Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов своими руками, пошаговые инструкции со схемами » АвтоНоватор

Особенности функционирования аккумуляторов

Не все водители знают об использовании свинцово-кислотных аккумуляторов в своих автомобилях. Такие батареи отличаются долговечностью, поэтому могут прослужить до 5 лет.

Для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов используется ток, равный 10% от общей емкости аккумуляторов. Это означает, что для зарядки аккумулятора емкостью 55 А / ч требуется зарядный ток 5,5 А. Если приложить очень большой ток, это может привести к закипанию электролита, что, в свою очередь, приведет к снижению жизнь устройств. Небольшой ток заряда не продлевает срок службы аккумулятора, однако не способен отрицательно сказаться на целостности устройства.

это интересно! При подаче тока 25 А аккумулятор быстро перезаряжается, затем уже через 5-10 минут после подключения зарядного устройства с такой мощностью можно запускать двигатель. Такой большой ток выдают современные инверторные зарядные устройства, только это отрицательно сказывается на времени автономной работы.

При зарядке аккумулятора зарядный ток возвращается к рабочему току. Напряжение на каждой банке не должно превышать 2,7 В. В батарею на 12 В установлено 6 банок, которые не соединены между собой. В зависимости от напряжения батареи количество ячеек различается, как и напряжение, необходимое для каждой ячейки. Если напряжение будет выше, это приведет к возникновению процесса разложения электролита и пластин, что способствует выходу аккумулятора из строя. Чтобы исключить возникновение процесса кипения электролита, напряжение ограничивают до 0,1 В.

Аккумулятор считается разряженным, если при подключении вольтметра или мультиметра приборы показывают напряжение 11,9-12,1 В. Такую батарею необходимо сразу же зарядить. Заряженный аккумулятор имеет напряжение на зажимах 12,5-12,7 В.

Пример напряжения на выводах заряженного аккумулятора

Процесс зарядки — это восстановление израсходованной емкости. Зарядку аккумулятора можно произвести двумя способами:

1. DC В этом случае регулируется зарядный ток, значение которого составляет 10% от емкости устройства. Время зарядки 10 часов. Напряжение зарядки в этом случае изменяется от 13,8 В до 12,8 В за все время заряда. Недостатком этого метода является то, что необходимо контролировать процесс зарядки и вовремя отключать зарядное устройство до закипания электролита. Этот метод бережно относится к батареям и не влияет на их срок службы. Для реализации этого метода используются трансформаторные зарядные устройства.
2. Постоянное давление. В этом случае на клеммы аккумулятора подается напряжение 14,4 В, и ток автоматически переключается с высоких значений на более низкие. Кроме того, это изменение тока зависит от такого параметра, как время. Чем дольше заряжается аккумулятор, тем меньше становится ток. Аккумулятор не сможет перезарядиться, если вы не забудете выключить устройство и оставить его на несколько дней. Преимущество этого метода в том, что через 5-7 часов аккумулятор будет заряжен на 90-95%. Батарею также можно оставить без присмотра, поэтому такой способ популярен. Однако немногие автовладельцы знают, что такой способ зарядки «аварийный». При его использовании время автономной работы значительно сокращается. Кроме того, чем чаще вы заряжаете таким образом, тем быстрее разряжается ваше устройство.

Теперь даже неопытный водитель может понять, что если нет необходимости спешить с зарядкой аккумулятора, лучше отдать предпочтение первому (актуальному) варианту. Более быстрая зарядка сократит срок службы устройства, поэтому весьма вероятно, что в ближайшем будущем вам потребуется приобрести новый аккумулятор. Исходя из вышесказанного, в материале рассмотрим варианты изготовления зарядных устройств на ток и напряжение. Для производства можно использовать любое доступное устройство, о котором мы поговорим позже.

Требования к зарядке АКБ

Перед тем как проводить процедуру изготовления самодельного зарядного устройства, нужно обратить внимание на следующие требования:

1. Обеспечивает стабильное напряжение 14,4 В.
2. Автономность устройства. Это значит, что самодельное устройство не должно требовать присмотра, так как аккумулятор часто заряжается ночью.
3. Убедитесь, что зарядное устройство отключено от сети при увеличении зарядного тока или напряжения.
4. Защита от обратной полярности. Если устройство неправильно подключено к аккумулятору, защита должна сработать. Для реализации в схему включен предохранитель.

Обратная полярность — опасный процесс, в результате которого аккумулятор может взорваться или закипеть. Если аккумулятор в хорошем состоянии и лишь немного разряжен, если зарядное устройство подключено неправильно, зарядный ток превысит номинальное значение. Если аккумулятор разряжен, то при смене полярности наблюдается повышение напряжения выше указанного значения, и как следствие закипает электролит.

Варианты самодельных зарядных устройств для АКБ

Прежде чем приступить к разработке зарядного устройства, важно понимать, что такое устройство самодельное и может негативно сказаться на времени автономной работы. Однако иногда такие устройства просто необходимы, так как позволяют существенно сэкономить на покупке заводских устройств. Давайте рассмотрим, какие зарядные устройства для аккумуляторов можно сделать своими руками и как это сделать.

Зарядка из лампочки и полупроводникового диода

Такой способ зарядки актуален для таких вариантов, когда необходимо завести машину от разряженного аккумулятора в домашних условиях. Для этого потребуются строительные блоки для сборки устройства и источник (розетка) переменного тока 220 В. Схема самодельного автомобильного зарядного устройства содержит следующие элементы:

1. Лампа накаливания. Обычная лампочка, которую еще называют «лампой Ильича». Мощность лампы влияет на скорость зарядки аккумулятора, поэтому чем выше этот показатель, тем быстрее можно запустить двигатель. Оптимальный вариант — лампа мощностью 100-150Вт.
2. Полупроводниковый диод. Электронный элемент, основное назначение которого — проводить ток только в одном направлении. Необходимость этого элемента в конструкции зарядки заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное. Также для таких целей понадобится мощный диод, выдерживающий большую нагрузку. Можно использовать диод, как отечественный, так и импортный. Чтобы такой диод не покупать, его можно встретить в старых приемниках или блоках питания.
3. Штекер для подключения к розетке.
4. Провода с клеммами (крокодилы) для подключения к АКБ.

это важно! Перед тем, как собирать такую ​​схему, нужно понимать, что всегда есть риск для жизни, поэтому следует быть предельно внимательным и внимательным.

Схема подключения зарядного устройства от лампочки и диода к аккумулятору

Вставлять вилку в розетку только после того, как будет собрана вся схема и изолированы контакты. Во избежание тока короткого замыкания в схему включен автоматический выключатель на 10 А. При сборке схемы важно учитывать полярность. Лампочка и полупроводниковый диод должны быть подключены к положительному полюсу аккумулятора. При использовании лампы мощностью 100 Вт к аккумулятору поступает зарядный ток 0,17 А. Чтобы зарядить аккумулятор на 2 А, необходимо заряжать его в течение 10 часов. Чем больше мощность лампы накаливания, тем больше величина зарядного тока.

это важно! Не рекомендуется использовать лампы накаливания мощностью более 200 Вт, так как диод может перегореть из-за перегрузки. Оптимальный вариант мощности лампы — 60-150 Вт.

Заряжать полностью разряженный аккумулятор таким устройством нет смысла, но зарядка при отсутствии заводского зарядного устройства вполне реально.

Зарядное устройство для АКБ из выпрямителя

Этот вариант тоже относится к разряду самых простых самодельных зарядных устройств. В основе такого зарядного устройства лежат два основных элемента — преобразователь напряжения и выпрямитель. Существует три типа выпрямителей, которые заряжают устройство следующими способами:

• оБЪЯВЛЕНИЕ;
• асимметричный ток.

Выпрямители первой версии заряжают аккумулятор исключительно постоянным током, который устраняется пульсациями переменного напряжения. Выпрямители переменного тока подают импульсное напряжение переменного тока на клеммы аккумуляторной батареи. Асимметричные выпрямители имеют положительную составляющую, а полуволновые выпрямители используются в качестве основных конструктивных элементов. Эта схема работает лучше, чем выпрямители переменного и постоянного тока. Именно его конструкция и будет рассмотрена далее.

Чтобы собрать качественное устройство для зарядки аккумулятора, вам понадобится выпрямитель и усилитель тока. Выпрямитель состоит из следующих элементов:

• предохранитель;
• мощный диод;
• стабилитрон 1N754A или D814A;
• выключатель;
• переменный резистор.

Схема подключения асимметричного выпрямителя

Для сборки схемы потребуется использовать предохранитель, рассчитанный на максимальный ток 1 А. Трансформатор можно взять от старого телевизора, мощность которого не должна превышать 150 Вт, а выходное напряжение должно быть 21 В. В качестве резистора надо взять мощный элемент марки МЛТ. 2. Выпрямительный диод должен быть рассчитан на ток не менее 5А, поэтому лучше всего подходят такие модели, как D305 или D243. В основе усилителя лежит стабилизатор на двух транзисторах серии КТ825 и 818. При установке транзисторы устанавливаются на радиаторах для улучшения охлаждения.

Сборка такой схемы осуществляется навесным способом, то есть все элементы расположены на очищенной от дорожек старой плате и соединены между собой проводами. Его преимущество — возможность регулировать выходной ток для зарядки аккумулятора. Недостатком схемы является необходимость найти необходимые элементы и правильно их расположить.

Более простой аналог схемы, представленной выше, — это более упрощенный вариант, представленный на фото ниже.

Упрощенная схема выпрямителя с трансформатором

Предлагается использовать упрощенную схему с трансформатором и выпрямителем. Также вам понадобится лампочка на 12 В и 40 Вт (автомобильная). Собрать схему не составит труда даже новичку, но важно обратить внимание на то, что выпрямительный диод и лампочка должны быть в цепи, которая подводится к отрицательной клемме аккумулятора. Недостатком этой схемы является генерация пульсирующего тока. Чтобы сгладить пульсацию и уменьшить громкие удары, мы рекомендуем использовать диаграмму ниже.

Схема диодного моста со сглаживающим конденсатором снижает пульсации и снижает биение

Зарядное устройство из блока питания компьютера: пошаговая инструкция

В последнее время популярен такой вариант автомобильной зарядки, который можно сделать самостоятельно, используя компьютерный блок питания.

Изначально вам понадобится исправный блок питания. Для таких целей также подойдет блок мощностью 200 Вт. Он выдает напряжение 12 В. Этого будет недостаточно для зарядки аккумулятора, поэтому важно увеличить это значение до 14,4 В. Пошаговый -шаговая инструкция по изготовлению зарядного устройства для аккумулятора от блока питания от компьютера выглядит следующим образом:

1. Изначально припаиваются все лишние провода, выходящие из блока питания. Вам просто нужно оставить зеленую нить. Его конец необходимо припаять к отрицательным контактам, откуда выходили черные провода. Эта манипуляция выполняется для того, чтобы при подключении агрегата к сети устройство сразу запускалось.

   Конец зеленого провода нужно припаять к отрицательным клеммам, где были черные провода

2. Провода, которые будут подключены к клеммам аккумулятора, необходимо припаять к отрицательному и положительному выходным контактам блока питания. Плюс припаян к точке выхода желтых проводов, а минус — к точке выхода черных.
3. Следующим шагом является восстановление режима работы широтно-импульсной модуляции (ШИМ). За это отвечает микроконтроллер TL494 или TA7500. Левая нижняя ножка микроконтроллера требуется для реконструкции. Чтобы попасть туда, вам нужно перевернуть доску.

   За режим работы ШИМ отвечает микроконтроллер TL494

4. К нижнему выводу микроконтроллера подключены три резистора. Нас интересует резистор, который подключается к выходу блока 12 В. На фото ниже он отмечен точкой. Этот элемент следует испарить, а затем измерить значение сопротивления.

   Необходимо удалить сопротивление, отмеченное фиолетовой точкой

5. Резистор имеет сопротивление примерно 40 кОм. Его необходимо заменить на резистор с другим значением сопротивления. Для уточнения величины необходимого сопротивления предварительно необходимо припаять регулятор (переменное сопротивление) к контактам выносного резистора).

   На место выносного резистора припаивается регулятор

6. Теперь устройство следует подключить к сети, предварительно подключив к выходным клеммам мультиметр. Выходное напряжение изменяется с помощью регулятора. Необходимо получить значение напряжения 14,4 В.

   Выходное напряжение регулируется переменным резистором

7. Как только будет достигнуто значение напряжения, переменный резистор необходимо снять, а затем измерить полученное сопротивление. В приведенном выше примере его значение составляет 120,8 кОм.

   Полученное сопротивление должно быть 120,8 кОм

8. Исходя из полученного значения сопротивления, следует выбрать аналогичный резистор, а затем припаять его вместо старого. Если вы не можете найти резистор с таким значением сопротивления, вы можете выбрать один из двух элементов.

   Серийные сварочные резисторы добавляют свое сопротивление

9. Далее проверяется работоспособность устройства. По желанию, на блоке питания можно установить вольтметр (возможен и амперметр), который позволит проверить напряжение и ток зарядки.

Общий вид зарядного устройства от блока питания компьютера

это интересно! Зарядное устройство в сборе имеет функцию защиты от тока короткого замыкания, а также от перегрузки, но не защищает от переполюсовки, поэтому выходные провода соответствующего цвета (красный и черный) необходимо припаять, чтобы не перепутать.

При подключении зарядного устройства к клеммам аккумулятора будет подаваться ток примерно 5-6А, что является оптимальным значением для устройств мощностью 55-60А / ч. На видео ниже показано, как сделать зарядное устройство для аккумулятора из компьютерного блока питания с регуляторами напряжения и тока.

Какие ещё имеются варианты ЗУ для АКБ

Рассмотрим еще несколько вариантов автономных зарядных устройств.

Использование зарядки от ноутбука для АКБ

Один из самых простых и быстрых способов оживить севший аккумулятор. Для реализации схемы ревитализации аккумулятора с помощью зарядки ноутбука вам потребуются:

1. Зарядное устройство для любого ноутбука. Параметры зарядных устройств — 19В, сила тока — около 5А.
2. Галогенная лампа мощностью 90 Вт.
3. Кабельное соединение с клеммами.

Перейдем к реализации схемы. Лампа служит для ограничения силы тока до оптимального значения. Вместо лампочки можно использовать резистор.

Зарядное устройство для ноутбука также можно использовать для «оживления» автомобильного аккумулятора

Собрать такую ​​схему несложно. Если зарядку от ноутбука не планируется использовать по прямому назначению, вилку можно отрезать, а затем к проводам подсоединить зажимы. Сначала с помощью мультиметра следует определить полярность. Фонарь включен в цепь, идущую к положительному полюсу аккумулятора. Отрицательная клемма аккумулятора подключается напрямую. Только после подключения устройства к аккумулятору можно подавать напряжение на блок питания.

ЗУ своими руками из микроволновой печи или аналогичных приборов

С помощью блока трансформатора, который находится внутри микроволновки, можно сделать зарядное устройство для аккумулятора.

Ниже представлена ​​подробная инструкция по изготовлению самодельного зарядного устройства из блока трансформатора СВЧ.

1. необходимо снять блок трансформатора с микроволновки.
2. Снимите вторичную обмотку, затем замените ее изолированным проводом сечением более 2 мм2 .
3. Определите необходимое количество оборотов изолированного провода. Подобрать нужное значение можно экспериментальным путем. Для этого нужно намотать 10 витков, а затем измерить выходное напряжение. Например, если его значение равно 2 В, потребуется около 70 витков, чтобы достичь 14,5 В. Выходное напряжение будет зависеть от размера используемого провода.

   Обмотка снята с трансформаторного блока СВЧ

4. Для реализации схемы понадобится диодный мост и мощный конденсатор.
5. При желании в схему можно включить амперметр, который будет показывать ток.

Схема подключения трансформатора, диодного моста и конденсаторного блока к автомобильному аккумулятору

Монтаж устройства можно производить на любую базу. При этом важно, чтобы все элементы конструкции были надежно защищены. При необходимости схему можно дополнить переключателем и вольтметром.

Бестрансформаторное зарядное устройство

Если поиск трансформатора ведет в тупик, можно использовать более простую схему без понижающих устройств. Ниже представлена ​​схема, позволяющая реализовать зарядное устройство аккумулятора без использования трансформаторов напряжения.

Схема подключения зарядного устройства без трансформатора напряжения

В роли трансформаторов выступают конденсаторы, рассчитанные на напряжение 250 В. В схему следует включить не менее 4 конденсаторов, поставив их параллельно. Параллельно конденсаторам в схему включены резистор и светодиод. Роль резистора — гасить остаточное напряжение после отключения устройства от сети.

В схему также входит диодный мост, рассчитанный на работу с токами до 6А. Мост подключается к схеме после подключения к его клеммам конденсаторов и проводов, идущих к аккумулятору на зарядку.

Как заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Отдельно стоит разобраться в вопросе, как правильно зарядить аккумулятор самодельным зарядным устройством. Для этого рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

1. Соблюдайте полярность. Лучше еще раз проверить полярность самодельного устройства мультиметром, а не «кусать локти», ведь причиной выхода из строя батареи стала ошибка с проводами.
2. Не проверяйте аккумулятор, замыкая контакты. Этот метод только «убивает» устройство и не оживляет его, о чем указывается во многих источниках.
3. Подключайте устройство к сети 220 В только после подключения выходных клемм к аккумулятору. Таким же образом выключается устройство.
4. Соблюдение техники безопасности, так как работа ведется не только с электричеством, но и с аккумуляторной кислотой.
5. За процессом зарядки аккумулятора необходимо следить. Малейшая неисправность может вызвать серьезные последствия.

На основании вышеперечисленных рекомендаций следует сделать вывод, что самодельные устройства хоть и допустимы, но все же не способны заменить заводские. Изготовление самодельного зарядного устройства небезопасно, особенно если вы не уверены, что сможете сделать это правильно. В материале представлены простейшие схемы реализации зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, которые всегда будут полезны в деле.

Нужные параметры при зарядке постоянным током

уже было показано, что необходимо заряжать автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы (в основном они встречаются в автомобилях) током, не превышающим 10% от емкости всего аккумулятора.

Так, в случае аккумулятора емкостью 55 А / ч максимальный ток зарядки должен составлять 5,5 А. Этот принцип используется для расчета максимального тока для любого аккумулятора. Также можно немного уменьшить блок питания, но в этом случае процесс зарядки будет немного медленнее. Накопление заряда также произойдет, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в этом случае для восстановления емкости потребуется много времени.

Минимальное время зарядки аккумулятора при текущем уровне 10% заряда составляет 10 часов, но это в случае полной разрядки аккумулятора, что недопустимо. Таким образом, на фактическое время полной зарядки влияет глубина разряда.

Чтобы рассчитать приблизительное время до полной зарядки, вы должны узнать разницу между максимальным зарядом (12,8 В) и текущим напряжением. Если это число умножить на 10, вы можете примерно получить время в часах.

Как сделать самодельное зарядное устройство для АКБ

А теперь рассмотрим несколько схем разной сложности, которые удовлетворяют указанным выше требованиям к памяти и не особо сложно повторить.

Простой “зарядник” с гасящими конденсаторами

Это простое устройство позволяет заряжать аккумуляторы емкостью до 100 А ч произвольным током, который регулируется в диапазоне 1-10 А с шагом 1 А, чего хватит для качественного обслуживания любого аккумулятор к машине.

Схема простого зарядного устройства с отключающими конденсаторами

В память встроен понижающий трансформатор Тр1, сетевое напряжение на него подается через блок гасящих конденсаторов С1-С4. Каждый из конденсаторов имеет свой переключатель, который подключает его к цепи питания трансформатора. Емкости конденсаторов отрегулированы таким образом, чтобы переключатели S1 — S4 имели вес 1, 2, 4, 8 А соответственно.

Комбинируя положения переключателей, можно выбрать произвольный зарядный ток в диапазоне 1-10 А, с шагом 1 А. Например, если нужно выставить ток 6 А, то нужно чтобы замкнуть переключатели S3 и S2. Ток 5 А вызовет включение переключателей S3 и S1.

Пониженное напряжение с трансформатора подается на диодный мост, выпрямляется и поступает на выводы X3 и X4, к которым подключен заряженный аккумулятор. Зарядный ток измеряется амперметром PA1, а вольтметр PV1 подает напряжение на клеммы аккумулятора. Цепей защиты от разряда АКБ через зарядное устройство в случае пропадания сетевого напряжения в этой цепи зарядки нет, так как их роль выполняет диодный мост.

Кстати о деталях. Конденсаторы С1-С4 выбирают неполярных типов 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 других типов устройств.

Совершенно недопустимо использование электролитических конденсаторов, даже если они рассчитаны на соответствующее напряжение. «Электролит» — поляризованный прибор, работающий только в цепях постоянного тока. При подключении к сети переменного тока он просто взорвется.

Вместо диодов D242 можно использовать любые другие, выдерживающие ток не менее 10 А и обратное напряжение не менее 25 В. Подойдут, например, диоды D214 или германиевые D305. В любых условиях их необходимо размещать на радиаторах отопления. Трансформатор Тр1 — это обычный трансформатор сетевого напряжения с выходным напряжением 24-26 В, способный обеспечить не менее полутора зарядного тока. Приборы PA1 и PV2 представляют собой амперметр с диапазоном измерения 10-15 А и вольтметр на напряжение 20 В соответственно.

Указанное зарядное устройство также можно использовать для зарядки аккумуляторов с другим напряжением (например 6 вольт), но здесь нужно учитывать, что «вес» тумблеров S1-S4 будет другим и должен определяться с помощью амперметр.

Прибор для зарядки и тренировки аккумулятора

Это самодельное зарядное устройство заряжает аккумулятор пульсирующим током, а в паузах между импульсами зарядки аккумулятор разряжается током примерно 0,5 А. Это позволяет не только эффективно заряжать аккумулятор, но и успешно бороться с сульфатированием пластин, выполняя упражнения аккумуляторная тренировка. Ток заряда в одном импульсе может достигать 10А, регулировка тока плавная.

Напряжение сети понижается трансформатором Т1 до 25 В и подается на однополупериодный выпрямитель, установленный на диодах D1 и D2, включенных параллельно для увеличения мощности. Ток регулируется с помощью ключа, встроенного в транзистор VT1, подключенный к отрицательной цепи зарядки. Степень открытия транзистора, а следовательно, и зарядный ток, регулируется с помощью переменного резистора R1. Резистор получает питание от более простого параметрического стабилизатора R1, D3.

В конце каждого положительного полупериода диоды выключаются, а перед началом следующего происходит разряд аккумулятора через балластный резистор R4. Ток разряда фиксированный и, как было сказано выше, составляет 500 мА. Ток зарядки контролируется амперметром PA1, а напряжение аккумулятора — вольтметром PV1.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задайте вопрос.При проверке зарядного тока следует учитывать, что его часть (около 10%) проходит через балластный резистор R4. Кроме того, устройство отображает среднее значение, а аккумулятор заряжается только в середине периода. Поэтому, например, при импульсном токе заряда 5 А амперметр с учетом потерь на R4 покажет 1,8 А.

Для предотвращения полного разряда АКБ через балластный резистор в случае сбоя питания введен блок защиты, установленный на реле К1. Во время работы зарядного устройства его обмотка находится под напряжением и контакты К1.1 и К1.2 (подключенные параллельно для увеличения мощности) подключают аккумулятор к зарядному устройству. В случае пропадания сетевого напряжения реле деактивируется, а его контакты отключают заряжаемый аккумулятор.

Кстати о деталях. Вместо Т1 может работать любой силовой трансформатор, выдающий 22-25 В при токе 5 А. Диоды D1 D2 — любые десять ампер, выдерживающие обратное напряжение не менее 40 В. Устанавливаются на общий радиатор. VT1 — транзистор серии КТ827 с любой буквой. Его также необходимо разместить на радиаторе. Если корпус устройства выполнен из металла, он также может выступать в роли радиатора.

Стабилитрон Д3 — любой малой мощности с напряжением стабилизации 7,5-12 В. Резисторы R3 и R4 — С5-16МВ и ПЭВ-15 соответственно. Как и К1, реле переменного тока РПУ-0 используется на напряжение привода 24 В. Каждая группа его контактов выдерживает ток до 6 А.

Здоровый. При необходимости можно использовать реле постоянного тока, но его обмотку нужно будет подключить к цепи через выпрямительный мост.

Зарядное устройство для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Эта схема способна выдавать ток заряда до 6А и отличается небольшими размерами, так как в ней используется метод управления шириной импульса (ШИМ), а транзистор, который управляет током заряда, работает в одном режиме, что значительно снижает мощность, рассеиваемая на нем.

Схема подключения зарядного устройства с ШИМ

Основной генератор блока управления током собран на элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы К561ЛА7, элементы DD1.3, DD1.4 являются буферами. Частота генератора 13 кГц, скважность регулируется бесступенчато с помощью переменного резистора R3. С генератора сигнал поступает на регулирующий элемент — мощный полевой транзистор VT1, который работает в ключевом режиме.

В зависимости от положения ползунка переменного резистора изменяется отношение времени открытия транзистора к его закрытому состоянию, а это значит, что изменяется и средний ток заряда аккумулятора, что можно контролировать с помощью амперметра PA1.

Микросхема получает питание от простейшего параметрического стабилизатора, собранного на элементах R1, VD4. Сам стабилизатор подключен к выпрямительному мосту, который подает зарядное напряжение. Из соображений компактности диодный мост установлен на полупроводниках Шоттки с незначительным падением напряжения. Лампа EL1 является сигнальной лампой.

Кстати о деталях. Вторичная обмотка трансформатора Т1 должна обеспечивать ток 6-7 А при напряжении 16-20 В. Если используется трансформатор, вторичная обмотка которого имеет отвод в центре, выпрямитель можно собрать по диаграмму ниже, уменьшив вдвое количество выпрямительных диодов.

В мостовом выпрямителе используется одна диодная сборка VD1.1 VD1.2 и два отдельных диода VD3 и VD4. Все элементы устанавливаются на общий радиатор 160х45 мм с помощью слюдяных прокладок. При необходимости диоды Шоттки можно заменить обычными выпрямительными диодами, но размер устройства будет увеличиваться, так как потребуется радиатор большего размера. При замене следует учитывать, что диоды должны выдерживать ток 10 А и обратное напряжение не менее 40 В.

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

Индикатор записи магнитофона М476 / 2, подключенный параллельно шунту, используется как амперметр. Шунт представляет собой отрезок 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 собирается из имеющихся советских деталей, которые обязательно найдутся у любого радиоинженера. Устройство обеспечивает плавное регулирование силы тока в диапазоне 0… 10 А и подходит для зарядки аккумуляторов емкостью до 100 А · ч.

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов с фазоимпульсным регулированием

Это обычный тиристорный регулятор напряжения с импульсным управлением фазой. Роль управляющего элемента выполняет аналог однопереходного транзистора, выполненный на двух биполярных устройствах VT1 и VT2. Изменяя сопротивление переменного резистора R1, мы изменяем время задержки открытия тиристора относительно начала полупериода и, таким образом, ток заряда, который контролируется по показаниям амперметра PA1. Устройство PV1 используется для измерения напряжения на клеммах аккумуляторной батареи. Устройство питается от выпрямительного моста VD1 — VD4, подключенного к понижающему трансформатору T1.

Кстати о деталях. Вместо указанного на схеме тиристора КУ202В можно использовать КУ202 с буквами Г — Е, а также более мощные Т-160 и Т-250. Диоды VD1 — VD4 — обычные выпрямители с обратным напряжением не менее 40 В и выдерживают ток 10 А. Например, подойдут Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213 и др.

Тиристорные и выпрямительные диоды необходимо устанавливать на радиаторах с эффективной площадью рассеяния 100 см2 каждый. При использовании мощного тиристора серии «Т» нет необходимости устанавливать его на радиатор. Как и Т1, можно использовать любой силовой трансформатор, который подает ток 10А при напряжении 18-22В. Идеален, например, TN-61, у которого три обмотки 6,3В при токе 8А. Этого достаточно, чтобы заряжать аккумулятор емкостью до 80 Ач

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

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

Это устройство отличается от предыдущих тем, что тиристорный регулятор тока заряда расположен в первичной цепи силового трансформатора. С помощью этого зарядного устройства можно заряжать аккумуляторы током до 6 А. Поскольку коммутируемые токи при 220 В будут намного ниже, чем низкие, регулирующему элементу не нужен радиатор. Кроме того, амперметр PA1 не имеет громоздкого шунта, что означает, что устройство немного компактнее.

В этой схеме используется тот же метод фазовых импульсов. Поскольку тиристор не может работать в цепях переменного тока, его включение осуществляется через диодный мост VD1-VD4. Тиристор управляется однопереходным транзистором VT1. Задержка его открытия от начала полупериода зависит от положения ползунка переменного резистора R5. Именно они регулируют ток зарядки.

При размыкании тиристор обходит диодный мост, и все сетевое напряжение подается на первичную обмотку Т1. В этом случае напряжение определенной величины снимается со вторичной обмотки (0-20 В, в зависимости от положения ползунка переменного резистора R5), и после прохождения через выпрямитель VD5 — VD8 подается на клеммы аккумулятора в заряженном состоянии. Блок измерения тока установлен на микроамперметре, образованном на резисторе R1. Резистор R2 используется для калибровки устройства. Лампа HL1 — это сигнальная лампа.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. В этом зарядном устройстве нет вольтметра, поэтому вам нужно будет проверить напряжение на выводах заряжаемого аккумулятора с помощью внешнего вольтметра, например тестера. Однако ничто не мешает просто вставить в прибор вольтметр.

Кстати о деталях. Вместо VD1 — VD4 диоды D231 — D234, D245, D247 с любым буквенным индексом, КД202 с буквами K, M, R. Им, как и тиристорам, радиаторы не нужны. Вместо германиевого Д305 в низковольтном выпрямителе можно использовать Д231 — Д233 без буквенного индекса или с буквой А. Их нужно будет установить на радиаторы с площадью 100 см2.

Конденсатор С1 должен иметь как можно меньше ТКЕ, иначе при нагреве устройства зарядный ток будет «колебаться». 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 (ПА1) можно взять любой с полным током отклонения 100 мкА.

Важно! Все элементы зарядного устройства, подключенные к цепи первичной обмотки, во время работы устройства находятся под смертельным напряжением. Перед любой пайкой или модификацией схемы обязательно отключите конструкцию от сети и поместите ручку из изоляционного материала на стержень переменного резистора R5.

Автоматическое зарядное устройство из драйвера для светодиодных лент

Драйвер для питания светодиодных лент, если он достаточно мощный (не менее 100 Вт), представляет собой готовое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Единственное, что нас не устраивает, так это выходное напряжение. Драйвер выдает 12 вольт, конечное напряжение заряда свинцово-кислотной батареи составляет 13,8 В. Если мы принимаем во внимание падение напряжения на проводах зарядки, нам нужно заставить источник питания выдавать 14,0-14,4 вольт (в зависимости от толщина проводов). Это то, что мы будем делать.

Для эксперимента возьмем драйвер на 110 Вт — он может развивать ток зарядки 7,6 А — более чем достаточно для любого автомобильного аккумулятора. Взглянем на типичную схему драйвера китайского производства:

Нас интересует подстроечный резистор P1 (вверху справа на блоке «выпрямитель 12В»). К выходу прибора подключаем вольтметр, само устройство подключается к сети. С помощью небольшой отвертки поверните ползунок регулировочного резистора (на плате он обозначен «VR»), пытаясь поднять напряжение до 14,0–14,4 В. Скорее всего, это не удастся — слишком большая разница. На нашем устройстве напряжение упало только до 13,26 В.

Здесь есть два варианта:

1. Замените триммер другим более подходящим.
2. Замените постоянное сопротивление R37, которое находится в делителе, на другое меньшего значения.

Воспользуемся вторым вариантом. Но тут возникает неожиданная проблема: нумерация элементов на нашем блоке и на схеме не совпадает. «Танцуем» от триммера, перебирая дорожки и обнаруживаем, что на нашей плате этот резистор обозначен «R30”.

На схеме он имеет номинал 2,2 кОм, но рисковать не будем, так как схема явно не родная — припаиваем и омметром измеряем сопротивление. Результат 5 кОм.

Берем переменный резистор такого же номинала, припаиваем R30 на место, доводим мотор до максимального сопротивления и включаем питание в сеть. Постепенно уменьшая сопротивление, выставляем необходимое значение выходного напряжения.

Здесь он немного выше необходимого, но позже мы его более точно настроим штатным триммером VR.

Важно! Очень осторожно поворачиваем двигатель с переменным резистором, стараясь не повышать напряжение выше 15В, так как сглаживающие конденсаторы в фильтре драйвера рассчитаны на максимальное напряжение 16В.

Перепаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление.

Такого обозначения нет, ставим самое близкое — 4,6 кОм. Снова включаем устройство, выставляем выходное напряжение 14,0-14,4 В штатным регулирующим резистором VR Сборка блока — и у нас в руках готовое зарядное устройство со стабилизированным выходным напряжением.

Особенность этого решения в том, что устройство автоматическое и никогда не перезарядит аккумулятор, даже если мы забудем вовремя вынуть его из подзарядки. Идеальное решение для AGM и гелевых аккумуляторов, которые очень боятся перезарядки.

Зарядное устройство из блока питания ПК

Это устройство тоже автоматическое: как и предыдущая конструкция, оно не позволит перезарядить аккумулятор, так как работает в режиме стабилизации напряжения и по окончании заряда ток через аккумулятор падает до 0. Питание персонального Компьютер будет модифицирован, собран на микросхеме ШИМ TL494 или ее аналогах, перечень которых приведен в следующей таблице.

Аналоги микросхемы TL494

Устройство	Описание		Устройство	Описание
GL494	Полный зарубежный аналог		M5T494P	Полный зарубежный аналог
IR9494N		MB3759
MB3759		UA494PC
NE5561		UC494
UPC494		UC494CN
XR494		UPC494C
ЭКГ1729		MB3759
IR3M02		UA494DM
IR9494		IR9494
MB3759		MB3759
UPC494C		1114EU3	Полный отечественный аналог
UA494DC		1114EU4
ЭКГ1729		1114EUZ
HA11794		К1114ЭУ3
IR3M02		КР1114ЕУ4

Далее разбираем блок, вынимаем плату из корпуса. Спаяем с платы все силовые кабели, кроме зеленого. Он используется для запуска блока питания с материнской платы. Нам такая проверка не нужна, и поэтому мы просто припаяли этот провод к площадкам, к которым ранее были припаяны черные провода (то есть закорачиваем меньше всего), чтобы питание запускалось сразу после подачи на него 220В.

Теперь в местах пайки желтого и черного проводов припаяли два толстых провода с «крокодилами» для подключения к аккумулятору. То, что припаяно вместо желтого, будет положительным, а вместо черного — отрицательным.

Теперь мы должны заставить блок питания выдавать вместо 12 В 13,8–14 В, необходимые для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора (14,4, с учетом падения напряжения на проводах под нагрузкой). Мы делаем это так же, как и в предыдущем проекте, заменяя резистор другим устройством оценки.

Находим первый вывод микросхемы TL494 или ее аналога, ориентируясь на кнопку-вырез на корпусе устройства. На фото ниже первый контакт отмечен красным, а сам ключ отмечен зелеными стрелками.

Поворачиваем плату и по дорожке, ведущей от этого вывода, определяем, что к ней припаяны три резистора. Нас интересует, что со вторым контактом подключается к шине +12 В. На фото ниже он отмечен красной краской.

Величину этого сопротивления нужно изменить (увеличить), но на сколько? Свариваем и измеряем сопротивление. В нашем случае сопротивление составило 38 кОм. Берем переменный резистор примерно в четыре раза больше номинала, устанавливаем сопротивление на 38 кОм с мотором и припаиваем на место выпавшего. Постепенно увеличивая сопротивление, выставляем выходное напряжение 14,4 В.

Важно! Для каждого блока питания номинал этого резистора будет разным, так как схемы и детали в блоках разные, но алгоритм изменения напряжения у всех одинаковый. Когда напряжение превышает 15 В, генерация ШИМ может быть остановлена. После этого агрегат придется перезапустить, предварительно снизив сопротивление переменного резистора.

Перепаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление, подбираем константу ближайшего номинала, припаиваем. Мы тестируем наше зарядное устройство, заряжая его лампой автомобильной фары и контролируя выходное напряжение под нагрузкой. Оно должно оставаться практически таким же — 14 В.