DIYのバッテリー充電整流器。 DIYカーバッテリー充電器

17.10.2023

エンジン

特に冬には、車の所有者が外部電源から車のバッテリーを充電する必要がある場合があります。もちろん、電気に詳しくない人でも大丈夫です。 工場出荷時のバッテリー充電器を購入することをお勧めします、外部充電に時間を無駄にすることなく、放電したバッテリーでエンジンを始動できる始動用充電器を購入するとさらに良いでしょう。

ただし、電子機器の分野で少しの知識があれば、簡単な充電器を組み立てることができます。 自分の手で.

一般的な特性

バッテリーを適切に維持し、寿命を延ばすには、端子電圧が 11.2 V を下回ったときに再充電する必要があります。この電圧ではエンジンは始動する可能性が高くなりますが、冬季に長時間駐車すると、バッテリーの故障につながる可能性があります。プレートの硫酸化が起こり、その結果、バッテリーの容量が減少します。冬期に長時間駐車する場合には、バッテリー端子の電圧を定期的に監視する必要があります。 12Vである必要があります。バッテリーを取り外して暖かい場所に持ち込むことを忘れないでください。 充電レベルを監視する.

バッテリーは定電流またはパルス電流を使用して充電されます。定電圧電源を使用する場合、適切な充電電流 バッテリー容量の10分の1にする必要があります。バッテリー容量が 50 Ah の場合、充電には 5 アンペアの電流が必要です。

バッテリーの寿命を延ばすために、バッテリープレートの脱硫技術が使用されます。バッテリは、短時間の大電流が繰り返し消費されると、5 ボルト未満の電圧まで放電します。 このような消費の例としては、スターターの始動が挙げられます。。その後、1 アンペア以内の小さな電流でゆっくりと完全充電が実行されます。このプロセスを8〜9回繰り返します。脱硫酸法は長い時間がかかりますが、すべての研究によれば、良好な結果が得られます。

充電するときは、バッテリーを過充電しないことが重要であることに注意してください。充電は 12.7 ～ 13.3 ボルトの電圧で実行され、バッテリーのモデルによって異なります。 最大料金バッテリーのマニュアルに記載されており、インターネットでいつでも見つけることができます。

過充電すると沸騰する、電解液の密度が増加し、その結果、プレートが破壊されます。工場出荷時の充電デバイスには、充電監視とその後のシャットダウンシステムが備わっています。 このようなシステムを自分で組み立てる, 電子機器に関する十分な知識がないと、かなり難しいです。

DIY組み立て図

電子機器の最小限の知識で組み立てることができ、電圧計または通常のテスターを接続することで充電容量を監視できる簡単な充電装置について話す価値があります。

非常用充電回路

家の近くに一晩駐車した車が、バッテリー上がりにより朝になってエンジンをかけられない場合があります。この不快な状況には多くの理由が考えられます。

バッテリーの状態が良好でわずかに放電していた場合は、次のことが問題の解決に役立ちます。

電源として最適 ノートパソコンの充電器。出力電圧は 19 ボルト、電流は 2 アンペア以内で、このタスクを完了するには十分です。出力コネクタでは、原則として、内部入力はプラス、プラグの外部回路はマイナスです。

必須の制限抵抗として、キャビンの電球を使用できます。もっと使える 強力なランプたとえば、寸法から考えてください。しかし、これにより電源に余分な負荷がかかり、非常に望ましくないことになります。

基本的な回路が組み立てられます。電源のマイナス極が電球に接続され、電球が電池のマイナス極に接続されます。 Plus はバッテリーから電源に直接接続されます。 2 時間以内にバッテリーが充電され、エンジンが始動します。.

デスクトップコンピュータからの電源から

このようなデバイスは製造がより困難ですが、電子機器に関する最小限の知識があれば組み立てることができます。基本はコンピュータシステムユニットからの不要なブロックになります。このようなユニットの出力電圧は +5 ボルトおよび +12 ボルトで、出力電流は約 2 アンペアです。これらのパラメータを使用して、低電力充電器を組み立てることができます。正しく組み立てられていれば、 オーナー様に長く安心してご使用いただけます。バッテリーの完全充電には時間がかかり、バッテリーの容量によって異なりますが、プレートの脱硫の影響は生じません。したがって、デバイスの段階的な組み立ては次のとおりです。

電源を分解し、緑色のワイヤを除くすべてのワイヤのはんだを外します。黒 (GND) と黄色の +12 V の入力位置を覚えておくかマークしてください。
緑色のワイヤを黒色のワイヤがあった場所にはんだ付けします (これは、PC マザーボードなしでユニットを起動するために必要です)。黒色のワイヤーの代わりに、バッテリーを充電するためにマイナスとなるリード線をはんだ付けします。黄色のワイヤーの代わりに、バッテリーを充電するためのプラスのリード線をはんだ付けします。
TL 494 チップまたは同等のものを見つける必要があります。アナログのリストはインターネットで簡単に見つけることができ、そのうちの 1 つは回路内で必ず見つかります。あらゆる種類のブロックは、これらのマイクロ回路なしでは製造されません。
この超小型回路の最初の脚 (左下の脚) から、+12 ボルト出力 (黄色のワイヤ) につながる抵抗を見つけます。これは、図のトラックに沿って視覚的に行うことも、テスターを使用して電源を接続し、最初の脚に接続されている抵抗の入力電圧を測定することによって行うこともできます。変圧器の一次巻線には 220 ボルトの電圧がかかるため、ハウジングなしでユニットを起動する場合は安全対策を講じる必要があることを忘れないでください。
見つかった抵抗の半田を外し、テスターで抵抗値を測定します。値に近い可変抵抗器を選択してください。これを希望の抵抗値に設定し、取り外した回路素子の代わりにフレキシブルワイヤではんだ付けします。
可変抵抗器を調整して電源を開始すると、14 V、理想的には 14.3 V の電圧が得られます。重要なのは、保護を実現するには通常 15 V が限界であることを覚えておいて、無理をしないことです。その結果、シャットダウンしています。
設定値を変更せずに可変抵抗器のはんだを外し、抵抗値を測定します。いくつかの抵抗から必要な抵抗値または最も近い抵抗値を選択し、回路にはんだ付けします。
ユニットを確認してください。出力には必要な電圧があるはずです。必要に応じて、わかりやすいようにケースの上に置いて、プラスとマイナスの回路の出力に電圧計を接続できます。後続の組み立ては逆の順序で行われます。デバイスは使用する準備ができています。

このユニットは安価な工場出荷時の充電器を完全に置き換えることができ、非常に信頼性があります。ただし、デバイスには過負荷保護機能が備わっていますが、極性エラーを防ぐことはできないことを覚えておく必要があります。簡単に言えば、バッテリーに接続するときにプラスとマイナスを間違えると、 充電器はすぐに故障します.

古い変圧器の充電回路

古いコンピューター電源が手元になく、無線工学の経験があり、簡単な回路を自分で設置できる場合は、供給電圧の制御と調整を備えた次の興味深いバッテリー充電回路を使用できます。

デバイスを組み立てるには、古い無停電電源装置またはソ連製のテレビの変圧器を使用できます。。二次巻線の合計電圧が約 25 ボルトに設定されている強力な降圧変圧器であればどれでも使用できます。

ダイオード整流器は 2 つの KD 213A ダイオード (VD 1、VD 2) で組み立てられており、ラジエーターに取り付ける必要があり、輸入された類似品と置き換えることができます。類似物は数多くあり、インターネット上の参考書から簡単に選択できます。確かに必要なダイオードは、自宅の古い不要な機器にあるはずです。

同じ方法を使用して、制御トランジスタ KT 827A (VT 1) とツェナーダイオード D 814 A (VD 3) を置き換えることができます。トランジスタはラジエーターに取り付けられています。

電源電圧は可変抵抗器 R2 によって調整されます。このスキームはシンプルで、明らかに機能しています。持っている人でも組み立て可能です 電子機器に関する最低限の知識.

バッテリーのパルス充電

回路を組み立てるのは難しいですが、これが唯一の欠点です。パルス充電ユニットの簡単な回路を見つけることは不可能でしょう。これは、そのようなブロックがほとんど加熱せず、同時に強力な電力と高効率を備え、サイズがコンパクトであるという利点によって補われます。基板に実装された提案された回路は、160*50*40 mm の容器に収まります。デバイスを組み立てるには、PWM (パルス幅変調) ジェネレーターの動作原理を理解する必要があります。提案されたバージョンでは、一般的で安価な IR 2153 コントローラーを使用して実装されます。

コンデンサを使用すると、デバイスの電力は 190 ワットになります。これは、最大 100 Ah の容量を持つ軽自動車用バッテリーを充電するのに十分です。 470μFのコンデンサを搭載することで電力は2倍になります。最大200アンペア/時間の容量のバッテリーを充電できるようになります。

自動バッテリー充電制御のないデバイスを使用する場合は、最も単純なネットワークである中国製デイリーリレーを使用できます。これにより、ユニットがネットワークから切断された時間を監視する必要がなくなります。

このような装置のコストは約200ルーブルです。バッテリーのおおよその充電時間を知ることで、希望のシャットダウン時間を設定できます。これにより、電力供給が適時に遮断されることが保証されます。仕事に気を取られてバッテリーのことを忘れてしまい、沸騰、プレートの破損、バッテリーの故障につながる可能性があります。新しいバッテリーはかなり高価になります

予防措置

自己組み立てデバイスを使用する場合は、次の安全上の注意事項に従う必要があります。

バッテリーを含むすべてのデバイスは、耐火性の表面上に置く必要があります。
製造されたデバイスを初めて使用するときは、すべての充電パラメータを完全に制御する必要があります。すべての充電要素とバッテリーの加熱温度を制御することが不可欠であり、電解液が沸騰しないようにする必要があります。電圧と電流のパラメータはテスターによって制御されます。一次監視はバッテリーを完全に充電するのにかかる時間を判断するのに役立ち、将来的に役立ちます。

充電器の組み立ては初心者でも簡単です。 220ボルトの開放電圧に対処する必要があるため、重要なことはすべてを慎重に行い、安全対策に従うことです。

現代のほぼすべてのドライバーがバッテリーの問題に遭遇したことがあります。通常の動作を再開するには、モバイル充電器が必要です。これにより、数秒でデバイスを復活させることができます。

充電の主なコンポーネントは変圧器です。そのおかげで、自宅で自分の手で簡単な充電器を作ることができます。

ここでは、構造を組み立てるときに必要な部品を確認します。経験豊富な専門家からのアドバイスは、よくある間違いを避けるのに役立ちます。

バッテリーはどのように充電すればよいですか?

このデバイスの耐用年数を延ばすには、特定のルールに従ってバッテリーを充電する必要があります。いずれかのポイントに違反すると、部品が早期に故障する可能性があります。

充電パラメータは、車のバッテリーの特性に従って選択する必要があります。このプロセスにより、専門部門で販売される専用デバイスの調整が可能になります。一般に、コストがかなり高いため、すべての消費者が利用できるわけではありません。

そのため、ほとんどの人は充電器の電源を自分の手で作ることを好みます。作業プロセスを開始する前に、車の充電器の種類を理解しておく必要があります。

バッテリーの充電の種類

バッテリーを充電するプロセスは、失われた電力を回復することです。これを行うには、定電流と定電圧を生成する特別な端子を使用します。

接続プロセス中に極性を観察することが重要です。取り付けを誤るとショートが発生し、車内部品が発火する恐れがあります。

バッテリーを素早く復活させるには、定電圧を使用することをお勧めします。 5時間以内に車の機能を回復できます。

シンプルな充電器回路

充電器は何から作られますか? 部品や消耗品はすべて古い家電製品を使用できます。

このためには以下が必要になります。

降圧トランスです。古い真空管テレビに見られます。これは、220 V を必要な 15 V に下げるのに役立ちます。変圧器の出力は交流電圧を生成します。将来的には、まっすぐにすることをお勧めします。これを行うには、整流ダイオードが必要です。自分の手で充電器を作る方法の図には、すべての要素の接続が示されています。

ダイオードブリッジ。そのおかげで負性抵抗が得られます。電流は脈動していますが、制御されています。場合によっては、平滑コンデンサを備えたダイオードブリッジが使用されます。定電流を供給します。

消耗品。ここにはヒューズとメーターがあります。これらは、充電プロセス全体の制御に役立ちます。

マルチメーター。車のバッテリーの充電プロセス中の電力の変動を示します。

このデバイスは動作中非常に高温になります。特別なクーラーは、設置場所の過熱を防ぐのに役立ちます。電力サージを制御します。ダイオードブリッジの代わりに使用されます。 DIY 充電器の写真は、車のバッテリーを充電するための既製の機器を示しています。

プロセスは抵抗を変更することで調整できます。これを行うには、調整抵抗を使用します。ほとんどの場合、この方法が使用されます。

2 つのトランジスタとトリミング抵抗を使用して供給電流を手動で調整できます。これらの部品は、一定の電圧を均一に供給し、出力での電圧の正しいレベルを保証します充電器の作り方については、インターネット上に多くのアイデアや説明書があります。

DIY 充電器の写真

自動装置は設計がシンプルですが、動作の信頼性が非常に高いです。デザインは、無駄な電子部品を一切省いたシンプルなデザインで作られています。あらゆる車両のバッテリーを簡単に充電できるように設計されています。

長所:

充電器は何年も長持ちします適切な使用と適切なメンテナンスが必要です。

マイナス点:

いかなる保護も欠如している。
放電モードの排除バッテリーを再調整する可能性もあります。
重量が重い。
かなりの高コストです。

クラシック充電器は次の主要な要素で構成されています。

変成器。
整流器。
調整ブロック。

このようなデバイスは、12V ではなく 14.4V の電圧で直流電流を生成します。したがって、物理法則によれば、同じ電圧の場合、あるデバイスを別のデバイスで充電することは不可能です。上記に基づいて、このようなデバイスの最適値は 14.4 ボルトです。

充電器の主なコンポーネントは次のとおりです。

変成器;
電源プラグ。
ヒューズ (短絡保護を提供します);
ワイヤーレオスタット（充電電流を調整します）。
電流計（電流の強さを示します）。
整流器（交流を直流に変換する）。
レオスタット (電気回路内の電流と電圧を調整します)。
バルブ;
スイッチ;
フレーム;

接続用ワイヤー

充電器を接続するには、原則として、赤と黒のワイヤが使用されます。赤がプラス、黒がマイナスです。

充電器または始動装置を接続するケーブルを選択する場合は、少なくとも 1 mm2 の断面積を選択する必要があります。

注意。詳しい情報は情報提供のみを目的として提供されています。命を吹き込みたいものは何でも、あなた自身の裁量で実行してください。特定のスペアパーツやデバイスを不適切または不適切に取り扱うと、故障の原因となります。

利用可能な充電器の種類を確認したら、直接充電器を自作してみましょう。

コンピューターの電源からバッテリーを充電する

どのようなバッテリーでも充電するには、5 ～ 6 アンペア時で十分です。これはバッテリー全体の容量の約 10% です。 150 W 以上の容量を持つ電源であれば、どの電源でも生成できます。

それでは、コンピューターの電源から独自の充電器を作成する2つの方法を見てみましょう。

方法 1

製造には次の部品が必要です。

電源、150 Wからの電力。
抵抗27キロオーム;
電流レギュレータ R10 または抵抗ブロック。
長さ1メートルのワイヤー。

作業進捗：

始めること電源を分解する必要があります。
抽出します使用しないワイヤ、つまり -5v、+5v、-12v、+12v。
抵抗器を交換してみます R1 を事前に準備した 27 kΩ 抵抗に接続します。
ワイヤーの取り外し 14、15、16 は単にオフにします。
ブロックから電源コードとバッテリーへの配線を取り出します。
電流調整器 R10 を取り付けます。このようなレギュレータがない場合は、自家製の抵抗ブロックを作成できます。これは、並列接続された 2 つの 5 W 抵抗で構成されます。
充電器をセットアップするには、基板内に可変抵抗器を搭載しております。
1、14、15、16番出口へワイヤーをはんだ付けし、抵抗を使用して電圧を13.8〜14.5Vに設定します。
ワイヤーの端には端子を接続します。
残った不要なトラックを削除します。

重要: 完全な指示に従ってください。わずかな逸脱がデバイスの焼損につながる可能性があります。

方法 2

この方法を使用してデバイスを製造するには、もう少し強力な電源、つまり 350 W が必要になります。 12〜14アンペア出力できるので、ニーズを満たします。

作業進捗：

コンピューターの電源にパルストランスにはいくつかの巻線があり、そのうちの 1 つは 12V、2 つ目は 5V です。私たちのデバイスを作るために必要なのは、12V 巻線だけです。
ブロックを実行するには緑色のワイヤを見つけて黒色のワイヤに接続する必要があります。安価な中国製ユニットを使用している場合は、緑色のワイヤーの代わりに灰色のワイヤーが使用されている可能性があります。
古い電源をお使いの場合電源ボタンを使用する場合は、上記の手順は必要ありません。
さらに遠く, 黄色と黒の線から太いバスバーを2本作り、不要な線を切り落とします。黒色のタイヤはマイナス、黄色のタイヤはプラスとなります。
信頼性を向上させるために弊社のデバイスは交換可能です。実際、5V バスには 12V よりも強力なダイオードが搭載されています。
電源にはファンが内蔵されているため、、その後、彼は過熱を恐れません。

方法 3

製造には次の部品が必要です。

電源、電力 230 W。
TL 431チップを搭載したボード。
抵抗2.7キロオーム;
抵抗 200 オーム電力 2 W;
68 オームの抵抗器、電力は 0.5 W。
抵抗 0.47 オーム電力 1 W;
4ピンリレー;
2 ダイオード 1N4007 または類似のダイオード;
抵抗1kΩ;
明るいLED。
ワイヤの長さは少なくとも 1 メートル、断面積は少なくとも 2.5 mm 2、端子付き。

作業進捗：

はんだ除去 4 本の黒ワイヤと 2 本の黄色ワイヤを除くすべてのワイヤは電力を供給します。
ジャンパーで接点を閉じる、過電圧によって電源がオフにならないように、過電圧保護を担当します。
TL 431 チップを搭載したボードに置き換えます。 2.7 kOhm の内蔵抵抗を使用して、出力電圧を 14.4 V に設定します。
200オームの抵抗を追加します電圧を安定させるために、12V チャンネルからの出力ごとに 2 W の電力を供給します。
68オームの抵抗を追加します電圧を安定させるために、5V チャンネルからの出力ごとに 0.5 W の電力を供給します。
TL 431チップを備えた基板上のトランジスタをはんだ付けします。、電圧を設定する際の障害を排除します。
標準抵抗器を交換する、トランス巻線の一次回路で、電力が 1 W の 0.47 オームの抵抗器に接続します。
保護スキームの構築バッテリーへの間違った接続によるもの。
電源のはんだを外す不要な部品。
出力します電源からの必要な配線。
端子をワイヤーにはんだ付けします。

充電器を使いやすくするために、電流計を接続してください。

このような自家製デバイスの利点は、バッテリーを充電できないことです。

アダプターを使用した最も単純なデバイス

シガーライターアダプター

ここで、不要な電源が利用できず、バッテリーが切れて充電する必要がある場合を考えてみましょう。

あらゆる種類の電子機器の善良な所有者やファンは、自律型機器を充電するためのアダプターを持っています。車のバッテリーの充電には、12V アダプターを使用できます。

このような充電の主な条件は、電源によって供給される電圧がバッテリーの電圧以上であることです。

作業進捗：

必要アダプターのワイヤーの端からコネクターを切り取り、絶縁体を少なくとも 5 cm 剥がしてください。
ワイヤーが二重になっているので、、分割する必要があります。 2 本のワイヤの端の間の距離は少なくとも 50 cm である必要があります。
はんだまたはテープ端子ワイヤーの端に差し込み、バッテリーに確実に固定します。
端子が同じなら、その後、記章を付けることに注意する必要があります。
この方法の最大のデメリットはアダプターの温度を継続的に監視することで構成されます。アダプターが焼き切れると、バッテリーが使用できなくなる可能性があります。

アダプターをネットワークに接続する前に、まずアダプターをバッテリーに接続する必要があります。

ダイオードと家庭用電球から作られた充電器

ダイオードは、一方向に電流を流すことができ、抵抗がゼロに等しい半導体電子デバイスです。

ラップトップの充電アダプターはダイオードとして使用されます。

このタイプのデバイスを製造するには、次のものが必要です。

ラップトップ用の充電アダプター。
バルブ;
ワイヤーの長さは1メートルから。

各カーチャージャーは約 20V の電圧を生成します。ダイオードはアダプターの代わりに使用され、電圧を一方向にのみ通過させるため、誤って接続された場合に発生する可能性のある短絡から保護されます。

電球の出力が高いほど、バッテリーの充電は速くなります。

作業進捗：

ラップトップアダプターのプラス線へ電球を接続します。
電球からワイヤーをプラスに投げます。
アダプターのデメリットバッテリーに直接接続します。

正しく接続されている場合、端子の電流が低く電圧が高いため、電球は点灯します。

また、適切な充電には平均 2 ～ 3 アンペアの電流が必要であることにも注意してください。高出力の電球を接続すると電流強度が増加し、バッテリーに悪影響を及ぼします。

これに基づいて、特別な場合にのみ高出力電球を接続できます。

この方法では、端子の電圧を常に監視および測定します。バッテリーを過充電すると、過剰な量の水素が生成され、バッテリーが損傷する可能性があります。

この方法でバッテリーを充電するときは、デバイスの近くに留まるようにしてください。一時的に放置すると、デバイスやバッテリーの故障につながる可能性があります。

確認と設定

デバイスをテストするには、動作する車の電球が必要です。まず、極性を確認しながら、ワイヤーを使用して電球を充電器に接続します。充電器を差し込むとライトが点灯します。すべてが機能しています。

手作りの充電デバイスを使用する前に、その機能を毎回確認してください。このチェックにより、バッテリーが損傷する可能性がすべて排除されます。

車のバッテリーを充電する方法

非常に多くの車所有者は、バッテリーの充電を非常に簡単なことだと考えています。

ただし、このプロセスには、バッテリーの長期的な動作を左右するいくつかの微妙な違いがあります。

バッテリーを充電する前に、いくつかの必要な操作を実行する必要があります。

使用耐薬品性の手袋とゴーグル。
バッテリーを取り外した後機械的損傷や液体漏れの痕跡がないか注意深く検査してください。
保護キャップを緩めます、生成された水素を放出し、バッテリーの沸騰を防ぎます。
液体をよく見てください。フレークがなく、透明である必要があります。液体の色が濃く、沈殿物の兆候がある場合は、すぐに専門家の助けを求めてください。
液面を確認してください。現在の基準では、バッテリーの側面に「最小と最大」のマークがあり、液面が規定値を下回った場合は補充する必要がある。
洪水必要なのは蒸留水だけです。
オンにしないでくださいワニが端末に接続されるまで、充電器をネットワークに接続します。
極性を観察してくださいワニ口クリップを端子に接続するとき。
充電中の場合沸騰する音が聞こえる場合は、デバイスのプラグを抜き、バッテリーを冷ましてから液面を確認し、充電器をネットワークに再接続します。
バッテリーが過充電になっていないことを確認してくださいプレートの状態はこれに依存するためです。
バッテリーを充電充電プロセス中に有毒物質が放出されるため、換気の良い場所でのみ使用してください。
電気ネットワーク短絡が発生した場合にネットワークをオフにする回路ブレーカーを設置する必要があります。

バッテリーを充電した後、時間の経過とともに電流が低下し、端子の電圧が増加します。電圧が 14.5V に達したら、ネットワークから切断して充電を停止する必要があります。電圧が 14.5 V 以上に達すると、バッテリーが沸騰し始め、プレートから液体がなくなります。

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ませんでした。コンピューター上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、電力の点で適切なものを選択し、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。

電圧安定器のチェック

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、もう一方の入力で電圧が変化すると、入力の電圧が等しくなる点を通過した瞬間に、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。