ и ПЭВ-15 соответственно. В качестве К1 используется реле переменного тока РПУ-0 на напряжение срабатывания 24 В. Каждая группа его контактов выдерживает ток до 6 А.

 Полезно. При необходимости можно применять реле постоянного тока, но тогда его обмотку придётся подключить к схеме через выпрямительный мост.

Зарядное устройство для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Эта схема способна обеспечить зарядный ток до 6 А и выделяется небольшими габаритами, поскольку использует широтно-импульсный метод регулирования (ШИМ), а управляющий током зарядки транзистор работает в ключевом режиме, что существенно снижает рассеиваемую на нём мощность.

Электросхема зарядного устройства с ШИМ

Задающий генератор блока регулировки тока собран на элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы К561ЛА7, элементы DD1.3, DD1.4 — буферные. Частота генератора — 13 кГц, скважность плавно регулируется с помощью переменного резистора R3. С генератора сигнал поступает на регулирующий элемент — мощный полевой транзистор VT1, работающий в ключевом режиме.

В зависимости от положения движка переменного резистора отношение времени открытия транзистора к его закрытому состоянию меняется, а значит, изменяется и средний ток зарядки батареи, который можно контролировать при помощи амперметра PA1.

Питание микросхема получает от простейшего параметрического стабилизатора, собранного на элементах R1, VD4. Сам стабилизатор подключен к выпрямительному мосту, обеспечивающему напряжение зарядки. Из соображений компактности, диодный мост собран на полупроводниках Шоттки с незначительным падением напряжения. Лампа EL1 — индикаторная.

О деталях. Вторичная обмотка трансформатора Т1 должна обеспечивать ток 6–7 А при напряжении 16–20 В. Если использовать трансформатор, у вторичной обмотки которого есть отвод от середины, то выпрямитель можно собрать по схеме, приведённой ниже, сократив число выпрямительных диодов вдвое.

Двухполупериодный выпрямитель на двух диодах

В мостовом выпрямителе используется диодная сборка VD1.1 VD1.2 и два отдельных диода VD3 и VD4. Все элементы установлены на общий радиатор 160х45 мм через слюдяные прокладки. При необходимости диоды Шоттки можно заменить обычными выпрямительными, но габариты устройства при этом увеличатся, поскольку понадобится радиатор большего размера. При замене необходимо учитывать, что диоды должны выдерживать ток 10 А и обратное напряжение не менее 40 В.

Если зарядный ток не будет превышать 5 А, то транзистор VT1 устанавливать на радиатор не нужно. При большем токе понадобится радиатор — медная или алюминиевая пластина размером 50х50х1 мм.

В качестве амперметра используется индикатор записи магнитофона М476/2, включенный параллельно с шунтом. Шунт представляет собой кусок медного обмоточного провода ПЭВ-2 1,5, намотанный на оправку диаметром 8 мм. Количество витков — 16, сопротивление — около 0,1 Ом.

Зарядное устройство с фазоимпульсной регулировкой

Это мощное зарядное устройство славится тем, что собрано из доступных советских деталей, которые наверняка найдутся у любого радиотехника. Прибор обеспечивает плавную регулировку тока в пределах 0 … 10 А и пригоден для зарядки аккумуляторов ёмкостью до 100 А·ч.

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов с фазоимпульсной регулировкой

Это обычный тиристорный регулятор напряжения с фазоимпульсным управлением. Роль элемента управления выполняет аналог однопереходного транзистора, сделанный на двух биполярных приборах VT1 и VT2. Изменяя сопротивление переменного резистора R1, мы меняем время задержки открывания тиристора относительно начала полупериода, а значит, и ток зарядки, который контролируется по показаниям амперметра PA1. Для измерения напряжения на клеммах батареи служит прибор PV1. Питается устройство от мостового выпрямителя VD1–VD4, подключенного к понижающему трансформатору Т1.

О деталях. Вместо заданного на схеме тиристора КУ202В можно использовать КУ202 с буквами Г–Е, а также более мощные Т-160 и Т-250. Диоды VD1–VD4 — обычные выпрямительные с обратным напряжением не менее 40 В и выдерживающие ток 10 А. Подойдут, например, Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213 и т. п.

Тиристор и выпрямительные диоды необходимо установить на радиаторы с эффективной площадью рассеяния 100 см² каждый. Если используется мощный тиристор серии «Т», то на радиатор его ставить не нужно. В качестве Т1 можно использовать любой силовой трансформатор, обеспечивающий ток 10 А при напряжении 18–22 В. Отлично подойдёт, к примеру ТН-61, имеющий три обмотки по 6,3 В при токе 8 А. Этого вполне достаточно для зарядки батареи ёмкостью до 80 А·ч.

Транзистор КТ361А можно заменить на КТ361б – КТ361Е, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж – КТ501К, КТ502Г. На месте VT2 может работать КТ315А-КТ315Д, КТ3102А, КТ312Б. Вместо диода КД 105Д подойдут КД105Г, КД105В, Д226 (с любым индексом). Измерительный прибор PA1 — амперметр с пределом измерения 10–15 А или микроамперметр с соответствующим шунтом. PV1 — вольтметр с пределом измерения 15–20 В.

Зарядное устройство с регулировкой по высокому напряжению (по первичной обмотке)

Это устройство отличается от предыдущих тем, что тиристорный регулятор зарядного тока расположен в цепи первичной обмотки силового трансформатора. При помощи этого ЗУ можно заряжать батареи током до 6 А. Поскольку коммутируемые токи по напряжению 220 В будут намного меньше, чем по низкому, радиатор регулирующему элементу не нужен. Кроме того, амперметр PA1 не имеет громоздкого шунта, а значит, устройство получается несколько компактнее.

Зарядное устройство с регулировкой по высокому напряжению

В этой схеме используется всё тот же фазоимпульсный метод. Поскольку тиристор не может работать в цепях переменного тока, он включен через диодный мост  VD1–VD4. Управляет тиристором однопереходный транзистор VT1. Задержка его открывания от начала полупериода зависит от положения движка переменного резистора R5. Именно им и регулируется зарядный ток.

В момент открытия тиристор шунтирует диодный мост, и всё сетевое напряжение прикладывается к первичной обмотке T1. При этом со вторичной обмотки снимается напряжение определённой величины (0–20 В, в зависимости от положения движка переменного резистора R5) и, пройдя через выпрямитель VD5–VD8, поступает на клеммы заряжаемого аккумулятора. Узел измерения тока собран на микроамперметре, зашунтированном резистором R1. Резистор R2 служит для калибровки прибора. Лампа HL1 — индикаторная.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Вольтметра это зарядное устройство не имеет, поэтому контролировать напряжение на клеммах заряжаемого аккумулятора придётся внешним вольтметром, к примеру, тестером. Впрочем, ничего не мешает просто встроить вольтметр в прибор.

О деталях. На месте VD1–VD4 могут работать диоды Д231–Д234, Д245, Д247 с любым буквенным индексом, КД202 с буквами К, М, Р. Радиаторы им, как и тиристору, не нужны. Вместо германиевых Д305 в низковольтном выпрямителе можно использовать Д231–Д233 без буквенного индекса или с буквой А. Их придётся установить на радиаторы с площадью поверхности 100 см².

Конденсатор С1 должен иметь по возможности меньший ТКЕ, иначе при прогреве устройства зарядный ток «поплывёт». Подойдут конденсаторы типа К73-17 или К73-24. Трансформатор Т1 должен обеспечивать на вторичной обмотке напряжение 18–22 В при токе нагрузки 6–7 А. Микроамперметр (PA1) можно взять любой с током полного отклонения 100 мкА.

Важно! Все элементы зарядного устройства, включенные в цепь первичной обмотки, во время работы прибора находятся под опасным для жизни напряжением. Перед любой перепайкой или изменением схемы обязательно отключаем конструкцию от сети, а на шток переменного резистора R5 надеваем ручку из изоляционного материала.

Автоматическое зарядное устройство из драйвера для светодиодных лент

Драйвер для питания светодиодных лент, если он достаточно мощный (не менее 100 Вт), — готовое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Единственное, что нас не устраивает — это выходное напряжение. Драйвер выдаёт 12 вольт, конечное напряжение зарядки свинцово-кислотного аккумулятора — 13,8 В. Если учесть падение напряжения на зарядных проводах, то нам нужно заставить выдавать блок питания 14,0–14,4 вольта (зависит от толщины проводов). Этим и займёмся.

Для эксперимента возьмём драйвер мощностью 110 Вт — он сможет развить зарядный ток в 7,6 А — более чем достаточно для любого автомобильного аккумулятора. Взглянем на типовую схему драйвера китайского производства:

Типовая схема драйвера для светодиодной ленты китайского производства

Нас интересует подстроечный резистор P1 (справа вверху на блоке «Выпрямитель 12 В»). Подключаем к выходу устройства вольтметр, само устройство подключаем к сети. Небольшой отвёрткой вращаем ползунок подстроечного резистора (на плате он обозначен “VR”), пытаясь поднять напряжение до 14,0–14,4 В. Скорее всего, сделать это не удастся — слишком велика разница. На нашем блоке напряжение удалось вытянуть лишь до 13,26 В.

Диапазона регулировки подстроечного резистора нам не хватило

Тут есть два варианта:

1. Заменить подстроечный резистор другим, большего номинала.
2. Заменить постоянный резистор R37, стоящий в делителе, другим, меньшего номинала.

Воспользуемся вторым вариантом. Но тут возникает непредвиденная проблема — нумерация элементов на нашем блоке и на схеме не совпадают. «Пляшем» от подстроечного резистора, разбираясь в дорожках, и выясняем, что на нашей плате этот резистор обозначен “R30”.

Нас интересует резистор R30

На схеме он имеет номинал 2,2 кОм, но мы рисковать не будем, поскольку схема явно не родная — выпаиваем его и измеряем сопротивление омметром. Результат — 5 кОм.

Номинал нашего R30 составил 5 кОм

Берём переменный резистор того же номинала, впаиваем на место R30, выводим движок на максимальное сопротивление и включаем блок питания в сеть. Постепенно уменьшая сопротивление, устанавливаем необходимую величину выходного напряжения.

Напряжение на выходе составляет 14,5 В

Здесь оно несколько выше нужного, но позже мы подгоним его более точно штатным подстроечным резистором VR.

Важно! Движок переменного резистора крутим очень осторожно, стараясь не поднимать напряжение выше 15 В, поскольку сглаживающие конденсаторы в фильтре драйвера рассчитаны на максимальное напряжение в 16 В.

Выпаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление.

Нам нужен постоянный резистор сопротивлением 4,5 кОм

Такого номинала не существует, устанавливаем ближайший — 4,6 кОм. Снова включаем устройство, штатным подстроечным резистором VR выставляем выходное напряжение 14,0– 14,4 В. Собираем блок — и у нас в руках готовое зарядное устройство со стабилизированным выходным напряжением.

Особая прелесть такого решения состоит в том, что устройство является автоматическим и никогда не перезарядит батарею, даже если мы забудем вовремя снять её с зарядки. Идеальное решение для AGM и гелевых батарей, которые очень боятся перезаряда.

Зарядное устройство из блока питания ПК

Это устройство тоже является автоматическим — оно, как и предыдущая конструкция, не даст перезарядить аккумуляторную батарею, поскольку работает в режиме стабилизации напряжения и по окончании зарядки ток через аккумулятор падает до 0. Доработке будет подвергаться блок питания персонального компьютера, собранный на ШИМ-микросхеме TL494 или её аналогах, список которых приведён в табличке ниже.

Аналоги микросхемы TL494 

Прибор	Описание		Прибор	Описание
GL494	Зарубежный полный аналог		M5T494P	Зарубежный полный аналог
IR9494N			MB3759
MB3759			UA494PC
NE5561			UC494
UPC494			UC494CN
XR494			UPC494C
ECG1729			MB3759
IR3M02			UA494DM
IR9494			IR9494
MB3759			MB3759
UPC494C			1114ЕУ3	Отечественный полный аналог
UA494DC			1114ЕУ4
ECG1729			1114ЕУЗ
HA11794			К1114ЕУ3
IR3M02			КР1114ЕУ4

Итак, разбираем блок, вынимаем из корпуса плату. Из платы выпаиваем все питающие провода, кроме зеленого. Он служит для запуска БП материнской платой. Нам подобное управление не нужно, а потому этот провод мы просто припаиваем к площадкам, к которым раньше припаивались чёрные провода (иначе говоря — замыкаем на минус), чтобы блок питания запускался сразу после подачи на него 220 В.

Зелёный провод управления припаиваем к минусовой шине питания

Теперь к площадкам, к которым подпаивались жёлтые и чёрные провода, припаиваем два толстых провода с «крокодилами» для подключения к аккумулятору. Тот, который подпаивается вместо жёлтых, будет плюсовым, а вместо чёрных — минусовым.

Теперь нужно заставить БП выдавать вместо 12 В нужные для зарядки свинцового аккумулятора 13,8–14 В (14,4 с учётом падения напряжения на проводах под нагрузкой). Делаем это точно так же, как и в предыдущей конструкции, — заменой резистора на прибор другого номинала.

Находим первый вывод микросхемы TL494 или её аналога, ориентируясь по ключу-выемке на корпусе прибора. На фото ниже первый вывод помечен красной, а сам ключ — зелёными стрелками.

Нумерация выводов ведётся от ключа против часовой стрелки

Переворачиваем плату и по дорожке, ведущей от этого вывода, определяем, что к нему подпаяны три резистора. Нас интересует тот, который вторым выводом подключен к шине +12 В. На фото ниже он помечен красным лаком.

Нас интересует этот резистор

Номинал этого резистора нужно изменить (увеличить), но на сколько? Выпаиваем его и замеряем сопротивление. В нашем случае сопротивление составило 38 кОм. Берём переменный резистор примерно вчетверо большего номинала, выставляем движком сопротивление 38 кОм и впаиваем его вместо того, который выпаяли. Плавно увеличивая сопротивление, выставляем выходное напряжение на значение 14,4 В.

Установка выходного напряжения при помощи переменного резистора

Важно! Для каждого блока питания номинал этого резистора будет разный, т. к. схемы и детали в блоках разные, но алгоритм изменения напряжения один для всех. При поднятии напряжения свыше 15 В, может быть сорвана генерация ШИМ. После этого блок придётся перезагружать, предварительно уменьшив сопротивление переменного резистора.

Выпаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление, подбираем постоянный ближайшего номинала, впаиваем. Проверяем наше зарядное устройство, нагрузив его лампочкой от автомобильной фары и контролируя выходное напряжение под нагрузкой. Оно должно остаться практически тем же — 14 В.

Под нагрузкой выходное напряжение “просело” на несколько десятых — это нормально

Как заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Зарядка аккумулятора самодельным устройством ничем не отличается от зарядки промышленным прибором.

1. Выводим регулятор тока в «0».
2. Подключаем заряжаемый аккумулятор к клеммам ЗУ.
3. Подаём питание на ЗУ.
4. Устанавливаем необходимый ток зарядки.
5. При напряжении 13,2–13,4 В на клеммах батареи уменьшаем ток вдвое.
6. При напряжении на клеммах 13,8 В выводим регулятор тока в «0», выключаем питание ЗУ, отключаем аккумулятор.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

В двух последних конструкциях контролировать напряжение на батарее не нужно — как только аккумулятор зарядится, ток зарядки станет равным нулю.

Вот в принципе и всё о самодельных зарядных устройствах. Прочитав этот материал, мы без труда сможем подобрать наиболее подходящую схему зарядного устройства и повторить её.

Спасибо, помогло!7Не помогло1

схемы на самодельное зарядное устройство для АКБ

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

ТЕСТ:

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:

1. По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

2. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

3. Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

4. Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

5. Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

1. А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
2. А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
3. А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
4. А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
5. А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
2. Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при

эксплуатации.

1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

1. Стек.
2. Сонар.
3. Hyundai.

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать

батарею на автомобиле.

1. Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
2. Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В.  Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Необходимые компоненты:

1. dc-dc понижающий преобразователь.
2. Амперметр.
3. Диодный мост КВРС 5010.
4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
5. трансформатор ТС 180-2.
6. Предохранители.
7. Вилка для подключения к сети.
8. «Крокодилы» для подключения клемм.
9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному

ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Умное ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если

аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания  на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Инверторный вид

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт. Ток используется с величиной С/20:  «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла. Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

Схема Электроника

1 схема мощного ЗУ

Мощное ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Советское ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то

зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

Схема Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

Простые схемы

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Простая схема

Топ 4 схем импульсных ЗУ

Импульсные ЗУ

1 схема на тиристорное ЗУ

Схема

1 упрощенная схема с сайта Паяльник

Схема

1 схема на интеллектуальное ЗУ

Интеллектуальное ЗУ

4 подробные схемы защиты для ЗУ

Защита

Новые схемы 2017 и 2018 года

Новые схемы

1 схема на китайское ЗУ

Схема

1 простая схема — как собрать ЗУ

Схема

Схема простого зарядного устройства для АКБ

Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для

автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.

Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.

Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.

Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для десульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 ампер\часов.

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 ампер\часов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

переделал на транзистор

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером.  Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.

По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.

Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).

Плата в формате .lay; скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Зарядное устройство для аккумуляторов своими руками: схемы, типы, порядок работ

Содержание статьи

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и гелевых аккумуляторов использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся  любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Читайте также: Характеристики автомобильных аккумуляторов

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В,  берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая  сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто  встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Схемы самодельных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора

Для того чтобы автомобиль завёлся, ему необходима энергия. Такая энергия берётся из аккумулятора. Как правило, его подзарядка происходит от генератора во время работы двигателя. Когда автомобиль долго не используется или батарея неисправна, она разряжается до такого состояния, что машина уже не может завестись. В этом случае требуется внешняя зарядка. Такое устройство можно купить или собрать самостоятельно, но для этого понадобится схема зарядного устройства.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор подаёт питание на различные приборы в автомобиле при выключенном двигателе и предназначен для его запуска. По виду типу исполнения применяется свинцово-кислотная батарея. Конструктивно она собирается из шести элементов питания с номинальным значением напряжения 2,2 вольта, соединённых между собой последовательно. Каждый элемент представляет собой набор решетчатых пластин из свинца. Пластины покрываются активным материалом и погружаются в электролит.

Раствор электролита включает в свой состав дистиллированную воду и серную кислоту. От плотности электролита зависит морозостойкость батареи. В последнее время появились технологии, позволяющие адсорбировать электролит в стеклянном волокне или сгущать его с использованием силикагеля до гелеобразного состояния.

Каждая пластина имеет отрицательный и положительный полюс, а изолируются они между собой использованием пластмассового сепаратора. Корпус изделия выполняется из пропилена, не разрушающегося под действием кислоты и служащий диэлектриком. Положительный полюс электрода покрывается диоксидом свинца, а отрицательный губчатым свинцом. В последнее время стали выпускаться аккумуляторные батареи с электродами из свинцово-кальциевого сплава. Такие аккумуляторы полностью герметичные и не требуют обслуживания.

При подключении к аккумулятору нагрузки активный материал на пластинах вступает в химическую реакцию с раствором электролита, и возникает электрический ток. Электролит со временем истощается из-за осаждения сульфата свинца на пластинках. Аккумуляторная батарея (АКБ) начинает терять заряд. В процессе зарядки химическая реакция происходит в обратном порядке, сульфат свинца и вода преобразуются, повышается плотность электролита и восстанавливается величина заряда.

Аккумуляторы характеризуются значением саморазряда. Он возникает в АКБ при его бездействии. Основной причиной служит загрязнения поверхности батареи и плохого качества дистиллятора. Скорость саморазряда ускоряется при разрушении свинцовых пластин.

Виды зарядных устройств

Разработано большое количество схем автомобильных зарядных устройств, использующих разные элементные базы и принципиальный подход. По принципу действия приборы заряда разделяются на две группы:

1. Пуско-зарядные, предназначенные для запуска двигателя при нерабочем аккумуляторе. Кратковременно подавая на клеммы аккумулятора ток большой величины, происходит включение стартера и запуск двигателя, а в дальнейшем заряд батареи происходит от генератора автомобиля. Они выпускаются только на определённое значение тока или с возможностью выставления его величины.
2. Предпусковые зарядные, к клеммам аккумуляторной батареи подключаются выводы с устройства и подаётся ток длительное время. Его значение не превышает десяти ампер, в течение этого времени происходит восстановление энергии батареи. В свою очередь, они разделяются: на постепенные (время зарядки от 14 до 24 часов), ускоренные (до трёх часов) и кондиционирующие (около часа).

По своей схемотехники выделяются импульсные и трансформаторные устройства. Первого вида используют в работе высокочастотный преобразователь сигнала, характеризуются малыми размерами и весом. Второго вида в качестве основы используют трансформатор с выпрямительным блоком, просты в изготовлении, но обладают большим весом и низким коэффициентом полезного действия (КПД).

Выполнено зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками или приобретено в торговой точке, требования, предъявляемые к нему одинаковы, а именно:

• стабильность выходного напряжения;
• высокое значение КПД;
• защита от короткого замыкания;
• индикатор контроля заряда.

Одной из главных характеристик прибора заряда является величина тока, которым заряжается батарея. Правильно зарядить аккумулятор и продлить его рабочие характеристики получится только при подборе нужного его значения. При этом важна и скорость заряда. Чем больше ток, тем выше и скорость, но высокое значение скорости приводит к быстрой деградации аккумулятора. Считается, что правильным значением тока будет величина равная десяти процентам от ёмкости батарейки. Ёмкость определяется как величина тока, отдаваемая АКБ за единицу времени, измеряется она в ампер-часах.

Самодельный зарядный прибор

Приспособление для заряда должно быть у каждого автолюбителя, поэтому если нет возможности или желания приобрести готовый прибор, ничего не останется, как сделать зарядку для аккумулятора самостоятельно. Несложно изготовить своими руками как простейшее, так и многофункциональное устройство. Для этого понадобится схема и набор радиоэлементов. Существует также возможность переделать источник бесперебойного питания (ИБП) или компьютерный блок (АТ) в прибор для подзарядки АКБ.

Трансформаторное зарядное устройство

Такое устройство самое простое в сборке и не содержит дефицитных деталей. Схема состоит из трёх узлов:

• трансформатор;
• выпрямительный блок;
• регулятор.

Напряжение из промышленной сети поступает на первичную обмотку трансформатора. Сам трансформатор может использоваться любого вида. Состоит он из двух частей: сердечника и обмоток. Сердечник собирается из стали или феррита, обмотки — из проводникового материала.

Принцип работы трансформатора основан на появлении переменного магнитного поля при прохождении тока по первичной обмотке и передачи его на вторичную. Для получения на выходе требуемого уровня напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше, по сравнению с первичной. Уровень напряжения на вторичной обмотке трансформатора выбирается равным 19 вольт, а его мощность должна обеспечивать троекратный запас по току заряда.

С трансформатора пониженное напряжение проходит через выпрямительный мост и поступает на реостат, подключённый последовательно к аккумулятору. Реостат предназначен для регулирования величины напряжения и тока, путём изменения сопротивления. Сопротивление реостата не превышает 10 Ом. Величина тока контролируется включённым последовательно перед аккумулятором амперметром. Такой схемой не получится заряжать АКБ с ёмкостью более 50 Ач, так как реостат начинает перегреваться.

Упростить схему можно, убрав реостат, а на входе перед трансформатором установить набор конденсаторов, использующихся как реактивные сопротивления для уменьшения напряжение сети. Чем меньше номинальное значение ёмкости, тем меньше напряжение поступает на первичную обмотку в сети.

Особенность такой схемы в необходимости обеспечения уровня сигнала на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем рабочее напряжение нагрузки. Такую схему можно использовать и без трансформатора, но это очень опасно. Без гальванической развязки можно получить поражение электрическим током.

Импульсное устройство подзаряда

Достоинство импульсных устройств в высоком КПД и компактных размерах. В основе прибора лежит микросхема с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Собрать мощное импульсное зарядное устройство своими руками можно по следующей схеме.

В качестве ШИМ контроллера используется драйвер IR2153. После выпрямительных диодов параллельно АКБ ставится полярный конденсатор С1 с ёмкостью в пределах 47−470 мкФ и напряжением не менее 350 вольт. Конденсатор убирает всплески сетевого напряжения и шумы линии. Диодный мост используется с номинальным током более четырёх ампер и с обратным напряжением не менее 400 вольт. Драйвер управляет мощными N-канальными полевыми транзисторами IRFI840GLC, установленными на радиаторах. Ток такой зарядки будет равен до 50 ампер, а выходная мощность до 600 Ватт.

Изготовить импульсное зарядное устройство для автомобиля своими руками можно, используя переделанный компьютерный источник питания формата АТ. В качестве ШИМ контроллера в них используется распространённая микросхема TL494. Сама переделка заключается в увеличении выходного сигнала до 14 вольт. Для этого понадобится правильно установить подстроечный резистор.

Резистор, который соединяется первую ногу TL494 со стабилизированной шиной + 5 В, удаляется, а вместо второго, связанного с 12 вольтовой шиной, впаивается переменный резистор с номиналом 68 кОм. Этим резистором и устанавливается требуемый уровень выходного напряжения. Включение блока питания осуществляется через механический выключатель, согласно указанной на корпусе блока питания схеме.

Устройство на микросхеме LM317

Довольно простая, но стабильно работающая схема зарядки легко выполняется на интегральной микросхеме LM317. Микросхема обеспечивает установку уровня сигнала 13,6 вольт при максимальной силе тока 3 ампера. Стабилизатор LM317 снабжён встроенной защитой от короткого замыкания.

Напряжение на схему прибора подаётся через клеммы от независимого блока питания постоянного напряжения 13−20 вольт. Ток, проходя через индикаторный светодиод HL1 и транзистор VT1, поступает на стабилизатор LM317. С его выхода непосредственно на АКБ через X3, X4. Делителем, собранным на R3 и R4, устанавливается необходимое значение напряжения для открывания VT1. Переменным резистором R4 задаётся ограничение тока подзарядки, а R5 уровень выходного сигнала. Выходное напряжение устанавливается от 13,6 до 14 вольт.

Схему можно максимально упростить, но её надёжность уменьшится.

В ней резистором R2 подбирают ток. В качестве резистора используется мощный проволочный элемент из нихрома. Когда АКБ разряжен, ток заряда максимальный, светодиод VD2 горит ярко, по мере заряда ток начинает спадать и светодиод тускнеет.

Зарядное из источника бесперебойного питания

Сконструировать зарядник можно из обычного бесперебойника даже с неисправностью узла электроники. Для этого удаляется из блока вся электроника, кроме трансформатора. К высоковольтной обмотке трансформатора на 220 В добавляется схема выпрямителя, стабилизации тока и ограничения напряжения.

Выпрямитель собирается на любых мощных диодах, например, отечественных Д-242 и сетевом конденсаторе 2200 мкФ на 35−50 вольт. На выходе получится сигнал с напряжением 18−19 вольт. В качестве стабилизатора напряжения используется микросхема LT1083 или LM317 с обязательной установкой на радиатор.

Подключив аккумуляторную батарею, выставляется напряжение, равное 14,2 вольта. Контролировать уровень сигнала удобно с помощью вольтметра и амперметра. Вольтметр подключается параллельно клеммам батареи, а амперметр последовательно. По мере заряда АКБ его сопротивление будет возрастать, а ток падать. Ещё проще выполнить регулятор с помощью симистора, подключённого к первичной обмотке трансформатора наподобие диммера.

При самостоятельном изготовлении устройства следует помнить про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220 В. Как правило, верно выполненный прибор зарядки из исправных деталей начинает работать сразу, требуется лишь только выставить тока заряда.

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля

зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты

от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ

при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм².

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм².

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах

без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора

автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».

Евгений 17.03.2016

Здравствуйте!
Хотелось бы узнать, работоспособны ли варианты схем на базе Вашей упрощенной схемы, представленные на рисунке. Хотелось бы обойтись тем, что имеется под рукой, минимумом деталей, ввиду срочности сборки. И какое реле можно применить?
Резистор параллельно конденсаторам приткнул — боюсь что при отключении они могут сохранять заряд и «кусаться» от вилки?
Заранее благодарен за ответ.

Александр

Здравствуйте, Евгений!
Верхняя схема на рисунке будет работать нормально. Реле можно брать любое на 12 В, и током нагрузки на контакты 10 А, хорошо подойдет реле, применяемые в автомобилях.
Резистор можно поставить, чтоб вилка не «кусалась».
Нижняя схема тоже будет работать, но ток зарядки будет гулять в больших пределах, и уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. В этой схеме контакты К1.1 лишние. Провод от предохранителя проходит напрямую к латру.

Алекс 09.01.2017

Доброго времени суток Александр Николаевич.
От всей души поздравляю вас и вашу семью с наступившим Новым годом и Рождеством!
Случайно наткнулся на ваш сайт, когда искал схему зарядного устройства. Схема порадовала отсутствием электролитов (только в фильтре питания). Но у меня возникли вопросы …
Пока задам один, по регулятору тока в первичной обмотке. Вы применили МБГЧ и написали, что можно применять любые.

Можно ли использовать К73-15 или К73-17? Не взорвутся ли? ))) Либо их китайские аналоги CBB Металлизировало пленочные конденсаторы 4,7 µF 475j 630 V показанные на снимке?
Спасибо за ответ.

Александр

Здравствуйте, Алекс!
Вас тоже поздравляю с наступившим Новым годом и Рождеством!
Конденсатор С1 в фильтре можно и не ставить, он просто способствует более быстрому заряду аккумулятора при том же токе заряда, так как сглаживает пульсации.
Использовать К73-15 или К73-17 и любые другие можно, главное, чтобы они были рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Китайские конденсаторы тоже подойдут.

Алексей 24.01.2018

Здравствуйте, Александр.
На фотографии ЗУ помещено в корпус блока питания, однако все надписи на лицевой панели соответствуют именно ЗУ. Значит Вы их делали сами. А каким образом это получилось?
Известный лазерно-утюжный способ что-то не очень эффективен…

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Нарисовал в программе Визио картинку, напечатал на лазерном принтере на цветной плотной бумаге и поместил под оргстекло толщиной 1 мм и закрепил по углам четырьмя винтами.

Алексей 08.01.2021

Добрый день, подскажите, почему отключение настроено на 15,6 вольта, т.е 2,6 вольта на каждую банку. Это не многовато?

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора через нескольких часов после окончания зарядки должно составлять 12,65 В. Но для того, чтобы при зарядке через аккумулятор пошел ток зарядки напряжение должно быть выше указанного, и чем больше нужен ток, тем больше должно быть напряжение зарядки. Это вытекает из Закона Ома: U=I×R.
Но внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от его технического состояния, типа, температуры. Поэтому, если нужна высокая точность, напряжение отключения нужно подбирать под конкретный аккумулятор. Указанное напряжение 15,6 В подобрано экспериментально при зарядке нескольких аккумуляторов током 8 А. Многократная зарядка автомобильных аккумуляторов в течение более десяти лет, находившихся в разном техническом состоянии и степени заряда, подтвердила правильность выбора.
В случае величины тока зарядки меньше, напряжение отключения тоже должно быть меньше.

Сергей 31.03.2021

День добрый!
Имеется два трансформатора от одинаковых ИБП PCM SMK-600A (по 360 Вт) с напряжениями на вторичной обмотке по 12,6 В. Имеет право на жизнь ЗУ по такой схеме?

Александр

Здравствуйте, Сергей!
Да, схема будет нормально работать, но заряжать током до 2 А. Указанная в маркировке мощность ИБП относится к отдаваемой мощности в режиме источника бесперебойного питания. Расчеты показали, для зарядки штатного аккумулятора ИБП емкостью 14,2 А·Ч нужен ток около 2 А.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Многие автолюбители отлично знают, что для продления срока службы аккумуляторной батареи требуется периодическая ее подзарядка именно от зарядного устройства, а не от генератора автомобиля.

И чем больше срок службы аккумулятора, тем чаще его нужно заряжать, чтобы восстанавливать заряд.

Без зарядных устройств не обойтись

Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.

Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.

В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.

Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.

 

А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.

Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.

Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.

Далее рассмотрим несколько схем зарядных устройств для АКБ, которые можно создать из старых электроприборов или составных частей электроники.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простейшая, и справиться с ней сможет практически любой автолюбитель.

Для изготовления простейшего зарядного устройства понадобиться всего лишь две составные части – трансформатор и выпрямитель.

Главное условие, которым должно соответствовать зарядное устройство – это сила тока на выходе из прибора должна составлять 10% от емкости АКБ.

То есть, зачастую на легковых авто применяется батарея на 60 Ач, исходя из этого, на выходе из прибора сила тока должна быть на уровне 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В.

Если у кого-то стоит старый ненужный ламповый советский телевизор, то лучше трансформатора, чем из него не найти.

Принципиальная схема зарядного устройства из телевизора имеет такой вид.

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей.

Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение.

Для последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9\’.

А к выводам 10 и 10\’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв.

Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1\’. Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2\’. На этом с трансформатором работы завершены.

Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током в 10 А и выше. Для этих целей подойдут диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243.

На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10\’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Не стоит забывать и о предохранителях. Один из них рекомендуется установить на «плюсовом» выводе с диодного моста. Этот предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 10 А. Второй предохранитель (на 0,5 А) нужно установить на выводе 2 трансформатора.

Перед началом зарядки лучше проверить работоспособность устройства и проверить его выходные параметры при помощи амперметра и вольтметра.

Иногда бывает, что сила тока несколько больше, чем требуется, поэтому некоторые в цепь установить 12-вольтовую лампу накаливания с мощностью от 21 до 60 Ватт. Эта лампа «заберет» на себя излишки силы тока.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Схема.

Ну а далее все делается, как описано выше – изготавливается диодный мост, производится соединение всех составных элементов и проверяется работоспособность.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

ЗУ из блока питания АТХ (для подготовленных)

Более сложную схему имеет зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания.

Для изготовления устройства подойдут блоки мощностью не менее 200 Ватт моделей АТ или АТХ, которые управляются контроллером TL494 или КА7500. Важно, чтобы блок питания был полностью исправен. Не плохо себя показала модель ST-230WHF из старых ПК.

Фрагмент схемы такого зарядного устройства представлена ниже, по ней и будем работать.

Помимо блока питания также потребуется наличие потенциометра-регулятора, подстроечный резистор на 27 кОм, два резистора мощностью 5 Вт (5WR2J) и сопротивлением 0,2 Ом или один С5-16МВ.

Начальный этап работ сводится к отключению всего ненужного, которыми являются провода «-5 В», «+5 В», «-12 В» и «+12 В».

Резистор, указанный на схеме как R1 (он обеспечивает подачу напряжения +5 В на вывод 1 контроллера TL494) нужно выпаять, а на его место впаять подготовленный подстроечный резистор на 27 кОм. На верхний вывод этого резистора нужно подвести шину +12 В.

Вывод 16 контроллера следует отсоединить от общего провода, а также нужно перерезать соединения выводов 14 и 15.

В заднюю стенку корпуса блока питания нужно установить потенциометр-регулятор (на схеме – R10). Устанавливать его нужно на изоляционную пластину, чтобы он не касался корпуса блока.

Через эту стенку следует также вывести проводку для подключения к сети, а также провода для подключения АКБ.

Чтобы обеспечить удобство регулировки прибора из имеющихся двух резисторов на 5 Вт на отдельной плате нужно сделать блок резисторов, подключенных параллельно, что обеспечит на выходе 10 Вт с сопротивлением 0,1 Ом.

Далее изготовленная плата устанавливается в корпус и производится подключение всех выводов согласно схеме.

Затем следует проверить правильность соединения всех выводов и работоспособность прибора.

Финальной работой перед завершением сборки является калибровка устройства.

Для этого ручку потенциометра следует установить в среднее положение. После этого на подстроечном резисторе следует установить напряжение холостого хода на уровне 13,8-14,2 В.

Если все правильно выполнить, то при начале зарядки батареи на нее будет подаваться напряжение в 12,4 В с силой тока в 5,5 А.

По мере зарядки АКБ напряжение будет возрастать до значения, установленного на подстроечном резисторе. Как только напряжения достигнет этого значения, сила тока начнет снижаться.

Если все рабочие параметры сходятся и прибор работает нормально, остается только закрыть корпус для предотвращения повреждения внутренних элементов.

Данное устройство из блока АТХ очень удобно, поскольку при достижении полного заряда батареи, автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения. То есть перезарядка АКБ полностью исключается.

Для удобства работ можно дополнительно прибор оснастить вольтметром и амперметром.

Итог

Это только несколько видов зарядных устройств, которые можно изготовить в домашних условиях из подручных средств, хотя вариантов их значительно больше.

Особенно это касается зарядных устройств, которые изготавливаются из блоков питания компьютера.

Если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств делитесь им в комментариях, многие буду очень признательны за это.

Топ-7 вещей, которые разряжают автомобильный аккумулятор

Прошли летняя жара и страх разрядить аккумулятор в жаркий день. Ну, почти. То, что лето стало далеким воспоминанием, и вы больше не используете кондиционер, не означает, что ваша батарея неуязвима к потере заряда. Независимо от времени года, ваш аккумулятор может разрядиться и вывести из строя ваш автомобиль. Узнайте, что разряжает автомобильный аккумулятор и что вы можете сделать, чтобы этого не произошло с вами.

Как работают автомобильные аккумуляторы

Большинство автомобилей сегодня полагаются на свинцово-кислотные аккумуляторы SLI, которые создают химическую реакцию для движения автомобиля.SLI, или запуск, освещение и зажигание, обеспечивает быстрый поток энергии для питания фар, аксессуаров и, что наиболее важно, двигателя. Как только аккумулятор помогает запустить двигатель, генератор берет на себя работу, подавая энергию во время движения автомобиля.

Что разряжает автомобильный аккумулятор

• Неисправный генератор — аккумулятор используется для запуска вашего автомобиля, но генератор — это то, что поддерживает работу вашего автомобиля и обеспечивает питание электрических компонентов, таких как фонари, электрические стеклоподъемники и дверные замки, кондиционер и радио.Генератор, который изо всех сил пытается оставаться автономным, наверняка будет иметь проблемы с подачей питания на батарею, что приведет к ее разряду. Диоды, как часть вашего генератора, преобразуют переменный ток в постоянный. Если у генератора неисправный диод, это может вызвать заряд цепи, даже если двигатель не работает, что приведет к невозможности запуска.
• Плохая зарядка — Обычно во время вождения аккумулятор заряжается от генератора. Однако, если система зарядки неисправна, аккумулятор вашего автомобиля может разрядиться даже во время вождения.Небольшая проблема с зарядкой может усугубиться во время вождения. Это связано с тем, что многие автомобили полагаются на генератор переменного тока для поддержания питания радио, освещения и других электрических устройств. Проблемы в генераторе переменного тока, такие как ослабленные ремни или неисправные натяжители, не позволяют ему обеспечивать необходимый заряд для предотвращения разряда батареи.
• Parasitic Drain — Можете ли вы представить, что вам нужно сбрасывать часы каждый раз, когда вы садитесь в машину? Или вам нужно перепрограммировать любимые радиостанции для каждой поездки? К счастью, в этом нет необходимости.Ваш автомобиль предназначен для питания часов, предустановок радио и даже системы сигнализации даже после того, как автомобиль выключен. Хотя некоторая паразитная утечка является нормальным явлением для поддержания работы этих систем, если электрическая проблема возникает из-за плохой проводки, неисправных предохранителей или плохих соединений, паразитная утечка может увеличиваться, истощая заряд батареи.
• Extreme Weather — Здесь, в Аризоне, вы вряд ли столкнетесь с температурой 10 градусов ниже нуля по Фаренгейту, если только вы не путешествуете. Однако длительное воздействие суровых температур выше 100 градусов может вызвать сульфатирование — накопление кристаллов сульфата свинца внутри батареи.Это затрудняет подзарядку, особенно если автомобиль путешествует только на короткие расстояния. Накопление кристаллов сульфата может мгновенно сократить срок службы батареи.
• Слабая батарея — есть причина, по которой финикийцы говорят: «В Аризоне вы не покупаете батареи, вы их арендуете». Просто потому, что они не длятся очень долго. Если вы можете получить от батареи два-три года, это уже само по себе достижение! Тем не менее, старый, слабый аккумулятор не сможет держать заряд. Если ваш автомобиль постоянно не запускается, это может быть признаком того, что ваша батарея вышла из строя.
• Слишком много коротких поездок — ваша машина любит двигаться; чем больше он движется, тем больше набирает силу и продолжает заряжаться. Если вы едете на рынок только раз в неделю или просто водите детей в школу за милю, это может привести к преждевременному износу аккумулятора. Аккумулятор излучает наибольшую мощность при запуске. Выключение автомобиля до того, как генератор успеет зарядить аккумулятор, может сократить срок его службы.
• Проблемы с кабелем аккумулятора — как питание от генератора передается на аккумулятор? Через аккумуляторные кабели.Если рассматриваемые кабели повреждены, корродированы или болтаются, им будет сложно выполнять свою работу. Ослабленные кабели аккумуляторной батареи затрудняют запуск двигателя, поскольку транспортное средство изо всех сил пытается эффективно передавать электрический ток. Убедитесь, что соединения батареи надежны, на них нет грязи или коррозии. Незначительные пятна можно стереть мягкой тканью или очистить зубной щеткой.

Мы знаем аккумуляторы в Sun Devil Auto. Мы знаем, что здесь, в Аризоне, они живут недолго и что жизнь может быть прервана, когда в вашем автомобиле разрядится аккумулятор.Нам также знакомо беспокойство, связанное с разряженной батареей, поскольку это никогда не происходит вовремя. Вот почему у нас есть много аккумуляторов на складе, и мы можем заменить их, чтобы вы могли быстро вернуться в дорогу. Кроме того, мы предлагаем невероятную 5-летнюю гарантию на замену на каждую проданную батарею! Это означает, что мы бесплатно заменим вашу батарею, если она выйдет из строя менее чем через пять лет. Если вы подозреваете, что ваша батарея может разряжаться, зайдите в Sun Devil Auto по соседству. Мы предлагаем бесплатный тест батареи, который можно пройти всего за несколько минут, чтобы вы знали, сколько осталось заряда вашей батареи.Не дайте разряженному аккумулятору лишить вас счастья, отправляйтесь в Sun Devil Auto.

Учебное пособие по системе управления батареями

| Renesas

Продолжающаяся трансформация аккумуляторных технологий побудила многих новичков узнать о проектировании систем управления аккумуляторными батареями. Эта статья представляет собой руководство для начинающих по архитектуре системы управления батареями (BMS), обсуждает основные функциональные блоки и объясняет важность каждого блока для системы управления батареями.

Введение

Современные электронные устройства обладают большей мобильностью и экологичнее, чем когда-либо прежде.Достижения в области аккумуляторов способствуют развитию широкого спектра продуктов, от портативных электроинструментов до подключаемых гибридных электромобилей и беспроводных динамиков.

В последние годы эффективность батареи с точки зрения того, сколько энергии она может выдавать по отношению к размеру и весу, значительно улучшилась. Подумайте, насколько тяжелый и громоздкий автомобильный аккумулятор. Его основное предназначение — завести машину. Благодаря последним достижениям вы можете приобрести литий-ионный аккумулятор, чтобы быстро завести машину, он весит всего пару фунтов и размером с вашу руку.

Рис. 1. Упрощенная схема строительных блоков системы управления батареями

Строительные блоки BMS

Система управления батареями может состоять из множества функциональных блоков, включая полевые транзисторы отключения, монитор датчика уровня топлива, монитор напряжения элемента, баланс напряжения элемента, часы реального времени (RTC), мониторы температуры и конечный автомат. Доступно множество типов ИС для управления батареями. Группировка функциональных блоков широко варьируется от простого аналогового внешнего интерфейса, который предлагает балансировку и мониторинг и требует микроконтроллера (MCU), до автономного высокоинтегрированного решения, которое работает автономно.Теперь давайте посмотрим на цель и технологию, лежащую в основе каждого блока, а также на плюсы и минусы этой технологии.

Полевые транзисторы с отсечкой и драйвер на полевых транзисторах

Функциональный блок драйвера полевого транзистора отвечает за соединение и изоляцию аккумуляторной батареи между нагрузкой и зарядным устройством. Поведение драйвера полевого транзистора основывается на измерениях напряжений аккумуляторных элементов, измерениях тока и схемах обнаружения в реальном времени. На рисунках 2A и 2B показаны два разных типа соединений на полевых транзисторах между нагрузкой и зарядным устройством, а также аккумуляторной батареей.

Рис. 2. Схематические изображения полевого транзистора с отсечкой для (A) Одинарное соединение для нагрузки и зарядного устройства (B) Двухконтактное соединение, которое позволяет заряжать и разряжать одновременно

Рисунок 2A требует наименьшего количества подключений к аккумуляторной батарее и ограничивает режимы работы аккумуляторной батареи зарядкой, разрядкой или спящим режимом. Направление тока и поведение конкретного теста в реальном времени определяют состояние устройства. Например, автономный монитор аккумуляторной батареи ISL94203 компании Renesas имеет вход CHMON, который контролирует напряжение на правой стороне полевых транзисторов отключения.Если зарядное устройство подключено и аккумуляторная батарея изолирована от зарядного устройства, ток, подаваемый на аккумуляторную батарею, вызовет повышение напряжения до максимального напряжения питания зарядного устройства. Уровень напряжения на CHMON сбрасывается, позволяя устройству BMS узнать о наличии зарядного устройства. Подключение нагрузки определяется путем подачи тока в нагрузку, чтобы определить, присутствует ли нагрузка. Если напряжение на выводе не увеличивается значительно при подаче тока, результат определяет наличие нагрузки.Затем включается DFET драйвера полевого транзистора. Схема подключения на Рисунке 2B позволяет аккумуляторной батарее работать во время зарядки.

Драйверы

FET могут быть предназначены для подключения к верхней или нижней стороне аккумуляторной батареи. Для подключения высокого напряжения требуется драйвер зарядового насоса для активации полевых транзисторов NMOS. Использование драйвера верхнего плеча обеспечивает надежное заземление для остальной схемы. Соединения драйвера полевого транзистора нижнего плеча используются в некоторых интегрированных решениях для снижения стоимости, поскольку не требуется подкачки заряда.Для подключения низкого напряжения не требуются высоковольтные устройства, которые занимают большую площадь кристалла. Использование отсекающих полевых транзисторов на стороне низкого напряжения сглаживает заземление аккумуляторного блока, что делает его более восприимчивым к шуму, вносимому в измерения, который может повлиять на производительность некоторых ИС.

Датчик уровня топлива / измерения тока

Функциональный блок указателя уровня топлива отслеживает вход и выход заряда аккумуляторной батареи. Заряд — это произведение тока и времени. Есть несколько различных методов, которые можно использовать при проектировании указателя уровня топлива.Усилитель считывания тока и микроконтроллер со встроенным АЦП низкого разрешения — это один из методов измерения тока. Усилитель считывания тока работает в средах с высоким уровнем синфазности и усиливает сигнал, обеспечивая измерения с более высоким разрешением. Этот дизайнерский прием приносит в жертву динамический диапазон. Другие методы заключаются в использовании АЦП высокого разрешения или в покупке дорогостоящей ИС для топливомера. Понимание поведения нагрузки с точки зрения потребления тока в зависимости от времени определяет лучший тип конструкции указателя уровня топлива.Наиболее точным и экономичным решением является измерение напряжения на измерительном резисторе с использованием 16-разрядного или более мощного АЦП с низким смещением и высоким синфазным номиналом. АЦП с высоким разрешением предлагает большой динамический диапазон за счет скорости. Если аккумулятор подключен к неустойчивой нагрузке, например к электромобилю, медленный АЦП может пропустить высокие амплитудные и высокочастотные всплески тока, которые подаются на нагрузку. Для неустойчивых нагрузок может оказаться более желательным АЦП последовательного приближения с входным каскадом усилителя считывания тока.Любая ошибка смещения приводит к общей ошибке в количестве заряда аккумулятора. Ошибки измерения с течением времени приведут к значительным ошибкам состояния заряда аккумуляторной батареи. Для измерения заряда достаточно смещения 50 мкВ или менее при разрешении 16 бит.

В большинстве блоков измерения тока есть аналоговые компараторы, контролирующие условия короткого замыкания и перегрузки по току. Сигнал аналогового компаратора напрямую подключается к драйверам полевых транзисторов, чтобы минимизировать задержку между событием и изолировать аккумуляторную батарею от нагрузки или зарядного устройства.Время задержки в несколько десятков микросекунд является достаточным для большинства приложений, и в большинстве приложений чем быстрее время отсоединения аккумулятора, тем лучше.

Напряжение ячеек

и увеличение срока службы батареи

Контроль напряжения каждой ячейки в аккумуляторной батарее важен для определения ее общего состояния. Все элементы имеют окно рабочего напряжения, в котором должна происходить зарядка и разрядка для обеспечения надлежащей работы и срока службы батареи. Если в приложении используется батарея с литиевым составом, рабочее напряжение обычно находится в диапазоне 2.5 В и 4,2 В. Диапазон напряжения зависит от химического состава. Эксплуатация батареи вне диапазона напряжений значительно сокращает срок службы элемента и может сделать его бесполезным. Элементы соединены последовательно и параллельно, образуя аккумуляторную батарею. Параллельное соединение увеличивает ток аккумуляторной батареи, а последовательное соединение увеличивает общее напряжение. Напряжения ячеек такие же, как все, что производится Характеристики элемента имеют распределение: в момент времени, равный нулю, скорость заряда и разряда элементов в аккумуляторной батарее одинакова.Поскольку каждая ячейка циклически переключается между зарядкой и разрядкой, скорость, с которой каждая ячейка заряжается и разряжается, изменяется, что приводит к распределению распределения по аккумуляторной батарее. Упрощенное средство определения того, заряжен ли аккумуляторный блок, состоит в том, чтобы контролировать напряжение каждой ячейки до установленного уровня напряжения. Первое напряжение элемента, достигшее предела напряжения, приводит к срабатыванию предела заряда аккумуляторной батареи. Если бы аккумуляторная батарея имела ячейку слабее, чем в среднем, это привело бы к тому, что самая слабая ячейка первой достигла предела, а остальные элементы не были полностью заряжены.Описанная схема зарядки не увеличивает время включения аккумуляторной батареи за одну зарядку. Схема зарядки также сокращает срок службы аккумуляторной батареи, поскольку требуется больше циклов зарядки и разрядки. Более слабый элемент разряжается быстрее. То же самое происходит в цикле разряда. Более слабый элемент сначала преодолевает предел разряда, оставляя остальным элементам оставшийся заряд.

Рис. 3. Различные типы балансировки ячеек (A) Обходная балансировка ячеек Полевые транзисторы используются для замедления скорости заряда ячейки во время цикла зарядки (B) Активная балансировка используется во время цикла разряда, чтобы украсть заряд у сильной ячейки и дать заряд на слабую батарею

Увеличение времени работы аккумулятора при зарядке

Есть два способа улучшить время работы аккумуляторной батареи на одной зарядке.Первый из них замедляет заряд, который самая слабая ячейка получает во время цикла зарядки, что достигается подключением байпасного полевого транзистора с токоограничивающим резистором через ячейку (см. Рисунок 3A). Этот подход берет ток от элемента с самым высоким током, что приводит к замедлению заряда элемента, позволяя другим элементам в аккумуляторной батарее наверстать упущенное. Конечная цель — максимально увеличить емкость аккумулятора, что достигается за счет одновременного достижения всеми элементами полностью заряженного предела.

Аккумуляторная батарея может быть сбалансирована в цикле разряда за счет реализации схемы замещения заряда. Схема смещения заряда достигается за счет принятия заряда через индуктивную связь или емкостное накопление от альфа-ячейки и инжекции накопленного заряда в самую слабую ячейку. Это сокращает время, необходимое самому слабому элементу для достижения предела разряда. Это называется активной балансировкой (см. Рисунок 3B).

Несколько аккумуляторов, подключенных последовательно или параллельно, выигрывают от балансировки

Батарейные блоки, в которых от одной до четырех параллельно включенных и трех или более последовательно соединены, получают наибольшую выгоду от балансировки.По мере увеличения количества параллельных комбинаций на ячейку производительность слабой ячейки усредняется с другими параллельными ячейками. Распределение производительности между ячейками более жесткое. Преимущество наличия большего количества ячеек параллельно также является недостатком, потому что труднее найти более слабый элемент в аккумуляторной батарее. Батарейный блок, находящийся в режиме ожидания, может сжигать заряд из-за сильных элементов, поддерживающих более слабый элемент.

Защита аккумуляторов от переходных процессов

Схема напряжения ячеек и балансировки подвергается наиболее суровому обращению в случае «горячего» подключения.На аккумуляторе нет кнопки ВЫКЛ. Подключение схемы к батарее, нагрузке или зарядному устройству может привести к возникновению больших переходных процессов на входах устройства. Дизайнер должен знать максимальный рейтинг чувствительных контактов. Максимальное номинальное напряжение вывода является ключевой характеристикой для определения вероятности того, что переходное событие повредит схему. Эмпирическое правило заключается в том, что чем выше номинальное напряжение вывода, тем более надежной будет деталь для подавления переходных процессов.

Производитель ИС, разрабатывающий процесс с высоким напряжением, гарантирует, что устройство защищено от переходных процессов за счет конструкции с большой геометрией.Это увеличивает стоимость устройства. Другие производители ИС будут проектировать с использованием процесса низкого напряжения и складывать устройства таким образом, чтобы устройство никогда не превышало номинальные характеристики процесса. Этот подход основан на таких схемах, как конденсаторы, резисторы и диоды, для подавления переходного процесса до того, как он достигнет контакта. Оба типа производства требуют использования диодов, резисторов и конденсаторов для гашения переходных процессов. Использование микросхемы высокого напряжения обеспечивает дополнительную защиту от вредных и посторонних сигналов. Оба подхода к проектированию будут работать, но устройство с более низким номинальным напряжением может потребовать дополнительных настроек на этапе разработки, чтобы обеспечить защиту от вредных событий.

Время сбора данных измерения ячейки напряжения зависит от поведения нагрузки, а также от количества ячеек для сканирования. Нагрузки с неустойчивым поведением требуют быстрого сканирования, чтобы отслеживать выход ячейки за допустимые пределы. АЦП последовательного приближения часто используется для выполнения быстрых измерений за короткий период времени. АЦП последовательного приближения потребляет больше энергии и имеет меньшее разрешение.

Контроль температуры

Современные батареи вырабатывают большой ток при поддержании постоянного напряжения, что может привести к разгону, вызывающему возгорание батареи.Химические вещества, используемые для создания батареи, очень летучие, и батарея, пронзенная правильным предметом, может привести к возгоранию батареи. Измерения температуры используются не только для обеспечения безопасности, их также можно использовать для определения того, нужно ли заряжать или разряжать аккумулятор.

Датчики температуры контролируют каждую ячейку для приложений системы накопления энергии (ESS) или группу ячеек для небольших и более портативных приложений. Термисторы, питаемые от внутреннего источника опорного напряжения АЦП, обычно используются для контроля температуры каждой цепи.Внутреннее опорное напряжение используется для уменьшения неточностей в показаниях температуры в зависимости от изменений температуры окружающей среды.

Конечные автоматы или алгоритмы

Для большинства систем управления батареями требуется MCU или FPGA для управления информацией от схемы считывания и принятия решений на основе полученной информации. В некоторых избранных предложениях, таких как ISL94203 Renesas, алгоритм закодирован с некоторой программируемостью, что позволяет создать автономное решение с одним чипом в цифровом виде.Автономные решения также ценны при подключении к MCU, потому что конечный автомат в автономном может использоваться для освобождения тактов MCU и пространства памяти.

Другие стандартные блоки системы управления батареями

Другие функциональные блоки BMS включают аутентификацию батареи, часы реального времени, память и шлейфовое соединение. Часы реального времени и память используются для приложений черного ящика, где RTC используется для отметки времени, а память используется для хранения данных, позволяя пользователю знать поведение аккумуляторной батареи до катастрофического события.Блок аутентификации аккумулятора предотвращает подключение электроники BMS к аккумуляторной батарее стороннего производителя. Опорное напряжение / регулятор напряжения используется для питания периферийных схем системы BMS. Наконец, схема последовательного подключения используется для упрощения соединения между устройствами в стеке. Блок гирляндной цепи заменяет необходимость в оптических соединителях или других схемах переключения уровня.

Заключение

Системы управления батареями

могут быть спроектированы с использованием различных функциональных блоков и методов проектирования.Тщательное рассмотрение требований к батарее и целевого срока службы батареи поможет вам определить правильную архитектуру, функциональные блоки и соответствующие ИС для создания вашей системы управления батареями и схемы зарядки для оптимизации срока службы батареи.

Ресурсы

Общие сведения о конфигурациях батарей | Аккумулятор

Что такое банк батарей? Нет, аккумуляторные банки — это не какие-то финансовые учреждения. Банк батарей — это результат соединения двух или более батарей вместе для одного приложения.Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое. Когда вам нужно больше мощности, вместо того, чтобы обзавестись огромным супертанкером с батареей для дома на колесах. Например, вы можете построить аккумуляторную батарею, используя мощную аккумуляторную батарею AGM для автофургона, кемпинга или прицепа.

Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — через серию, а второй — параллельный. Начнем с метода серий, сравнивая серию и параллель.

Как подключить батареи последовательно: При последовательном подключении батарей добавляется напряжение двух батарей, но сохраняется одинаковая сила тока (также известная как ампер-часы). Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь вырабатывают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного соединения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы первой батареи с положительной клеммой второй батареи.Используйте другой набор кабелей для подключения открытых положительных и отрицательных клемм к вашему приложению.

При подключении батарей: Никогда не перекрещивайте оставшиеся разомкнутые положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию батарей и вызовет повреждение или травму.

Убедитесь, что подключаемые батареи имеют одинаковое напряжение и емкость. В противном случае у вас могут возникнуть проблемы с зарядкой и сокращение срока службы батареи.

Как подключить батареи параллельно: Другой тип подключения — параллельно.Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На «параллельной» диаграмме мы вернулись к 6 вольт, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может потребоваться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

Чтобы соединить батареи параллельно, используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом.Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Тем не менее, предпочтительный метод поддержания уровня заряда аккумуляторов заключается в подключении к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока.

Также возможно подключение аккумуляторов последовательно и параллельно. Это может показаться запутанным, но мы объясним ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час.Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батарейки.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать серию. На диаграмме выше у нас есть аккумуляторная батарея, которая выдает 12 вольт и рассчитана на 20 ампер-часов.

Не теряйся сейчас. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение так же, как и в одиночной батарее. Он не заметит разницы. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи.Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля. Необходимо успешно строить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной.Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Всегда помните о безопасности и следите за своими связями. Если это поможет, сделайте схему ваших батарейных блоков, прежде чем пытаться их построить. Удачи!

---

Краткий справочник по словарю:

Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора.Стандартный номинал усилителя рассчитан на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

Выберите более мощный аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Почему ваш телефон умирает, когда в нем утверждается, что батарея оставлена ​​

Индикатор заряда батареи в углу экрана телефона может заставить вас подумать, что вы видите идеальное стандартизованное измерение, но в действительности иногда немного ближе к будка угадай свой вес на карнавале.В самом деле, велика вероятность того, что ваш телефон умер, несмотря на то, что он с гордостью заявляет, что в его батарее осталось, скажем, 23 процента заряда или что ваш планшет завис на 2 процента в течение примерно нескольких часов. Мы подробно говорили о том, как выжать больше энергии из аккумулятора вашего смартфона и какие зарядные устройства лучше всего использовать, когда ваше устройство вот-вот выключится. Но мы не часто обсуждаем, почему с самого начала так сложно предсказать время работы и уровень заряда батарей.

Один из способов понять некоторые электрические концепции, происходящие внутри вашего телефона, — это использовать аналогию с непрозрачной бочкой с водой, где вода, содержащаяся в ней, представляет собой мощность, которую может удерживать аккумулятор.(Визуализировать потоки воды намного проще, чем пытаться представить невидимые электроны.) Поскольку вы не можете видеть внутри бочки, а для наших целей вы не можете измерить ее содержимое по шкале, вам нужен косвенный способ выяснить насколько полна бочка. Если вы откроете кран в нижней части ствола, и вода вырвется наружу с силой, вы поймете, что ствол довольно полон. Точно так же устойчивый, но менее сильный поток может сказать вам, что бочка заполнена где-то посередине, а струйка сообщит вам, что она почти пуста.

Напряжение в электрической системе можно сравнить с давлением воды в водопроводной системе. И точно так же, как поток из емкости с водой теряет давление, когда он опорожняется, напряжение батареи падает по мере разряда энергии.

Напряжение в электрической системе похоже на давление воды в водопроводной системе. В вашем доме давление воды постоянно, а подача практически неограничена; Точно так же напряжение в розетке постоянно, а подача электроэнергии практически неограничена. Но с бочкой количество воды ограничено, и давление воды уменьшается по мере опустошения бочки.Точно так же количество энергии в батарее ограничено, и напряжение падает по мере использования энергии в батарее. Ключ к измерению содержимого бочки — это знать, какое давление соответствует определенному количеству воды, чтобы вы могли использовать одно для прогнозирования другого. Точно так же, если выход автомобильного аккумулятора показывает 13,2 В при полной зарядке и 11,8 В при неприемлемой разряде, вы можете использовать эту шкалу (13,2 В = 100 процентов, 11,8 В = 0 процентов) для оценки уровня заряда в будущем.

Напряжение аккумулятора не падает по прямой линии, поэтому он не всегда является отличным заменителем емкости.

Но все не так просто. Изменение напряжения от 100 до 0 процентов — это не прямая линия, а скорее кривая, и это своя кривая для каждого типа батареи. И, как косвенное измерение, просто сопоставление напряжения с диаграммой не учитывает другие действующие переменные. Например, одной из основных переменных является скорость, с которой вы разряжаете батарею: чем быстрее вы ее разряжаете, тем меньше энергии вы фактически сможете использовать от батареи — в электронике требуются более крупные и яркие экраны и более требовательные процессоры. больше силы.Таким образом, чтобы узнать с какой-либо точностью, как долго устройство будет работать от текущего заряда батареи, вам также необходимо знать, сколько энергии устройство будет потреблять в любой момент времени. Поскольку потребляемая мощность варьируется в зависимости от того, что делает ваше устройство, его программное обеспечение должно оценивать, как долго будет длиться текущий заряд, на основе вашего текущего потребления, типичного использования или некоторой комбинации этих двух факторов, а устройства более низкого уровня обычно даже не беспокоить.

Если этого было недостаточно, аккумуляторы также теряют небольшой заряд, просто находясь на полке.В нашей аналогии это как если бы крошечные дырочки образовывались в нашей бочке с водой с возрастом, поэтому бочка медленно теряет воду. Вот почему ваш аварийный фонарик не работает после двух лет простоя в шкафу, и почему ваша машина не заводится, если вы какое-то время не водили ее. Хорошая новость заключается в том, что с годами в этом отношении батареи стали лучше. Старые элементы, такие как никель-кадмиевые блоки, используемые в громоздких видеокамерах VHS, будут саморазряжаться от 10 до 20 процентов в месяц или даже больше при более высоких температурах.В наши дни встроенные литиевые батареи и перезаряжаемые никель-металлогидридные (NiMh) батареи AA теряют менее 3 процентов в месяц — это примерно эквивалент крошечной дыры в задней части бочки на 55 галлонов. Тем не менее, хотя это может быть немного, это означает, что ваши батареи действительно теряют заряд.

Даже новый литиевый аккумулятор будет терять от 1 до 3 процентов своего заряда каждый месяц. Поскольку он стареет и подвергается различным условиям зарядки и температурам, вызывающим износ, он может удерживать заряды меньше времени.

Есть еще одна проблема, с которой нужно бороться при прогнозировании срока службы батареи: батареи со временем теряют емкость. Однако нам нужно отойти от нашей аналогии с бочкой с водой. Вместо этого давайте подумаем об обычном бытовом морозильнике. Когда теплый влажный воздух попадает в морозильную камеру, он медленно охлаждается, водяной пар конденсируется в капли воды на поверхности морозильной камеры, а затем эти капли замерзают. При повторяющихся циклах открывания и закрывания двери внутрь попадает больше воздуха и воды, и лед накапливается. А когда износ начинает сказываться на уплотнениях и петлях, позволяя проникать еще большему количеству теплого воздуха, проблема становится все хуже.Прежде чем вы это узнаете, ваша морозильная камера может вместить один телевизионный ужин и со всех сторон окружена восьмидюймовым слоем льда.

Так же, как слои льда в морозильной камере в конечном итоге не позволят вам положить столько же внутрь, так и слои накапливаются внутри литиевых батарей, которые в конечном итоге не позволят вам вложить столько энергии внутрь. Посредством множества процессов с неприятными названиями, таких как «образование межфазного слоя твердого электролита» и «окисление электролита», кристаллические пленки осаждаются на внутренних компонентах на молекулярном уровне, что увеличивает электрическое сопротивление и снижает общую производительность батареи.В мире электричества добавленное сопротивление означает дополнительное тепло, усугубляющее проблему. Хотя у высококачественных аккумуляторов от известных производителей есть меры предосторожности для предотвращения катастрофического отказа (подумайте «бум»), вы все равно останетесь с аккумулятором, который теперь держит лишь малую часть заряда. Хотя вы можете разморозить морозильную камеру, вы ничего не можете сделать, чтобы восстановить потерянную емкость стареющей батареи устройства.

Микроскопические кристаллические пленки накапливаются внутри литиевых элементов по мере их зарядки и разрядки (представьте себе, как лед накапливается в морозильной камере, когда вы открываете и закрываете дверцу), в результате чего батарея постепенно теряет способность удерживать столько энергии.Вот почему батарея вашего трехлетнего смартфона не работает так долго, как в новом телефоне.

Батареи не выдерживают сильной жары или холода, лучше всего работают при комнатной температуре.

Наконец, как и большинство людей, аккумуляторы не выдерживают сильной жары или холода, лучше всего работают при комнатной температуре. Если вода в бочке начнет замерзать, при понижении температуры вы будете терять все больше и больше жидкой воды. Холодная батарея точно так же потеряет полезную емкость; и если их оставить при минусовых температурах, как, скажем, в феврале в Чикаго, многие батареи полностью перестанут работать.Что касается нагрева, по некоторым оценкам, батарея потеряет до 20 процентов своих жизненных циклов (полная разрядка и зарядка), если она будет регулярно эксплуатироваться при температуре выше 84 градусов по Фаренгейту — факт, обескураживающий любого, кто живет в пустыне на юго-западе.

Поскольку внутри этой аналогичной бочки беспорядок с переменным давлением, камнями, отверстиями и кубиками льда, следующий очевидный способ получить информацию о содержимом — измерить воду по мере ее наполнения и снова измерить ее. вы используете его.Добавьте 40 галлонов, используйте 15 галлонов, и в вашей бочке останется 25 галлонов. Эта версия для батареи называется кулоновским подсчетом, и программное обеспечение для измерения заряда батареи вашего устройства делает это, включая токи заряда и разряда в свои алгоритмы, чтобы сделать счетчик более точным.

Взятые вместе, вся эта информация о кривых напряжения, эффектах старения и изменениях емкости в течение срока службы помогает сформировать набор данных, который позволяет вашему устройству делать точные прогнозы относительно текущего уровня заряда аккумулятора.Фактически, когда крупная компания-производитель оборудования тестирует новую батарею или устройство, она обычно проводит десятки, сотни или больше образцов для сбора ключевых данных. Эти тесты позволяют легче узнать — используя нашу аналогию с стволом — сколько проколов будет через год и как изменится давление воды в течение срока службы ствола. Результирующий алгоритм не всегда может быть правильным, но он, вероятно, будет более точным предположением, чем алгоритм, основанный только на напряжении.

Таким образом, хотя оценка на вашем индикаторе батареи не всегда точна, она не является прямой ложью вам.Между напряжением, текущей скоростью разряда, возрастом батареи и совокупной производительностью своих аналогов ему просто нужно отслеживать многое, и иногда итоговая оценка не очень точна. В таких случаях лучший способ узнать, как долго прослужит ваш конкретный телефон сегодня, — это помнить, как он работал вчера, и следить за розетками.

(иллюстрации Элизабет Браун.)

Как заменить автомобильный аккумулятор

Избегайте попадания в затруднительное положение.Вот как заменить автомобильный аккумулятор.

Независимо от того, насколько хорошо вы обращаетесь со своим автомобилем, автомобильные аккумуляторы все равно изнашиваются каждые несколько лет и требуют замены. Это просто один из тех предметов регулярного технического обслуживания, с которыми мы имеем дело как автовладельцы. К счастью, установка нового аккумулятора — несложная задача, и мы рекомендуем ее всем любителям домашнего хозяйства.

Сделайте это самостоятельно в гараже в субботу утром и будьте уверены, что ваш автомобиль начнет движение в понедельник утром — и каждое утро, даже в самую холодную погоду.Вот как отключить автомобильный аккумулятор и установить новый аккумулятор.

Прежде чем начать, убедитесь, что вы выбрали правильный аккумулятор для вашего автомобиля.

Автомобильная система

Зажигание, зарядка и электрические системы

Уровень умения

Начинающий

Хороший проект для новичков

Видео о том, как заменить аккумулятор

Предупреждение

Когда вы имеете дело с батареями, всегда надевайте перчатки и защитные очки.Также рекомендуется, но не обязательно, использовать режим экономии памяти. Если вы пропустите этот шаг, вам может потребоваться сбросить настройки радио, часов и, возможно, некоторых других электронных устройств, когда вы закончите.

1. Проверьте руководство по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы узнать местонахождение автомобильного аккумулятора. Пространство под капотом во многих новых автомобилях имеет большое значение. Некоторые батареи могут быть расположены в багажнике, под половицей или даже спрятаны вне поля зрения за колесной аркой.

2. Найдите положительный и отрицательный полюсы и соответствующие кабели, подключенные к каждому. Положительный столб может иметь красную пластиковую крышку и / или подсоединенный к нему кабель будет красного цвета. Рядом с положительным полюсом также должен быть штамп или напечатанный на батарее символ «+».

3. С помощью гаечного ключа ослабьте гайку или болт, фиксирующий отрицательную клемму и кабель к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.

Осторожно

Будьте осторожны, не позволяйте металлическим предметам касаться обоих выводов батареи одновременно, и не позволяйте гаечному ключу касаться положительной клеммы и корпуса или крыла одновременно.

4. После того, как вы ослабите болт или гайку, сначала используйте съемник для снятия кабеля и вывода с отрицательного полюса аккумуляторной батареи.Сделайте то же самое с положительной клеммой.

5. Снимите зажим или удерживающую систему, удерживающую аккумулятор на месте, и отложите детали и крепежные детали в сторону, чтобы не пролить или не положить их на место.

6. Осторожно вытащите аккумулятор, не слишком сильно его толкая (будьте готовы, он немного тяжелый). Если стойки расположены сверху аккумулятора, а не сбоку, вы можете использовать ремень для переноски аккумулятора.

7. Осмотрите клеммы, прикрепленные к концам кабелей аккумуляторной батареи, чтобы убедиться, что они чистые и не подвержены коррозии. Если это не так, очистите их с помощью инструмента для очистки клемм. Доступен специальный инструмент, который надевается на стойку, с другой щеткой, которая вставляется внутрь зажима. В противном случае с этой задачей справится прочная проволочная щетка. Чем чище ваши стойки и зажимы, тем лучше и надежнее будет ваша батарея.

8. Расположите аккумулятор так, чтобы красный положительный полюс совпал с положительной клеммой и положением кабеля.

9. Вставьте новую батарею. Затем закрепите его с помощью ранее снятого зажима или удерживающей системы.

10. Снимите пластиковые колпачки, закрывающие полюса аккумуляторной батареи, и установите на них антикоррозионные шайбы.

11. Нанесите тонкий слой смазки на штыри и клеммы аккумуляторной батареи перед подключением положительной клеммы к положительной клемме сначала . Доступна специальная антикоррозионная смазка для предотвращения образования пушистых зеленовато-белых пятен коррозии, которая может фактически помешать зарядке аккумулятора. Используя гаечный ключ, затяните разъем до плотного прилегания. Затем повторите для отрицательного столба и терминала.

    Попробуйте пошевелить аккум. Если он перемещается, затяните зажим или удерживающую систему. Вы закончили установку автомобильного аккумулятора! Гордитесь хорошо выполненной работой и уверенно водите машину, зная, что вы не попадете в затруднительное положение из-за разряженного аккумулятора.

12. Отнесите старую батарею в местное предприятие Advance Auto Parts для утилизации. Даже если вы не приобрели аккумулятор в Advance, при сдаче аккумулятора автомобиля или легкого грузовика на переработку вы получите подарочную карту магазина на 10 долларов.

Последнее обновление 1 декабря 2020 г.

Поделиться

Принципиальная схема преобразователя переменного тока в постоянный ток

Принципиальная схема преобразователя переменного тока в постоянный ток

Трансформатор также можно использовать в домах, офисах, кемпингах и… Преобразователь силовой электроники, который используется для преобразования переменного тока в постоянный, называется выпрямительной схемой. Подскажите, пожалуйста, номиналы трансформатора?….Такой способ сделать несложный, небольшой. Таким образом, транзистор Q1 будет включен. В цепи R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 и T3 образуют генератор. IRF640 может использоваться до 18 А постоянного тока стока. 1. Любые ситуации, когда входное переменное напряжение может колебаться или если переменное напряжение значительно падает, выходное переменное напряжение на трансформаторе также падает. Когда вы используете зарядную станцию ​​постоянного тока — CHAdeMO и… Синус или прямоугольник? Во время положительного импульса Q1 будет включен, и ток течет от Q1 к T1 через C3.Для преодоления этих ограничений предпочтительным выбором является SMPS или импульсный источник питания. Спасибо, этот инвертор работает, потому что я сделал его, но он не работал. Он дает выход 0 В (irf630), если кто-то работает, пожалуйста, поделитесь, пожалуйста. Во многих проектах в области электроники мы видим, что существует потребность в источнике питания с фиксированным напряжением, фиксированное означает отсутствие колебаний напряжения. В некоторых линейных регуляторах это означает, что требуется минимум 2 вольта разницы между входным напряжением и выходным напряжением, что означает, что для регулируемого выхода 12 вольт регулятору требуется входное напряжение не менее 14 вольт для гарантированного стабилизированного выходного напряжения 12 вольт.Схема преобразователя постоянного тока с 12В на 24В. Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 будет проводить, и ток пройдет через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1. Пусть скважность переключателя S равна. Векторная диаграмма для последовательной цепи RLC для емкостного (слева), индуктивного (в центре) и чисто резистивного (справа) импеданса. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество полевых МОП-транзисторов. Использование транзисторов снижает эффективность схемы. Я спроектировал именно эту схему с входом 16 вольт..Но на конденсаторе 2200 мкФ напряжение переменного тока составляет 30 вольт, но трансформатор не увеличивает это напряжение, и я не обнаружил никакого напряжения на трансформаторе. Простая принципиальная схема преобразователя переменного тока в переменный показана на рисунке выше, который обозначен как однофазный циклоконвертер в однофазный. Вы хоть представляете, в чем может быть проблема? Присоединяйтесь к нам в социальных сетях и будьте в курсе последних новостей, статей и проектов! Могу ли я использовать 12 кОм и 680 Ом на 1 Вт? Эта схема работает, но выходная мощность очень низкая.Традиционный линейный преобразователь на основе трансформатора, в котором используется простой диодный мост, конденсатор, регулятор напряжения. И далее, применительно к системе цепи регулятора. Чтобы измерить среднеквадратичное значение переменного напряжения, требуется точный преобразователь, который выдает истинное среднеквадратичное значение его переменного входа в качестве выхода постоянного тока. Все эти принципиальные схемы были разработаны мной, давайте узнаем, как их можно построить дома и как работает схема: Использование только последовательных диодов Первая схема преобразует входное напряжение 220 В переменного тока в любой желаемый выходной уровень от 100 В до 220 В, однако выходом будет постоянный ток, поэтому эту схему можно использовать для работы с иностранным оборудованием, которое может использовать ИИП переменного / постоянного тока… Сеть переменного тока обеспечивает 120 вольт переменного тока.После преобразования в постоянный ток линия постоянного тока используется для хранения энергии постоянного тока, а затем снова преобразуется в переменный ток с помощью инвертора. Привет, я построил ckt с использованием IRF630, но выход трансформатора дает 50 В … Я не могу понять, в чем проблема, может ли кто-нибудь сказать мне, пожалуйста ??? Эта схема может использоваться в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших батарей. (инвертор на транзисторе (IRF630)). В цепи питания постоянного тока 9в нет трансформатора. Какие сечения у первичной и вторичной обмоток трансформатора? Частота колебаний определяется номиналами конденсатора и резисторов.ВСТУПЛЕНИЕ. Вентиляторы для мехатроники разработаны для потенциально опасных сред, разъемы SAS / PCIe 4.0 (U.2 и U.3) Amphenol ICC рассчитаны на работу в различных условиях. Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменного тока от сети. Подскажите, можно ли получить точную синусоиду, у меня на выходе 120в вместо 220в? Конденсатор фильтра C1 добавлен после мостового преобразователя для сглаживания выходного напряжения. Любая чувствительная схема более важна для работы от регулируемой мощности, чем … Флэш-память — это просто производная от EEPROM? Без трансформатора — он преобразует мощность переменного тока напрямую в напряжение постоянного тока без трансформатора.Как правило, регуляторы с малым падением напряжения (LDO) требуют минимальной разницы напряжений между входом и выходом. 12 Вольт от автомобильного аккумулятора и преобразованный в 220 В переменного тока 60 Вт. Преобразователь не будет работать с оборудованием, имеющим на входе трансформатор. [Также прочтите: Как сделать регулируемый таймер]. Подпишитесь ниже, чтобы получать самые популярные новости, статьи и проекты DIY от Circuit Digest, небольшие серии Hammond 1554/1555 оснащены корпусами из экологически чистого поликарбоната и ABS, серия TL6150 такта обеспечивает срок службы 5 000 000 циклов и высоту привода 3.50 мм и 5,20 мм. Преобразователь переменного тока в постоянный обеспечивает строго контролируемое окно выходного напряжения путем условного управления энергией, накопленной в низкоомном реактивном накопителе. Однако многие приборы и электроника используют постоянный ток (DC), который обеспечивает постоянное питание устройства. Кто-нибудь может дать мне электрическую схему от 12 В постоянного тока до 220 В переменного тока, 5000 Вт? Использование переключающих транзисторов может вызвать перекрестные искажения выходного сигнала. IRF540 может использоваться до 28 А постоянного тока стока, а IRF510 может использоваться до 5.6А. 3 в чем разница между двумя схемами на этой странице, поскольку обе являются прямоугольными. Я думаю, что текущий рейтинг батареи 7,5 ампер. Трансформатор AC / DC на практике. Также между выводом управления и землей используется керамический конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Что такого особенного в этой схеме, что делает ее такой необходимой частью многих электронных систем? Анимированная принципиальная схема преобразователя постоянного тока в переменный. Он также аналогичен одиночному транзисторному преобразователю постоянного тока в переменный, с той лишь разницей, что он имеет два транзистора, 1 инвертор 2 В.LDO означает низкое падение напряжения. Мы пробуем эту схему (irf630), мы получаем выход 210, но показанное вами соединение на макетной плате неверно, поэтому сделайте собственное соединение в соответствии с принципиальной схемой .. Спасибо. Чтобы узнать больше о схеме мостового выпрямителя, перейдите по ссылке. Схема понижающего преобразователя. Может ли кто-нибудь помочь мне, где может быть проблема? Другой важный аспект этой схемы — генератор. Преобразование DC-DC может быть выполнено напрямую или альтернативным способом. Принципиальная схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока может быть построена с использованием простых транзисторов, и эта схема может использоваться для питания ламп до 35 Вт, хотя они могут быть разработаны для управления более влиятельными нагрузками за счет использования большего количества МОП-транзисторов.В этом проекте мы обсудим традиционную конструкцию на основе трансформатора, в которой используются простые диоды и конденсатор для преобразования переменного тока в постоянный ток и дополнительный регулятор напряжения для регулирования выходного постоянного напряжения. Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Получите отличный контент, который вам нравится. 1. Преобразователь переменного тока в постоянный. Для таблицы данных LM2940 требуется минимальная разница в 0,5 вольта между входом и выходом. Я построил и протестировал преобразователь постоянного тока в переменный, используя таймер 555.Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы. И портативность легко из-за небольшого размера. Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, то есть 4 А. 4 шага по преобразованию 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока. Спасибо. Преобразователь 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока также может быть сконструирован с использованием простых транзисторов. Полную работу смотрите в видео, приведенном в конце. Здравствуй. Когда это устройство питается от аккумулятора 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, выдает прямоугольный сигнал с частотой 50 Гц.Здесь регулировка напряжения осуществляется LDO, LM2940, который на схеме обозначен IC1.

Telstra звонит по поводу Nbn, Happy Weekend Meme Gif, Оди, Австралия, женщины, результаты онлайн, Жидкость, в которой что-то растворяется разгадывать кроссворд, Лего Размеры Саурона, Я должен тебе приговор, Типы операций на плече, Человек с бледными глазами Elc151, Судьба Кая,

Гудок для подключения без реле

Этот удобный комплект для подключения световой балки имеет водостойкий быстроразъемный соединитель для легкой установки plug-and-play.Жгут проводов световой полосы имеет две кольцевые клеммы с медным покрытием для подключения к аккумуляторной батарее вашего автомобиля, релейный переключатель и предохранители. Предназначен для всех светодиодных внедорожных фонарей Roadshock; Экологически закрытые соединители

Основы реле 101 Чет Уолтерс. Реле работает следующим образом: ваш переключатель «включает» реле. Реле «включает» ваш аксессуар. Реле потребляет очень небольшой ток через ваш переключатель (в миллиамперах), что защищает ваш переключатель от перегорания. Реле при «включении» может переключать гораздо больший ток (30 ампер) и не перегорать.

Специальная проводка — идеальное решение для установки проводки фонаря прицепа на вашем автомобиле. Изготовленный на заказ жгут проводов или «Т-образный соединитель» — это жгут проводов для конкретного автомобиля, который подключается без каких-либо добавок и обеспечивает стандартный выходной разъем, например, 4-контактный плоский.

23 сентября 2020 г. · Этот рог излучает 133 децибела на расстоянии 4 дюймов, потребляя максимум 6 ампер при 12 вольт. Это отличный продукт, совместимый с любой 12-вольтовой системой. Это означает, что он может быть установлен и на транспортных средствах.Монтаж. Этот рог очень легко установить. Он поставляется с универсальным монтажным кронштейном, гайкой и гнездом, а также перемычкой.

В реле используется цепь низкого тока [например, от кнопки звукового сигнала] для включения устройства с высокой силой тока, которое напрямую подключается к полной силе тока батареи. Не допускает плавления приборной панели и жгута проводов в случае короткого замыкания.

Комплект реле звукового сигнала на фото слева !! Все качественные компоненты, полностью подключи и работай. Длина проводов клаксона от реле составляет 57 дюймов.Общая длина провода аккумулятора составляет 10 дюймов. Реле Panasonic EW / Matsushita на 20 ампер или реле Mitsuba 20 Micro, оба производства Японии, сверхлегкие и надежные. Высокотемпературная огнестойкая трубка, сшитый провод 14 и 16 AWG.

Установка двойного звукового сигнала с использованием реле звукового сигнала | Подключение реле звукового сигнала Это самый простой способ соединить два тяжелых звуковых сигнала на велосипеде или … Вот видео о том, как вы можете проверить реле со схемой или без нее.

В последнее время трудно найти комплекты проводов реле двойного звукового сигнала.Когда я впервые подключил трубы Hella, я просто подключил существующий жгут проводов для питания пары без реле. Это сработало нормально, но лучше использовать реле при добавлении более мощного .