車用の自家製歯。全自動バッテリー充電器

17.10.2023

エンジン

多くの自動車愛好家はバッテリーを充電する必要があります。これらの目的でブランドの充電器を使用する人もいれば、自宅で作成した自家製の充電器を使用する人もいます。このようなデバイスでバッテリーを適切に作成し、充電する方法は何ですか? これについては以下で説明します。

[隠れる]

充電器の設計と動作原理

簡易充電器は、バッテリーの充電を回復するために使用されるデバイスです。充電器の機能の本質は、このデバイスを使用して、220 ボルトの家庭用ネットワークの電圧を必要な電圧に変換できることです。現在、多くの種類の充電器がありますが、どのデバイスも、変圧器と整流器という 2 つの主要コンポーネントに基づいています (充電デバイスの選択方法に関するビデオの作者は Battery Manager チャンネルです)。

プロセス自体はいくつかの段階で構成されています。

バッテリーを再充電すると、充電電流パラメータが減少し、抵抗レベルが増加します。
電圧パラメータが 12 ボルトに近づいた瞬間、充電電流レベルはゼロに達します。この時点でバッテリーは完全に充電され、充電器をオフにすることができます。

自分の手で簡単な充電器を作る手順

12 ボルトまたは 6 ボルトの自動車バッテリー用の充電器を作りたい場合は、当社がお手伝いいたします。もちろん、これまでそのようなニーズに遭遇したことがなく、機能的なデバイスを入手したい場合は、自動デバイスを購入することをお勧めします。結局のところ、車のバッテリー用の自家製充電器には、ブランドのデバイスと同じ機能はありません。

道具と材料

したがって、自分の手でバッテリー充電器を作成するには、次のアイテムが必要です。

はんだごてと消耗品。
テキストライトプレート。
家庭用ネットワークに接続するためのプラグ付きワイヤー。
コンピューターからのラジエーター。

場合によっては、電流計やその他のコンポーネントを追加して使用すると、適切な充電と充電制御が可能になります。もちろん、車の充電器を作成するには、バッテリーを充電するための変圧器アセンブリと整流器も準備する必要があります。ちなみに、ハウジング自体は古い電流計から取ることができます。電流計の本体には、必要な要素を接続できるいくつかの穴があります。電流計がない場合は、同様のものを見つけることができます。

フォトギャラリー「組立準備中」

ステージ

車のバッテリーの充電器を自分の手で作成するには、次の手順を実行します。

したがって、最初に変圧器を操作する必要があります。 TS-180-2変圧器デバイスを使用して自家製充電器を作成する例を示します。このようなデバイスは古い真空管テレビから取り外すことができます。このようなデバイスには一次巻線と二次巻線の2つの巻線が装備されており、各二次部品の出力では電流が4.7アンペア、電圧が6.4ボルトです。したがって、自家製の充電器は12.8ボルトを生成しますが、そのためには巻線を直列に接続する必要があります。
巻線を接続するには、断面積が 2.5 mm2 未満のケーブルが必要です。
ジャンパを使用して、二次コンポーネントと一次コンポーネントの両方を接続する必要があります。
次に、ダイオードブリッジが必要になります。これを装備するには、4 つのダイオード要素を用意し、それぞれが少なくとも 10 アンペアの電流条件下で動作するように設計する必要があります。
ダイオードは Textolite プレートに固定されているため、正しく接続する必要があります。
ケーブルは出力ダイオードコンポーネントに接続されており、それを利用して自家製充電器がバッテリーに接続されます。電圧レベルを測定するには、さらに電磁ヘッドを使用できますが、このパラメータに興味がない場合は、直流用に設計された電流計を取り付けることができます。これらの手順を完了すると、充電器は自分の手で準備が整います（その設計で最も単純なデバイスの作成に関するビデオの作者は、はんだごてテレビチャンネルです）。

自家製充電器でバッテリーを充電するにはどうすればよいですか?

これで、自宅で車の充電器を作る方法がわかりました。しかし、充電されたバッテリーの耐用年数に影響を与えないように正しく使用するにはどうすればよいでしょうか?

接続する際は極性をよく確認し、端子を間違えないように注意してください。端子を間違えて間違えると、バッテリーが「死んで」しまうだけです。したがって、充電器からのプラス線は常にバッテリーのプラスに接続され、マイナス線はマイナスに接続されます。
バッテリーの火花テストは絶対に行わないでください。インターネット上にはこれに関する推奨事項が数多くありますが、いかなる状況でもワイヤーを短絡させてはなりません。これは、将来的に充電器とバッテリー自体の動作に悪影響を及ぼします。
デバイスがバッテリーに接続されている場合は、ネットワークから切断する必要があります。オフにする場合も同様です。
充電器の製造時、組み立て時、および使用中は常に注意してください。人身傷害を避けるため、特に電気部品を扱う場合は、常に安全上の注意に従ってください。製造時にミスがあった場合、人身傷害だけでなく、バッテリー全体の故障を引き起こす可能性があります。
動作している充電器を決して放置しないでください。これは自家製のデバイスであり、動作中に何かが起こる可能性があることを理解する必要があります。再充電するときは、デバイスとバッテリーを爆発性物質からできるだけ離れた換気の良い場所に保管する必要があります。

ビデオ「自分の手で手作りの充電器を組み立てる例」

以下のビデオは、基本的な推奨事項とヒントを含む、より複雑なスキームを使用して車のバッテリー用の自家製充電器を組み立てる例を示しています (ビデオの作者は AKA KASYAN チャンネルです)。

多くの場合、車の所有者は、バッテリーの低下によりエンジンを始動できないという現象に対処する必要があります。この問題を解決するには、充電器を使用する必要があり、多額の費用がかかります。車のバッテリー用の新しい充電器を購入するのにお金を費やさないようにするために、自分で作ることができます。必要な特性を備えた変圧器を見つけることが重要です。自家製デバイスを作るのに電気技師である必要はなく、全プロセスに数時間もかかりません。

電池駆動の特徴

すべてのドライバーが車に鉛酸バッテリーが使用されていることを知っているわけではありません。このようなバッテリーは耐久性に優れているため、最大5年間使用できます。

鉛酸バッテリーを充電するには、バッテリーの総容量の 10% に等しい電流が使用されます。これは、55 A/h の容量を持つバッテリーを充電するには、5.5 A の充電電流が必要であることを意味します。非常に高い電流が適用されると、電解液の沸騰が発生し、ひいては故障につながる可能性があります。デバイスの耐用年数の減少。充電電流が小さいとバッテリーの寿命は延びませんが、デバイスの完全性に悪影響を与えることはありません。

これは面白い！ 25 A の電流が供給されるとバッテリーは急速に充電されるため、この定格の充電器を接続してから 5 ～ 10 分以内にエンジンを始動できます。このような大電流は最新のインバーター充電器によって生成されますが、バッテリーの寿命に悪影響を及ぼします。

バッテリーを充電すると、充電電流が動作中のバッテリーに戻ります。各缶の電圧は 2.7 V を超えてはなりません。12 V バッテリーには、互いに接続されていない 6 つの缶があります。バッテリーの電圧に応じてセルの数が異なり、各セルに必要な電圧も異なります。電圧が高いと、電解液と極板の分解プロセスが発生し、バッテリーの故障につながります。電解液の沸騰を防ぐため、電圧は 0.1 V に制限されています。

電圧計またはマルチメーターを接続したときにデバイスの電圧が 11.9 ～ 12.1 V を示した場合、バッテリーは放電していると見なされます。このようなバッテリーはすぐに再充電する必要があります。充電されたバッテリーの端子電圧は 12.5 ～ 12.7 V になります。

充電されたバッテリーの端子電圧の例

充電プロセスは、使用済みの容量を復元することです。バッテリーの充電は 2 つの方法で行うことができます。

DC。この場合、充電電流は調整され、その値はデバイス容量の 10% になります。充電時間は10時間です。充電電圧は、充電時間全体にわたって 13.8 V から 12.8 V まで変化します。この方法の欠点は、充電プロセスを制御し、電解液が沸騰する前に充電器の電源を切る必要があることです。この方法はバッテリーに優しく、耐用年数にはほとんど影響を与えません。この方法を実装するには、変圧器充電器が使用されます。
一定圧力。この場合、14.4 Vの電圧がバッテリー端子に供給され、電流は自動的に高い値から低い値に変化します。さらに、この電流の変化は時間などのパラメータに依存します。バッテリーの充電時間が長くなるほど、電流は低くなります。電源を切り忘れて数日間放置しないと充電できなくなります。この方法の利点は、5 ～ 7 時間後にバッテリーが 90 ～ 95% 充電されることです。バッテリーを放置することもできるため、この方法が人気です。しかし、この充電方法が「緊急時」であることを知っている車オーナーはほとんどいません。使用するとバッテリーの寿命が大幅に短くなります。さらに、この方法で充電する頻度が増えるほど、デバイスの放電が速くなります。

経験の浅いドライバーでも、急いでバッテリーを充電する必要がない場合は、（電流の点で）最初のオプションを優先する方が良いことがわかります。充電の回復が早まるとデバイスの耐用年数が短くなるため、近い将来に新しいバッテリーを購入する必要が生じる可能性が高くなります。上記に基づいて、この資料では電流と電圧に基づいて充電器を製造するためのオプションを検討します。本番環境では、利用可能な任意のデバイスを使用できますが、これについては後で説明します。

バッテリーの充電要件

自家製バッテリー充電器を作成する手順を実行する前に、次の要件に注意する必要があります。

14.4Vの安定した電圧を供給します。
デバイスの自律性。これは、バッテリーは夜間に充電されることが多いため、自家製デバイスは監視を必要としないことを意味します。
充電電流または電圧が増加したときに充電器がオフになるようにします。
逆極性保護。デバイスがバッテリーに正しく接続されていない場合は、保護が作動する必要があります。実装のために、回路にはヒューズが含まれています。

極性の反転は危険なプロセスであり、その結果、バッテリーが爆発したり沸騰したりする可能性があります。バッテリーの状態が良好でわずかに放電している場合、充電器が正しく接続されていないと、充電電流が定格を超えて増加します。バッテリーが放電すると、極性が逆になると、設定値を超える電圧の上昇が観察され、その結果、電解液が沸騰します。

自作バッテリー充電器のオプション

バッテリー充電器の開発を開始する前に、そのようなデバイスは自家製であり、バッテリーの寿命に悪影響を与える可能性があることを理解することが重要です。ただし、工場で製造されたデバイスの購入にかかる費用を大幅に節約できるため、そのようなデバイスが単に必要な場合もあります。独自のバッテリー充電器を作ることができる材料とその方法を見てみましょう。

電球や半導体ダイオードからの充電

この充電方法は、自宅のバッテリーが切れた状態で車を始動する必要がある場合に役立ちます。これを行うには、デバイスを組み立てるためのコンポーネントと 220 V 交流電圧源 (ソケット) が必要です。車のバッテリー用の自家製充電器の回路には、次の要素が含まれています。

白熱電球。「イリイチのランプ」とも呼ばれる普通の電球。ランプのパワーはバッテリーの充電速度に影響するため、このインジケーターが高いほど、より早くエンジンを始動できます。最良の選択肢は、100〜150 Wの電力を持つランプです。
半導体ダイオード。一方向にのみ電流を流すことを主な目的とする電子素子。充電設計におけるこの要素の必要性は、交流電圧を直流電圧に変換することです。さらに、そのような目的には、重負荷に耐えることができる強力なダイオードが必要になります。ダイオードは国産でも輸入品でも使用可能です。このようなダイオードを購入しないようにするには、古い受信機または電源に含まれていることがあります。
コンセントに接続するためのプラグです。
バッテリーに接続するための端子（ワニ口）付きワイヤーです。

大事です！このような回路を組み立てる前に、常に生命の危険があることを理解し、細心の注意を払う必要があります。

電球とダイオードからバッテリーまでの充電器の接続図

プラグは、回路全体が組み立てられ、接点が絶縁された後にのみソケットに差し込む必要があります。短絡電流の発生を避けるため、回路には10Aのサーキットブレーカーが組み込まれていますので、回路を組み立てる際には極性に注意してください。電球と半導体ダイオードはバッテリーのプラス端子回路に接続する必要があります。 100Wの電球を使用する場合、バッテリーには0.17Aの充電電流が流れます。 2 A バッテリーを充電するには、10 時間充電する必要があります。白熱灯の出力が高くなるほど、充電電流も高くなります。

このようなデバイスで完全に消耗したバッテリーを充電するのは意味がありませんが、工場出荷時の充電器がない場合でも再充電することはかなり可能です。

整流器からのバッテリー充電器

このオプションは、最も単純な自家製充電器のカテゴリーにも分類されます。このような充電器の基礎には、電圧コンバータと整流器という2つの主要な要素が含まれています。次の方法でデバイスを充電する整流器には 3 つのタイプがあります。

ワシントンD.C.
交流電流;
非対称な電流。

最初のオプションの整流器は、交流電圧リップルが除去された直流のみでバッテリーを充電します。 AC 整流器は、バッテリ端子に脈動 AC 電圧を加えます。非対称整流器には正の成分があり、半波整流器が主な設計要素として使用されます。この方式は、DC 整流器や AC 整流器と比較して優れた結果をもたらします。その設計についてはさらに詳しく説明します。

高品質のバッテリー充電装置を組み立てるには、整流器と電流アンプが必要です。整流器は次の要素で構成されます。

ヒューズ;
強力なダイオード。
ツェナーダイオード 1N754A または D814A;
スイッチ;
可変抵抗器。

非対称整流器の電気回路

回路を組み立てるには、最大電流1Aの定格のヒューズを使用する必要があります。変圧器は古いテレビから使用できます。その電力は150 Wを超えてはならず、出力電圧は21である必要があります。 V. 抵抗として、MLT ブランドの強力な要素を使用する必要があります。 2. 整流ダイオードは少なくとも 5 A の電流に合わせて設計する必要があるため、D305 や D243 などのモデルが最適です。このアンプは、KT825 および 818 シリーズの 2 つのトランジスタをベースにしたレギュレータをベースにしており、設置時に冷却を向上させるためにトランジスタがラジエーターに取り付けられます。

このような回路の組み立ては、ヒンジ方式を使用して実行されます。つまり、すべての要素はトラックのない古い基板上に配置され、ワイヤを使用して互いに接続されます。その利点は、バッテリーを充電するための出力電流を調整できることです。図の欠点は、必要な要素を見つけて正しく配置する必要があることです。

上の図の最も単純な類似物は、下の写真に示す、より簡略化されたバージョンです。

トランスを使った整流器の簡易回路

変圧器と整流器を使用した簡素化された回路を使用することが提案されています。さらに、12 V および 40 W (車用) の電球が必要です。回路の組み立ては初心者でも難しくありませんが、整流ダイオードと電球をバッテリーのマイナス端子に供給される回路に配置する必要があるという事実に注意することが重要です。この方式の欠点は、脈動電流が発生することです。脈動を滑らかにし、強いうなりを軽減するには、以下の回路を使用することを推奨します。

ダイオードブリッジと平滑コンデンサによる回路によりリップルを低減し、振れを低減します。

コンピュータの電源からの充電: ステップバイステップの説明

最近では、コンピューターの電源を使って自作できる自動車の充電オプションが人気になっています。

最初は動作する電源が必要です。 200 W のユニットでもこのような用途に適しています。生成される電圧は 12 V です。これではバッテリーを充電するには十分ではないため、この値を 14.4 V に増やすことが重要です。コンピューターの電源からバッテリーの充電器を作成する手順は次のとおりです。以下に続きます:

最初に、電源から出ている余分なワイヤはすべてはんだ付けされます。緑色のワイヤーだけを残す必要があります。その端は、黒色のワイヤが接続されているマイナス接点にはんだ付けする必要があります。この操作は、ユニットがネットワークに接続されたときにデバイスがすぐに起動するようにするために行われます。
緑色のワイヤの端は、黒色のワイヤが配置されていたマイナス接点にはんだ付けする必要があります
バッテリー端子に接続されるワイヤは、電源のマイナスおよびプラス出力接点にはんだ付けする必要があります。プラスは黄色のワイヤの出口点に、マイナスは黒いワイヤの出口点にはんだ付けされています。
次の段階では、パルス幅変調 (PWM) の動作モードを再構築する必要があります。 TL494 または TA7500 マイクロコントローラーがこれを担当します。再構築するには、マイクロコントローラーの左下端が必要になります。それに到達するには、ボードをひっくり返す必要があります。
TL494 マイクロコントローラーは PWM 動作モードを担当します
3 つの抵抗がマイクロコントローラーの一番下のピンに接続されています。 12 V ブロックの出力に接続されている抵抗に注目します (下の写真では点でマークされています)。この素子のはんだ付けを外してから抵抗値を測定してください。
紫色の点で示された抵抗器ははんだを除去する必要があります
抵抗器の抵抗値は約 40 kΩ です。異なる抵抗値の抵抗器に交換する必要があります。必要な抵抗値を明確にするには、まずレギュレータ (可変抵抗器) をリモート抵抗器の接点にはんだ付けする必要があります。
取り外した抵抗の代わりにレギュレーターをはんだ付けします
次に、出力端子にマルチメーターを接続した後、デバイスをネットワークに接続する必要があります。出力電圧はレギュレータを使用して変更します。 14.4 V の電圧値を取得する必要があります。
出力電圧は可変抵抗器によって調整されます
電圧値に達したらすぐに、可変抵抗器のはんだ付けを外し、その結果生じる抵抗を測定する必要があります。上で説明した例では、その値は 120.8 kOhm です。
結果として生じる抵抗は 120.8 kΩ になるはずです
得られた抵抗値に基づいて、同様の抵抗を選択し、古い抵抗の代わりに半田付けする必要があります。この抵抗値の抵抗器が見つからない場合は、2 つの素子から選択できます。
抵抗を直列にはんだ付けすると抵抗が増加します
この後、デバイスの機能がチェックされます。必要に応じて、電源に電圧計 (または電流計) を取り付けて、電圧と充電電流を監視できます。

コンピュータの電源から見た充電器の全体図

これは面白い！組み立てられた充電器には、短絡電流および過負荷に対する保護機能がありますが、極性反転に対する保護はありません。そのため、適切な色（赤と黒）の出力線を混合しないようにはんだ付けする必要があります。上。

充電器をバッテリー端子に接続すると、約 5 ～ 6 A の電流が供給されます。これは、容量が 55 ～ 60 A/h のデバイスに最適な値です。以下のビデオは、電圧および電流レギュレーターを備えたコンピューターの電源からバッテリーの充電器を作成する方法を示しています。

バッテリーには他にどのような充電器オプションがありますか?

独立したバッテリー充電器のオプションをさらにいくつか検討してみましょう。

ノートパソコンのバッテリー充電器を使用する

消耗したバッテリーを復活させる最も簡単かつ迅速な方法の 1 つ。ラップトップからの充電を使用してバッテリーを復活させるスキームを実装するには、次のものが必要です。

あらゆるラップトップ用の充電器。充電器のパラメータは 19 V、電流は約 5 A です。
出力90Wのハロゲンランプです。
ワイヤーをクランプで接続します。

スキームの実装に移りましょう。電球は電流を最適な値に制限するために使用されます。電球の代わりに抵抗を使用することもできます。

ノートパソコンの充電器は、車のバッテリーを「復活」させるためにも使用できます。

このようなスキームを組み立てることは難しくありません。ノートパソコンの充電器を本来の目的で使用する予定がない場合は、プラグを切断してクランプをワイヤに接続できます。まず、マルチメーターを使用して極性を決定します。電球は、バッテリーのプラス端子につながる回路に接続されています。バッテリーからのマイナス端子は直接接続されています。デバイスをバッテリーに接続した後でのみ、電源に電圧を供給できます。

電子レンジまたは同様のデバイスからの DIY 充電器

電子レンジ内にある変圧器ブロックを利用して、バッテリーの充電器を作ることができます。

電子レンジの変圧器ブロックから自家製充電器を作るための段階的な手順を以下に示します。

トランスブロック、ダイオードブリッジ、コンデンサーと車のバッテリーの接続図

デバイスは任意のベースに組み立てることができます。すべての構造要素が確実に保護されることが重要です。必要に応じて、回路にスイッチや電圧計を追加できます。

トランスレス充電器

変圧器の検索が行き詰まった場合は、降圧デバイスを使用しない最も単純な回路を使用できます。以下は、変圧器を使用せずにバッテリーの充電器を実装できる図です。

変圧器を使用しない充電器の電気回路

変圧器の役割は、250V の電圧用に設計されたコンデンサによって実行されます。回路には少なくとも 4 つのコンデンサを並列に配置する必要があります。コンデンサと並列に抵抗と LED が接続されています。抵抗の役割は、デバイスをネットワークから切断した後の残留電圧を減衰させることです。

この回路には、最大 6A の電流で動作するように設計されたダイオードブリッジも含まれています。ブリッジはコンデンサの後の回路に含まれており、充電のためにバッテリーに向かうワイヤーがその端子に接続されています。

自作デバイスからバッテリーを充電する方法

これとは別に、自家製の充電器でバッテリーを適切に充電する方法の問題を理解する必要があります。これを行うには、次の推奨事項に従うことをお勧めします。

極性を維持します。バッテリー故障の原因はワイヤーのエラーであったため、「肘をかむ」のではなく、マルチメーターで自家製デバイスの極性をもう一度確認することをお勧めします。
接点をショートさせてバッテリーをテストしないでください。多くの情報源で示されているように、この方法はデバイスを「強制終了」するだけであり、復活させるわけではありません。
デバイスは、出力端子がバッテリーに接続された後にのみ 220 V ネットワークに接続する必要があります。デバイスの電源も同様にオフになります。
電気だけでなくバッテリー液も使用して作業が行われるため、安全上の注意事項を遵守してください。
バッテリーの充電プロセスを監視する必要があります。ほんのわずかな誤動作が重大な結果を引き起こす可能性があります。

上記の推奨事項に基づいて、自家製デバイスは許容可能ではあるものの、依然として工場製デバイスを置き換えることはできないと結論付ける必要があります。充電器を自作することは、特に正しくできるか自信がない場合には安全ではありません。この資料では、家庭で常に役立つ車のバッテリーの充電器を実装するための最も簡単なスキームを紹介します。

電気工学では、バッテリーは通常、外部電場の適用を通じて消費されたエネルギーを補充および回復できる化学電流源と呼ばれます。

バッテリープレートに電気を供給する装置は充電器と呼ばれます。充電器は電流源を動作状態にして充電します。バッテリーを適切に動作させるには、バッテリーの動作原理と充電器を理解する必要があります。

バッテリーはどのように機能するのでしょうか?

動作中、化学再循環電流源は次のことができます。

1. 接続された負荷 (電球、モーター、携帯電話、その他のデバイスなど) に電力を供給し、供給される電気エネルギーを使い果たします。

2. 接続されている外部電力を消費し、予備容量を回復するために消費します。

前者の場合はバッテリーが放電され、後者の場合は充電されます。バッテリーの設計は数多くありますが、その動作原理は共通しています。電解質溶液中に置かれたニッケルカドミウムプレートの例を使用して、この問題を検討してみましょう。

バッテリー残量低下

2 つの電気回路が同時に動作します。

1. 外部、出力端子に適用されます。

2.内部。

電球が放電すると、金属内の電子の移動によって電流がワイヤとフィラメントの外部回路に流れ、内部では陰イオンと陽イオンが電解質を通って移動します。

グラファイトを添加した酸化ニッケルが正に帯電したプレートの基礎を形成し、負極にはカドミウムスポンジが使用されます。

バッテリーが放電すると、ニッケル酸化物の活性酸素の一部が電解液に移動し、カドミウムとともに極板に移動し、そこで酸化されて全体の容量が減少します。

バッテリーチャージ

負荷は充電のために出力端子から取り外されることが最も多いですが、実際にはこの方法は、走行中の車のバッテリーや充電中の携帯電話など、会話が行われる接続された負荷で使用されます。

バッテリ端子には、より高電力の外部電源から電圧が供給されます。それは一定または滑らかな脈動形状のように見え、電極間の電位差を超え、電極とともに単極的に方向付けられます。

このエネルギーにより、バッテリーの内部回路に放電とは逆方向に電流が流れ、活性酸素粒子がカドミウムスポンジから「絞り出され」、電解液を通って元の場所に戻ります。これにより、使用済み容量が回復します。

充電および放電中に、プレートの化学組成が変化し、電解質がアニオンとカチオンの通過の伝達媒体として機能します。内部回路を流れる電流の強さは、充電中の極板の特性の回復速度と放電速度に影響を与えます。

プロセスが加速されると、ガスが急速に放出され、過度の加熱が発生し、プレートの構造が変形し、機械的状態が破壊される可能性があります。

充電電流が低すぎると、使用済み容量の回復時間が大幅に長くなります。低速充電を頻繁に使用すると、プレートの硫酸化が増加し、容量が低下します。したがって、バッテリーにかかる負荷と充電器の電力を常に考慮して、最適なモードを作成します。

充電器はどのように機能しますか?

最新のバッテリーのラインナップは非常に多岐にわたります。モデルごとに最適なテクノロジーが選択されますが、適切でない場合や他のモデルに有害な場合があります。電子および電気機器のメーカーは、化学電流源の動作条件を実験的に研究し、外観、設計、出力電気特性が異なる独自の製品を作成します。

モバイル電子機器の充電構造

さまざまな電力のモバイル製品の充電器の寸法は、それぞれ大きく異なります。各モデルに特別な動作条件を作成します。

同じ単 3 形または単 4 形の異なる容量の電池であっても、電流源の容量と特性に応じて、独自の充電時間を使用することをお勧めします。その値は、付属の技術文書に示されています。

携帯電話の充電器やバッテリーの一部には、処理が完了すると電源がオフになる自動保護機能が搭載されています。ただし、作業の監視は引き続き視覚的に実行する必要があります。

自動車バッテリーの充電構造

困難な条件で動作するように設計された車のバッテリーを使用する場合は、充電技術を特に正確に観察する必要があります。たとえば、寒い冬には、中間電気モーター (スターター) を介して、増粘した潤滑剤で内燃エンジンの冷たいローターを回転させるために使用する必要があります。

放電したバッテリーや不適切に準備されたバッテリーは通常、この作業に対応できません。

経験的な方法により、鉛蓄電池とアルカリ電池の充電電流の関係が明らかになりました。一般に、最適な充電値 (アンペア) は、最初のタイプの場合は容量値 (アンペア時) の 0.1、2 番目のタイプの場合は 0.25 であると考えられています。

たとえば、バッテリーの容量は 25 アンペア時間です。酸性の場合は 0.1∙25 = 2.5 A、アルカリの場合は 0.25∙25 = 6.25 A の電流で充電する必要があります。そのような状態を作り出すには、別のデバイスを使用するか、または汎用のデバイスを使用する必要があります。大量に機能します。

鉛蓄電池用の最新の充電器は、次のような多くのタスクをサポートする必要があります。

充電電流を制御して安定化します。

電解液の温度を考慮し、電源を停止して電解液が 45 度以上にならないようにしてください。

充電器を使用して車の酸バッテリーの制御とトレーニングサイクルを実行する機能は必要な機能であり、これには次の 3 つの段階が含まれます。

1. 最大容量に達するまでバッテリーを完全に充電します。

2. 定格容量の 9÷10% の電流で 10 時間放電 (経験に依存)。

3. 放電したバッテリーを再充電します。

CTC を実行する場合、電解質濃度の変化と第 2 段階の完了時間が監視されます。その値によりプレートの磨耗度合いや寿命が判断されます。

アルカリ電池用の充電器は、そのような電流源が過小充電や過充電状態の影響をあまり受けないため、それほど複雑ではない設計で使用できます。

自動車用酸ベース電池の最適充電量のグラフは、内部回路の電流変化の形状に対する容量利得の依存性を示しています。

充電プロセスの開始時には、電流を最大許容値に維持し、その後、容量を回復する物理化学反応が最終的に完了するまでその値を最小値まで下げることをお勧めします。

この場合でも、電解質の温度を制御し、環境を補正する必要があります。

鉛蓄電池の充電サイクルの完全な完了は、以下によって制御されます。

各バンクの電圧を 2.5 ÷ 2.6 ボルトに戻します。

変化を停止する最大の電解質密度を達成します。

電解質が「沸騰」し始めると激しいガス発生が発生します。

放電時に与えられた値の 15 ÷ 20% を超えるバッテリー容量を達成します。

バッテリー充電器の電流形態

バッテリーを充電するための条件は、バッテリーのプレートに電圧を印加し、内部回路に特定の方向に電流を生成する必要があることです。彼は次のことができます。

1. 一定の値を持つ。

2. または一定の法則に従って時間の経過とともに変化する。

前者の場合、内部回路の物理化学的プロセスは変化せずに進行し、後者の場合、提案されたアルゴリズムに従って周期的に増加および減少し、陰イオンと陽イオンに振動効果を生み出します。最新バージョンの技術は、プレートの硫酸化と戦うために使用されます。

充電電流の時間依存性の一部をグラフで示します。

右下の写真は、サイリスタ制御を使用して正弦波の半サイクルの開放瞬間を制限する充電器の出力電流の形状の明らかな違いを示しています。これにより、電気回路の負荷が調整されます。

当然のことながら、最新の充電器の多くは、この図に示されていない他の形式の電流を生成することができます。

充電器の回路作成の原則

充電器機器に電力を供給するには、通常、単相 220 ボルトのネットワークが使用されます。この電圧は安全な低電圧に変換され、各種電子部品や半導体部品を介してバッテリーの入力端子に印加されます。

充電器で工業用正弦波電圧を変換するには、次の理由から 3 つの方式があります。

1. 電磁誘導の原理で動作する電気機械変圧器の使用。

電子変圧器の応用、３．

3. 分圧器に基づく変圧器デバイスを使用しない。

インバータ電圧変換は技術的に可能であり、電動機を制御する周波数変換器に広く使用されています。しかし、バッテリーを充電するには非常に高価な機器です。

トランス分離を備えた充電器回路

220ボルトの一次巻線から二次巻線に電気エネルギーを伝達する電磁原理により、供給回路の電位が消費回路から完全に分離され、バッテリーとの接触や絶縁不良時の損傷が排除されます。この方法が最も安全です。

変圧器を備えたデバイスの電源回路には、さまざまな設計があります。下の図は、以下を使用して充電器からさまざまな電源セクション電流を生成するための 3 つの原則を示しています。

1. リップル平滑コンデンサを備えたダイオードブリッジ。

2. リップル平滑化を行わないダイオードブリッジ。

3. 負の半波を遮断する単一のダイオード。

これらの回路はそれぞれ独立して使用できますが、通常はそのうちの 1 つが基礎となり、出力電流の点で操作および制御に便利な別の回路を作成するための基礎となります。

図の上部にある制御回路を備えたパワートランジスタのセットを使用すると、充電器回路の出力接点での出力電圧を下げることができ、接続されたバッテリーに流れる直流電流の大きさを確実に調整できます。。

電流調整機能を備えたこのような充電器設計のオプションの 1 つを下の図に示します。

2 番目の回路の同じ接続により、リップルの振幅を調整し、充電のさまざまな段階で制限することができます。

ダイオードブリッジ内の 2 つの対向するダイオードを、交互の半サイクルごとに電流強度を均等に調整するサイリスタに置き換えると、同じ平均回路が効果的に機能します。そして、負の半高調波の除去は残りのパワーダイオードに割り当てられます。

下の写真の単一ダイオードを、制御電極用に別個の電子回路を備えた半導体サイリスタに置き換えることで、後で開くことによる電流パルスを減らすことができます。これは、バッテリーのさまざまな充電方法にも使用されます。

このような回路実装のオプションの 1 つを下の図に示します。

自分の手で組み立てるのは難しくありません。入手可能な部品から独立して作成でき、最大 10 アンペアの電流でバッテリーを充電できます。

Electron-6 変圧器充電器回路の工業用バージョンは、2 つの KU-202N サイリスタに基づいて作成されています。半高調波の開放サイクルを調整するために、各制御電極にはいくつかのトランジスタからなる独自の回路があります。

バッテリーを充電するだけでなく、220 ボルトの供給ネットワークのエネルギーを利用して車のエンジンの始動に並列接続できるデバイスは、自動車愛好家の間で人気があります。これらは始動または始動充電と呼ばれます。さらに複雑な電子回路と電源回路が搭載されています。

電子トランスを使った回路

このような装置は、24 ボルトまたは 12 ボルトの電圧でハロゲンランプに電力を供給するためにメーカーによって製造されています。比較的安価です。一部の愛好家は、低電力バッテリーを充電するために接続しようとしています。ただし、このテクノロジーは広くテストされておらず、重大な欠点があります。

変圧器分離のない充電回路

複数の負荷が電流源に直列に接続されている場合、合計入力電圧はコンポーネントセクションに分割されます。この方法により、分圧器が機能し、動作中の要素に特定の値までの電圧降下が生じます。

この原理は、低電力バッテリー用の多数の RC 充電器の作成に使用されています。構成部品の寸法が小さいため、懐中電灯の内部に直接組み込まれています。

内部電気回路は工場で絶縁されたハウジングに完全に収容されているため、充電中に人がネットワークの電位に接触することが防止されます。

多くの実験者が車のバッテリーの充電にも同じ原理を実装しようと試みており、コンデンサアセンブリまたは電力150ワットの白熱電球を介して家庭用ネットワークから接続し、同じ極性の電流パルスを流す接続方式を提案しています。

同様の設計は日曜大工の専門家のサイトで見つけることができ、回路の単純さ、部品の安さ、放電したバッテリーの容量を回復する能力を賞賛しています。

しかし、彼らは次の事実については沈黙しています。

オープン配線２２０は、を表す。

電圧がかかるとランプのフィラメントが加熱し、バッテリーに最適な電流を流すのに不利な法則に従って抵抗が変化します。

負荷がかかっているときにスイッチがオンになると、コールドスレッドと直列接続されたチェーン全体に非常に大きな電流が流れます。また、充電は小さな電流で完了する必要がありますが、これも行われません。したがって、このようなサイクルを数回繰り返したバッテリーは、すぐに容量と性能が低下します。

私たちのアドバイス: この方法は使用しないでください。

充電器は、バッテリーの特性と容量を回復するための条件を考慮して、特定の種類のバッテリーで動作するように作られています。汎用の多機能デバイスを使用する場合は、特定のバッテリーに最適な充電モードを選択する必要があります。

写真は、B3-38 ミリボルトメーターのハウジングに組み立てられた、12 V 自動車バッテリーを最大 8 A の電流で充電するための自家製自動充電器を示しています。

車のバッテリーを充電する必要があるのはなぜですか?
充電器

車のバッテリーは発電機を使用して充電されます。車の発電機によって生成される電圧上昇から電気機器やデバイスを保護するために、その後にリレーレギュレーターが取り付けられ、車載ネットワークの電圧が 14.1 ± 0.2 V に制限されます。バッテリーを完全に充電するには、電圧が必要です。 IN には少なくとも 14.5 が必要です。

したがって、発電機からバッテリを完全に充電することは不可能であり、寒さが始まる前に充電器からバッテリを再充電する必要がある。

充電器回路の解析

コンピューターの電源から充電器を作成するスキームは魅力的に見えます。コンピュータの電源の構造図は同じですが、電気的なものは異なり、改造には高度な無線工学の資格が必要です。

充電器のコンデンサ回路に興味がありました。効率が高く、熱を発生せず、バッテリーの充電状態や供給ネットワークの変動に関係なく安定した充電電流を提供し、出力を恐れません。短絡。しかし、欠点もあります。充電中にバッテリーとの接触が失われると、コンデンサの電圧が数倍に上昇し（コンデンサと変圧器は主電源の周波数で共振発振回路を形成します）、コンデンサが破壊します。この欠点だけを解消する必要があり、なんとか解消することができました。

その結果、上記の欠点のない充電器回路が完成しました。 16 年以上、私はこれで 12 V 酸電池を充電してきました。デバイスは完璧に動作します。

車の充電器の概略図

見た目の複雑さにもかかわらず、自家製充電器の回路は単純で、いくつかの完全な機能ユニットのみで構成されています。

繰り返す回路が複雑に見える場合は、同じ原理で動作する、ただしバッテリーが完全に充電されたときの自動シャットダウン機能のない回路をさらに組み立てることができます。

バラストコンデンサの電流制限回路

キャパシタ車の充電器では、バラストコンデンサ C4 ～ C9 を電源変圧器 T1 の一次巻線に直列に接続することによって、バッテリ充電電流の大きさの調整と安定化が保証されます。コンデンサの容量が大きいほど、バッテリーの充電電流も大きくなります。

実際には、これは充電器の完全版であり、ダイオードブリッジの後にバッテリーを接続して充電できますが、このような回路の信頼性は低いです。バッテリー端子の接触が崩れるとコンデンサーが故障する恐れがあります。

コンデンサの静電容量は、変圧器の二次巻線の電流と電圧の大きさに依存し、式によっておおよそ決定できますが、表内のデータを使用する方が簡単です。

電流を調整してコンデンサの数を減らすには、コンデンサをグループで並列接続します。私は 2 バースイッチを使用して切り替えを行っていますが、トグルスイッチを複数取り付けることもできます。

保護回路
バッテリー極の誤った接続によるもの

バッテリーが端子に誤って接続された場合の充電器の極性反転に対する保護回路は、リレー P3 を使用して行われます。バッテリーが正しく接続されていない場合、VD13 ダイオードは電流を流さず、リレーは通電されず、K3.1 リレー接点が開き、バッテリー端子に電流が流れません。正しく接続されると、リレーが作動し、接点 K3.1 が閉じ、バッテリーが充電回路に接続されます。この逆極性保護回路は、トランジスタとサイリスタの両方のあらゆる充電器で使用できます。バッテリーを充電器に接続しているワイヤーの切れ目に接続するだけで十分です。

バッテリーの充電電流と電圧を測定する回路

上図のスイッチS3の存在により、バッテリーを充電する際、充電電流量だけでなく電圧も制御することができます。 S3 の上部の位置では電流が測定され、下部の位置では電圧が測定されます。充電器が主電源に接続されていない場合、電圧計はバッテリーの電圧を表示し、バッテリーが充電中の場合は充電電圧を表示します。ヘッドには電磁方式のM24微小電流計を使用しています。 R17 は電流測定モードでヘッドをバイパスし、R18 は電圧測定時に分圧器として機能します。

充電器自動シャットダウン回路
バッテリーが完全に充電されているとき

オペアンプに電力を供給し、基準電圧を生成するために、DA1 タイプ 142EN8G 9V スタビライザーチップが使用されます。この超小型回路は偶然に選ばれたわけではありません。マイクロ回路本体の温度が 10 度変化しても、出力電圧の変化は 100 分の 1 ボルト以下です。

電圧が15.6Vに達すると自動的に充電をオフにするシステムがA1.1チップの半分に作られています。マイクロ回路のピン 4 は、4.5 V の基準電圧が供給される分圧器 R7、R8 に接続されています。マイクロ回路のピン 4 は、抵抗 R4 ～ R6 を使用した別の分圧器に接続されています。抵抗 R5 は調整抵抗です。マシンの動作しきい値を設定します。抵抗 R9 の値は、充電器のスイッチオンのしきい値を 12.54 V に設定します。ダイオード VD7 と抵抗 R9 の使用により、バッテリ充電のスイッチオン電圧とスイッチオフ電圧の間に必要なヒステリシスが提供されます。

このスキームは次のように機能します。車のバッテリーを充電器に接続すると、端子電圧が 16.5 V 未満になり、トランジスタ VT1 を開くのに十分な電圧がマイクロ回路 A1.1 のピン 2 に確立され、トランジスタが開き、リレー P1 が作動して接続されます。 K1.1 がコンデンサのブロックを介して主電源に接続され、変圧器の一次巻線とバッテリの充電が始まります。

充電電圧が 16.5 V に達するとすぐに、出力 A1.1 の電圧は、トランジスタ VT1 を開いた状態に維持するには不十分な値まで低下します。リレーがオフになり、接点 K1.1 がスタンバイコンデンサ C4 を介して変圧器に接続され、充電電流は 0.5 A になります。充電器回路は、バッテリの電圧が 12.54 V に低下するまでこの状態になります。電圧が 12.54 V に設定されるとすぐに、リレーが再びオンになり、指定された電流で充電が開始されます。必要に応じて、スイッチ S2 を使用して自動制御システムを無効にすることができます。

したがって、バッテリ充電の自動監視システムにより、バッテリが過充電される可能性が排除されます。バッテリーは付属の充電器に少なくとも 1 年間接続したままにすることができます。このモードは、夏にのみ運転するドライバーに適しています。レースシーズンの終了後、バッテリーを充電器に接続し、春にのみオフにすることができます。停電が発生した場合でも、復旧すると充電器は通常どおりバッテリーの充電を続けます。

オペアンプA1.2の後半に収集される負荷の不足による過剰電圧の場合に、充電器を自動的にオフにする回路の動作原理は同じです。充電器を電源ネットワークから完全に切断するためのしきい値のみが 19 V に設定されています。充電電圧が 19 V 未満の場合、A1.2 チップの出力 8 の電圧はトランジスタ VT2 をオープン状態に保持するのに十分です。、リレーP2に電圧が印加されます。充電電圧が 19 V を超えるとすぐに、トランジスタが閉じ、リレーが接点 K2.1 を解放し、充電器への電圧供給が完全に停止します。バッテリーが接続されるとすぐにオートメーション回路に電力が供給され、充電器はすぐに動作状態に戻ります。

自動充電器の設計

充電器のすべての部品は、ポインタデバイスを除いてすべての内容物が取り外された V3-38 ミリアンメータのハウジング内に配置されます。自動化回路を除く要素の取り付けは、ヒンジ方式を使用して実行されます。

ミリアンペアの筐体デザインは、4 つの角で接続された 2 つの長方形のフレームで構成されています。角には等間隔に穴が開いており、パーツの取り付けに便利です。

TN61-220 電源トランスは厚さ 2 mm のアルミ板に 4 本の M4 ネジで固定されており、その板はケースの下隅に M3 ネジで取り付けられています。 TN61-220 電源トランスは厚さ 2 mm のアルミ板に 4 本の M4 ネジで固定されており、その板はケースの下隅に M3 ネジで取り付けられています。 C1もこのプレートに取り付けられています。写真は充電器を下から見た図です。

ケースの上隅にも厚さ 2 mm のグラスファイバー板が取り付けられており、コンデンサ C4 ～ C9 とリレー P1、P2 がネジ止めされています。これらのコーナーにもプリント基板がネジ止めされており、その上に自動バッテリ充電制御回路が半田付けされています。実際には、必要な値のコンデンサを得るにはコンデンサを並列接続する必要があるため、コンデンサの数は図のように6個ではなく14個になります。コンデンサとリレーはコネクタ (上の写真の青色) を介して充電器回路の残りの部分に接続されているため、設置中に他の要素に簡単にアクセスできます。

パワーダイオード VD2 ～ VD5 を冷却するために、フィン付きアルミニウムラジエーターが後壁の外側に取り付けられています。電力を供給するための 1 A Pr1 ヒューズとプラグ (コンピュータの電源から取得) もあります。

充電器のパワーダイオードは、2 本のクランプバーを使用してケース内のラジエーターに固定されています。この目的のために、ケースの後壁に長方形の穴が開けられます。この技術的ソリューションにより、ケース内で発生する熱の量を最小限に抑え、スペースを節約することができました。ダイオードのリード線と電源線は、グラスファイバー箔でできた緩いストリップにはんだ付けされています。

写真は右側に自作の充電器を見たところです。電気回路の設置は、色付きのワイヤ、交流電圧 - 茶色、プラス - 赤、マイナス - 青のワイヤを使用して行われます。変圧器の二次巻線からバッテリーを接続する端子までのワイヤの断面積は、少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

電流計シャントは長さ約 1 センチメートルの高抵抗コンスタンタン線で、その端は銅のストリップで封止されています。シャントワイヤの長さは、電流計を校正するときに選択されます。焼けたポインターテスターのシャントからワイヤーを取り出しました。銅ストリップの一端は正の出力端子に直接はんだ付けされており、リレー P3 の接点からの太い導体は 2 番目のストリップにはんだ付けされています。黄色と赤のワイヤはシャントからポインターデバイスに接続されます。

充電器自動化ユニットのプリント基板

自動調整と充電器へのバッテリーの誤った接続に対する保護のための回路は、フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板にはんだ付けされています。

写真は組み立てた回路の外観です。自動制御・保護回路のプリント基板設計はシンプルで、穴ピッチは2.5mmです。

上の写真はプリント基板を取り付け側から見たもので、赤く塗った部分が示されています。プリント基板を組み立てる際に便利な図面です。

上のプリント基板の図面は、レーザープリンタ技術を使用してプリント基板を製造する場合に役立ちます。

また、このプリント基板の図面は、プリント基板の通電トラックを手動で適用するときに役立ちます。

V3-38 ミリボルトメーターの指針計器のスケールは必要な測定値に適合しなかったため、コンピューターで独自のバージョンを描き、それを厚い白い紙に印刷し、接着剤で標準スケールの上に瞬間を貼り付けなければなりませんでした。

より大きなスケールサイズと測定エリアのデバイスのキャリブレーションのおかげで、電圧読み取り精度は 0.2 V になりました。

充電器をバッテリーおよびネットワーク端子に接続するためのワイヤー

車のバッテリーを充電器に接続するワイヤーの片側にはワニ口クリップが、もう一方の側にはスプリットエンドが付いています。赤いワイヤーはバッテリーのプラス端子に接続するために選択され、青いワイヤーはマイナス端子に接続するために選択されます。バッテリ装置に接続するワイヤの断面積は少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

充電器は、コンピュータ、オフィス機器、その他の電気機器の接続に使用されるプラグとソケットを備えたユニバーサルコードを使用して電気ネットワークに接続されます。

充電器部品について

電源トランス T1 には TN61-220 型が使用され、図に示すように二次巻線が直列に接続されています。充電器の効率は少なくとも 0.8 で、充電電流は通常 6 A を超えないため、電力が 150 ワットの変圧器であればどれでも使用できます。変圧器の二次巻線は、最大 8 A の負荷電流で 18 ～ 20 V の電圧を提供する必要があります。既製の変圧器がない場合は、適切な電力を使用して二次巻線を巻き戻すことができます。特別な計算機を使用して、変圧器の二次巻線の巻数を計算できます。

少なくとも 350 V の電圧用のコンデンサ C4 ～ C9 タイプ MBGCh。交流回路で動作するように設計された任意のタイプのコンデンサを使用できます。

ダイオード VD2 ～ VD5 は、定格電流 10 A のあらゆるタイプに適しています。 VD7、VD11 - パルスシリコンのもの。 VD6、VD8、VD10、VD5、VD12、VD13は1Aの電流に耐えられるものであればどれでもいいです。 LED VD1はどれでもいいのですが、VD9はKIPD29というタイプを使いました。このLEDの特徴は、接続極性を変えると色が変わることです。切り替えにはリレーP1の接点K1.2を使用します。主電流で充電している場合はLEDが黄色に点灯し、バッテリー充電モードに切り替えると緑色に点灯します。バイナリ LED の代わりに、以下の図に従って接続することで、任意の 2 つの単色 LED を取り付けることができます。

選択したオペアンプは、海外の AN6551 の類似品である KR1005UD1 です。このようなアンプは、VM-12 ビデオレコーダーのサウンドおよびビデオユニットで使用されました。このアンプの良い点は、バイポーラ電源や補正回路が不要で、5 ～ 12 V の電源電圧で動作し続けることです。ほぼ同様のアンプと置き換えることができます。たとえば、LM358、LM258、LM158 はマイクロ回路の交換に適していますが、ピン番号が異なるため、プリント基板の設計を変更する必要があります。

リレー P1 および P2 は、9 ～ 12 V の電圧用で、1 A のスイッチング電流用に設計された接点です。P3 は、9 ～ 12 V の電圧および 10 A のスイッチング電流用です。たとえば、RP-21-003 です。リレーに複数の接点グループがある場合は、それらを並列にはんだ付けすることをお勧めします。

250 V の電圧で動作するように設計され、十分な数のスイッチング接点を備えた任意のタイプのスイッチ S1。 1 A の電流調整ステップが必要ない場合は、いくつかのトグルスイッチを取り付けて、充電電流を、たとえば 5 A と 8 A に設定できます。車のバッテリーのみを充電する場合、この解決策は完全に正当化されます。スイッチ S2 は、充電レベル制御システムを無効にするために使用されます。バッテリーが大電流で充電されると、バッテリーが完全に充電される前にシステムが動作する可能性があります。この場合、システムの電源をオフにして、手動で充電を続けることができます。

合計偏差電流が 100 μA の電流および電圧計用の電磁ヘッド (たとえば、タイプ M24) が適しています。電圧を測定する必要がなく、電流のみを測定する必要がある場合は、最大一定測定電流10A用に設計された既製の電流計を設置し、外部ダイヤルテスターまたはマルチメーターをバッテリーに接続して電圧を監視できます。連絡先。

自動制御装置の自動調整・保護装置の設定

ボードが正しく組み立てられ、すべての無線要素が正常に動作する場合、回路はすぐに動作します。残っているのは、抵抗 R5 で電圧しきい値を設定することだけです。電圧しきい値に達すると、バッテリ充電が低電流充電モードに切り替わります。

バッテリーを充電しながら直接調整できます。ただし、安全策を講じて、自動制御ユニットをハウジングに取り付ける前に、自動制御ユニットの自動制御および保護回路を確認および設定することをお勧めします。これを行うには、出力電圧を 10 ～ 20 V の範囲で調整でき、出力電流が 0.5 ～ 1 A になるように設計された DC 電源が必要です。測定限界が 0 ～ 20 V の DC 電圧を測定するように設計された電圧計、ポインターテスター、またはマルチメーター。

電圧安定器の点検

すべての部品をプリント基板に取り付けた後、電源から共通線（マイナス）とDA1チップのピン17（プラス）に12〜15 Vの電源電圧を印加する必要があります。電源の出力電圧を 12 V から 20 V に変更すると、電圧計を使用して、DA1 電圧安定化チップの出力 2 の電圧が 9 V であることを確認する必要があります。電圧が異なるか変化する場合は、 DA1 が故障している場合。

K142EN シリーズおよび類似品のマイクロ回路には出力の短絡に対する保護機能があり、出力を共通線に短絡した場合、マイクロ回路は保護モードに入り、故障しません。テストで超小型回路の出力電圧が 0 であることが示された場合でも、それは必ずしも故障を意味するわけではありません。プリント回路基板のトラック間に短絡が発生しているか、回路の残りの部分にある無線要素の 1 つが故障している可能性が十分にあります。マイクロ回路をチェックするには、ピン2をボードから切断するだけで十分です。ピン2に9 Vが表示される場合、それはマイクロ回路が動作していることを意味し、短絡を見つけて取り除く必要があります。

サージ保護システムのチェック

私は、厳密な動作電圧規格の対象ではない、回路のより単純な部分から回路の動作原理を説明することにしました。

バッテリーが切断された場合に充電器を主電源から切断する機能は、演算差動増幅器 A1.2 (以下、オペアンプと呼びます) に組み込まれた回路の一部によって実行されます。

オペレーショナル差動アンプの動作原理

オペアンプの動作原理を知らないと回路の動作を理解するのが難しいので簡単に説明します。オペアンプには 2 つの入力と 1 つの出力があります。図中で「+」記号で示されている入力の 1 つは非反転と呼ばれ、「-」記号または丸で示されている 2 番目の入力は反転と呼ばれます。差動オペアンプという言葉は、アンプの出力電圧が入力電圧の差に依存することを意味します。この回路では、オペアンプはコンパレータモードでフィードバックなしでオンになり、入力電圧を比較します。

したがって、一方の入力の電圧が変化せず、もう一方の入力が変化すると、入力の電圧が等しくなる点を通過する瞬間に、アンプの出力の電圧が急激に変化します。

サージ保護回路のテスト

図に戻りましょう。アンプ A1.2 の非反転入力 (ピン 6) は、抵抗 R13 と R14 の間に組み込まれた分圧器に接続されています。この分圧器は 9 V の安定化電圧に接続されているため、抵抗の接続点の電圧は変化せず、6.75 V になります。オペアンプの 2 番目の入力 (ピン 7) は 2 番目の分圧器に接続されています。抵抗R11とR12に組み立てられています。この分圧器は充電電流が流れるバスに接続されており、その電圧は電流量とバッテリーの充電状態に応じて変化します。したがって、ピン 7 の電圧値もそれに応じて変化します。分圧抵抗は、バッテリの充電電圧が 9 V から 19 V に変化したときに、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも低くなり、オペアンプ出力 (ピン 8) の電圧が高くなるように選択されます。 0.8 V よりも低く、オペアンプの電源電圧に近い電圧です。トランジスタが開き、電圧がリレー P2 の巻線に供給され、接点 K2.1 が閉じます。出力電圧によりダイオード VD11 も閉じられ、抵抗 R15 は回路の動作に関与しません。

充電電圧が 19 V を超えるとすぐに (これは、バッテリーが充電器の出力から切り離されている場合にのみ発生します)、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも大きくなります。アンプの出力が突然ゼロに減少します。トランジスタが閉じ、リレーの電源が切れ、接点 K2.1 が開きます。 RAM への供給電圧が遮断されます。オペアンプの出力電圧がゼロになった瞬間に、ダイオード VD11 が開き、R15 が分圧器の R14 に並列に接続されます。ピン 6 の電圧は瞬時に低下するため、リップルや干渉によるオペアンプ入力の電圧が等しい場合の誤検知が排除されます。 R15の値を変更することで、コンパレータのヒステリシス、つまり回路が元の状態に戻る電圧を変更できます。

バッテリが RAM に接続されると、ピン 6 の電圧は再び 6.75 V に設定され、ピン 7 の電圧はそれより低くなり、回路は通常に動作し始めます。

回路の動作をチェックするには、電源の電圧を12 Vから20 Vに変更し、リレーP2の代わりに電圧計を接続してその読み取り値を観察するだけで十分です。電圧が 19 V 未満の場合、電圧計は 17 ～ 18 V の電圧を示します (電圧の一部はトランジスタの両端で降下します)。それより高い場合は、ゼロになります。リレー巻線を回路に接続することをお勧めします。そうすれば、回路の動作だけでなくその機能もチェックされ、リレーをクリックするだけでオートメーションの動作を制御できるようになります。電圧計。

回路が動作しない場合は、オペアンプ出力である入力 6 と 7 の電圧をチェックする必要があります。電圧が上記と異なる場合は、対応する分圧器の抵抗値を確認する必要があります。したがって、分圧抵抗とダイオード VD11 が動作している場合は、オペアンプに欠陥があります。

回路R15、D11をチェックするには、これらの要素の端子の1つを切断するだけで十分です;回路はヒステリシスなしでのみ機能します、つまり、電源から供給される同じ電圧でオンおよびオフになります。トランジスタ VT12 は、R16 ピンの 1 つを切断し、オペアンプの出力の電圧を監視することで簡単にチェックできます。オペアンプの出力の電圧が正しく変化し、リレーが常にオンになっている場合は、トランジスタのコレクタとエミッタの間に故障があることを意味します。

満充電時のバッテリーシャットダウン回路の確認

オペアンプ A1.1 の動作原理は、トリミング抵抗 R5 を使用して電圧カットオフしきい値を変更できる点を除いて、A1.2 の動作と変わりません。

A1.1の動作を確認するには、電源から供給される供給電圧が12〜18 Vの範囲で滑らかに増減します。電圧が15.6 Vに達すると、リレーP1がオフになり、接点K1.1が充電器を低電流に切り替えます。コンデンサC4を介した充電モード。電圧レベルが 12.54 V を下回ると、リレーがオンになり、指定された値の電流で充電器を充電モードに切り替える必要があります。

12.54 V のスイッチングしきい値電圧は、抵抗 R9 の値を変更することで調整できますが、これは必須ではありません。

スイッチ S2 を使用すると、リレー P1 を直接オンにして自動動作モードを無効にすることができます。

コンデンサ充電器回路
自動シャットダウンなし

電子回路の組み立てに十分な経験がない方、またはバッテリーの充電後に充電器を自動的にオフにする必要がない方のために、酸酸自動車バッテリーを充電するための簡易版の回路図を提供します。この回路の特徴は、繰り返しの容易さ、信頼性、高効率で安定した充電電流、バッテリの誤接続に対する保護、供給電圧が失われた場合の充電の自動継続です。

充電電流を安定させる原理は変わらず、コンデンサ C1 ～ C6 のブロックをネットワーク変圧器と直列に接続することによって保証されます。入力巻線とコンデンサの過電圧から保護するために、リレー P1 の常開接点のペアの 1 つが使用されます。

バッテリーが接続されていない場合、リレー P1 K1.1 および K1.2 の接点は開いており、充電器が電源に接続されていても回路に電流は流れません。電池の極性を間違えて接続した場合も同様のことが起こります。バッテリーが正しく接続されている場合、バッテリーからの電流は VD8 ダイオードを通ってリレー P1 の巻線に流れ、リレーが作動して接点 K1.1 と K1.2 が閉じます。閉じた接点 K1.1 を介して、主電源電圧が充電器に供給され、K1.2 を介して充電電流がバッテリに供給されます。

一見すると、リレー接点K1.2は必要ないようですが、リレー接点K1.2がないと、バッテリーが正しく接続されていないと、バッテリーのプラス端子から充電器のマイナス端子を通って電流が流れ、ダイオードブリッジを介してバッテリーとダイオードのマイナス端子に直接接続すると、充電器ブリッジが故障します。

提案されたバッテリ充電用の単純な回路は、6 V または 24 V の電圧でバッテリを充電するように簡単に適用できます。リレー P1 を適切な電圧に置き換えるだけで十分です。 24 ボルトのバッテリを充電するには、変圧器 T1 の二次巻線から少なくとも 36 V の出力電圧を提供する必要があります。

必要に応じて、単純な充電器の回路に、自動充電器の回路と同様に、充電電流と電圧を表示するデバイスを追加して、それをオンにすることができます。

車のバッテリーを充電する方法
自動手作り記憶

充電する前に、車から取り外したバッテリーの汚れを取り除き、表面をソーダ水溶液で拭いて酸の残留物を除去する必要があります。表面に酸があると、ソーダ水溶液は泡立ちます。

バッテリーに酸を充填するためのプラグが付いている場合は、充電中にバッテリー内で発生したガスが自由に逃げることができるように、すべてのプラグを緩める必要があります。電解質レベルを確認することが不可欠であり、電解質レベルが必要以上に低い場合は、蒸留水を追加します。

次に、充電器のスイッチ S1 を使用して充電電流を設定し、端子の極性 (バッテリーのプラス端子を充電器のプラス端子に接続する必要があります) に注意してバッテリーを接続する必要があります。スイッチ S3 が下の位置にある場合、充電器の矢印はバッテリーが生成している電圧をすぐに示します。電源コードをソケットに差し込むだけで、バッテリーの充電プロセスが開始されます。電圧計はすでに充電電圧を表示し始めています。

今日、非常に多くのさまざまなバッテリー駆動のデバイスがあります。そして、最も不都合な瞬間に、単にバッテリーが切れていて、その充電がデバイスの通常の機能に十分ではないため、デバイスが動作しなくなった場合は、さらに迷惑です。

毎回新しい電池を購入するのは非常に高価ですが、指の電池を充電するための自家製デバイスを自分の手で作ってみる価値は十分にあります。

多くの職人は、このような電池 (AA または AAA) を直流で充電することが好ましいと指摘しています。これは、このモードが電池自体の安全性の点で最も有益であるためです。一般に、ネットワークから転送される充電電力は、バッテリー自体の容量の約 1.2 ～ 1.6 倍です。たとえば、容量が 1A/h のニッケルカドミウム電池は、1.6A/h の電流で充電されます。さらに、与えられた電力が低いほど、充電プロセスに有利になります。

現代の世界では、一定期間をカウントダウンして終了を知らせる特別なタイマーを備えた家庭用電化製品が非常に多くあります。単三電池を充電する装置を自作する場合は、 この技術も使えます、バッテリーの充電プロセスが完了すると通知されます。

AA は直流を生成するデバイスで、最大 3 A/h の電力で充電します。制作中は、以下に示す最も一般的な、さらには古典的なスキームが使用されました。この場合の基礎はトランジスタ VT1 です。

このトランジスタの電圧は赤色 LED VD5 で示され、デバイスがネットワークに接続されているときにインジケーターとして機能します。抵抗 R1 は、この LED を通過する電流の特定の電力を設定し、その結果、LED 内の電圧が変動します。コレクタ電流の値は、VT2 (いわゆる「エミッタ回路」) に含まれる R2 から R5 までの抵抗によって形成されます。同時に、抵抗値を変更することで充電の程度を制御できます。 R2 は常に VT1 に接続されており、最小値 70 mA の定電流を設定します。充電電力を増やすには、残りの抵抗を接続する必要があります。 R3、R4、R5。

こちらもお読みください: シンプルな12V - 220Vコンバータを自分の手で作る

注目に値するのは、 充電器はバッテリーが接続されている場合にのみ機能します.

デバイスをネットワークに接続すると、抵抗 R2 に特定の電圧が発生し、この電圧がトランジスタ VT2 に送信されます。その後、さらに電流が流れ、その結果、VD7 LED が激しく点灯し始めます。

自作デバイスの話

USBポートからの充電

ニッケルカドミウム電池の充電器が作れます 通常の USB ポートに基づく。同時に約100mAの電流で充電されます。この場合のスキームは次のようになります。

現在、店頭ではさまざまな充電器が販売されていますが、その価格は非常に高価になる可能性があります。さまざまな自家製製品の主な目的はまさにお金を節約することであることを考えると、この場合は自己組み立てがさらにお勧めです。

この回路は、一対の単三電池を充電するための追加回路を追加することで変更できます。最終的に得られたものは次のとおりです。

より明確にするために、組み立てプロセス中に使用されたコンポーネントを次に示します。

基本的なツールがなければ作業できないことは明らかなので、組み立てを開始する前に、必要なものがすべて揃っていることを確認する必要があります。

はんだごて;
半田;
フラックス;
テスター;
ピンセット;
さまざまなドライバーとナイフ。

こちらもお読みください: 降圧変圧器 220-12 ボルトについてすべて学びましょう

自分で作ることに関する興味深い資料ですので、ご覧になることをお勧めします

当社の無線コンポーネントの性能をチェックするにはテスターが必要です。これを行うには、抵抗を比較し、公称値と比較する必要があります。

組み立てにはケースとバッテリーコンパートメントも必要です。後者は子供用テトリスシミュレーターから取得でき、本体は通常のプラスチックケース（6.5cm/4.5cm/2cm）から作成できます。

ネジを使用してバッテリーコンパートメントをケースに取り付けます。 Dandy コンソールの基板は切り出す必要がありますが、回路の基礎として最適です。不要なコンポーネントをすべて取り除き、電源ソケットだけを残します。次のステップでは、図に基づいてすべての部品をはんだ付けします。

デバイスの電源コードは、USB 入力を備えた通常のコンピュータのマウスコードから取得することも、プラグ付きの電源コードの一部から取得することもできます。はんだ付けするときは、極性を厳密に観察する必要があります。プラスとプラスなどをはんだ付けします。コードをUSBに接続し、プラグに供給される電圧を確認します。テスターは 5V を示すはずです。