DIYの車の充電器の図。自家製の車のバッテリー充電器：図、説明書

10.10.2023

その他

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。抵抗器 R11 と R12 に組み込まれています。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。

すべてのドライバーは遅かれ早かれバッテリーの問題を抱えています。私もこの運命から逃れることはできませんでした。車を始動させようとして 10 分間失敗した後、私は充電器を購入するか自分で作る必要があると判断しました。夕方、ガレージをチェックしてそこに適切な変圧器を見つけた後、自分で充電することにしました。

そこでは、不要なジャンクの中に、古いテレビの電圧安定器も見つけました。私の意見では、これはハウジングとして素晴らしい機能を発揮すると思います。

インターネットの広大な範囲を調べて自分の強みを実際に評価した結果、私はおそらく最も単純なスキームを選択しました。

図を印刷した後、ラジオ電子機器に興味がある近所の人を訪ねました。 15 分以内に、彼は私に必要な部品を集め、箔 PCB を切り取り、回路基板を描くためのマーカーをくれました。約1時間を費やして、満足できるボードを描きました（ケースの寸法により、広々とした設置が可能です）。基板をエッチングする方法については説明しません。これについてはたくさんの情報があります。私は自分の作品を近所の人に持って行き、彼がそれをエッチングしてくれました。原則として、回路基板を購入して、その上ですべてを行うこともできますが、贈り物の馬によく言われるように...
必要な穴をすべて開け、モニター画面にトランジスタのピン配置を表示した後、はんだごてを取り、約 1 時間後に基板が完成しました。

ダイオードブリッジは市場で購入できますが、主なことは、少なくとも10アンペアの電流用に設計されていることです。 D 242 ダイオードを見つけました。その特性は非常に適しており、PCB にダイオードブリッジをはんだ付けしました。

サイリスタは動作中に著しく高温になるため、ラジエーターに取り付ける必要があります。

電流計については別に言わなければなりません。店舗で購入する必要がありましたが、販売コンサルタントもシャントを引き取ってくれました。回路を少し変更してスイッチを追加して、バッテリーの電圧を測定できるようにすることにしました。ここでもシャントが必要でしたが、電圧を測定するときは並列ではなく直列に接続されます。計算式はインターネットで見つけることができますが、シャント抵抗の損失電力が非常に重要であることを付け加えておきます。私の計算によると、2.25 ワットになるはずですが、4 ワットのシャントが加熱していました。理由はわかりません。私にはそのようなことについて十分な経験がありませんが、主に電流計の測定値が必要であり、電圧計ではないと判断し、これを選択しました。さらに、電圧計モードでは、シャントは 30 ～ 40 秒以内に著しくウォームアップしました。それで、必要なものをすべて集め、椅子の上のすべてを確認した後、私は遺体を取り上げました。スタビライザーを完全に分解し、中身をすべて取り出しました。

正面の壁に印を付けた後、可変抵抗器とスイッチ用の穴を開け、周囲に小径のドリルを使用して電流計用の穴を開けました。鋭利な部分はヤスリで仕上げました。

変圧器とサイリスタ付きラジエーターの位置について少し頭を悩ませた後、このオプションに落ち着きました。

ワニ口クリップをさらにいくつか購入したので、すべて充電する準備ができています。この回路の特徴は、負荷がかかっている状態でのみ動作することです。そのため、デバイスを組み立てて電圧計で端子の電圧を見つけられなかった後、急いで私を叱らないでください。少なくとも車の電球を端子に吊るすだけで満足です。

二次巻線の電圧が 20 ～ 24 ボルトの変圧器を考えてみましょう。ツェナーダイオード D 814。他のすべての要素は図に示されています。

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。
ブロックを開始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。
液面レベル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、バッテリーが冷めるまで待ち、液面を確認してから、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。

この充電器は車のバッテリーを充電するために作成しました。出力電圧は 14.5 ボルト、最大充電電流は 6 A です。ただし、出力電圧と出力電流は範囲内で調整できるため、リチウムイオン電池などの他のバッテリーも充電できます。広範囲に。充電器の主要コンポーネントは AliExpress の Web サイトで購入しました。

コンポーネントは次のとおりです。

50 V の電解コンデンサ 2200 uF、TS-180-2 充電器用の変圧器 (TS-180-2 変圧器のはんだ付け方法を参照)、ワイヤー、電源プラグ、ヒューズ、ダイオード用ラジエーターも必要です。橋、ワニ。少なくとも 150 W (充電電流 6 A の場合) の電力を持つ別の変圧器を使用できます。二次巻線は 10 A の電流用に設計され、15 ～ 20 ボルトの電圧を生成する必要があります。ダイオードブリッジは、少なくとも 10A の電流用に設計された個別のダイオード (たとえば D242A) から組み立てることができます。

充電器のワイヤーは太く短くする必要があります。ダイオードブリッジは大型ラジエーターに取り付ける必要があります。 DC-DCコンバーターのラジエーターを増やすか、冷却用のファンを使用する必要があります。

充電器アセンブリ

電源プラグとヒューズ付きのコードをTS-180-2トランスの一次巻線に接続し、ラジエーターにダイオードブリッジを取り付け、ダイオードブリッジとトランスの二次巻線を接続します。コンデンサをダイオードブリッジのプラス端子とマイナス端子にはんだ付けします。

変圧器を 220 ボルトのネットワークに接続し、マルチメーターで電圧を測定します。次の結果が得られました。

二次巻線の端子の交流電圧は 14.3 ボルト (主電源電圧 228 ボルト) です。
ダイオードブリッジとコンデンサの後の定電圧は 18.4 ボルト (無負荷) です。

図をガイドとして使用して、降圧コンバータと電圧計を DC-DC ダイオードブリッジに接続します。

出力電圧と充電電流の設定

DC-DC コンバータ基板には 2 つのトリミング抵抗が取り付けられており、1 つは最大出力電圧を設定でき、もう 1 つは最大充電電流を設定できます。

充電器を接続すると (出力線には何も接続されていません)、インジケーターにはデバイスの出力の電圧が表示され、電流はゼロになります。電圧ポテンショメータを使用して出力を 5 ボルトに設定します。出力線を互いに閉じ、電流ポテンショメータを使用して短絡電流を 6 A に設定します。次に、出力線を切断して短絡を解消し、電圧ポテンショメータを使用して出力を 14.5 ボルトに設定します。

この充電器は出力ショートの心配はありませんが、極性を逆にすると故障する可能性があります。極性の反転を防ぐために、バッテリーにつながるプラス線のギャップに強力なショットキーダイオードを取り付けることができます。このようなダイオードは、直接接続した場合の電圧降下が低くなります。このような保護により、バッテリーを接続するときに極性を逆にしても電流は流れません。確かに、充電中に大電流が流れるため、このダイオードはラジエーターに取り付ける必要があります。

適切なダイオードアセンブリがコンピュータの電源に使用されます。このアセンブリには、共通のカソードを持つ 2 つのショットキーダイオードが含まれており、並列化する必要があります。当社の充電器には、少なくとも 15 A の電流を持つダイオードが適しています。

このようなアセンブリでは、カソードがハウジングに接続されているため、これらのダイオードを絶縁ガスケットを介してラジエーターに取り付ける必要があることを考慮する必要があります。

保護ダイオードの電圧降下を考慮して、上限電圧を再度調整する必要があります。これを行うには、DC-DC コンバータ基板の電圧ポテンショメータを使用して、充電器の出力端子に直接マルチメータで測定した 14.5 ボルトを設定します。

バッテリーの充電方法

ソーダ水に浸した布でバッテリーを拭き、乾燥させます。プラグを取り外し、電解液レベルを確認し、必要に応じて蒸留水を追加します。充電中はプラグを抜く必要があります。バッテリー内にゴミや汚れが入らないようにしてください。バッテリーを充電する部屋は十分に換気されている必要があります。

バッテリーを充電器に接続し、デバイスを接続します。充電中、電圧は徐々に 14.5 ボルトまで増加し、時間の経過とともに電流は減少します。条件付きで、充電電流が 0.6 ～ 0.7 A に低下した場合、バッテリーは充電されていると見なされます。

充電式バッテリの動作モード、特に充電モードに準拠することにより、耐用年数全体にわたって問題なく動作することが保証されます。バッテリーは電流で充電され、その値は次の式で求められます。

ここで、I は平均充電電流 A.、Q はバッテリーの銘板電気容量 Ah です。

車のバッテリー用の古典的な充電器は、降圧変圧器、整流器、充電電流レギュレーターで構成されています。電流レギュレータとして、ワイヤレオスタット (図 1 を参照) とトランジスタ電流スタビライザが使用されます。

どちらの場合も、これらの要素は大量の熱出力を生成するため、充電器の効率が低下し、故障の可能性が高まります。

充電電流を調整するには、変圧器の一次 (主) 巻線と直列に接続され、過剰なネットワーク電圧を減衰するリアクタンスとして機能するコンデンサの蓄えを使用できます。このようなデバイスの簡略化されたバージョンを図に示します。 2.

この回路では、熱 (有効) 電力は整流器ブリッジのダイオード VD1 ～ VD4 と変圧器でのみ放出されるため、デバイスの発熱はわずかです。

図のデメリット。 2 は、変圧器の二次巻線に定格負荷電圧 (約 18 ÷ 20 V) の 1.5 倍の電圧を供給する必要があることです。

12 ボルト電池を最大 15 A の電流で充電する充電器回路を図に示します。充電電流は 1 ～ 15 A まで 1 A ずつ変更できます。 3.

バッテリーが完全に充電されると、デバイスの電源を自動的にオフにすることができます。負荷回路の短期間の短絡や破損を恐れません。

スイッチ Q1 ～ Q4 を使用してコンデンサのさまざまな組み合わせを接続し、それによって充電電流を調整できます。

可変抵抗器 R4 は K2 の応答しきい値を設定します。K2 は、バッテリー端子の電圧が完全に充電されたバッテリーの電圧に等しいときに動作する必要があります。

図では、図 4 は、充電電流がゼロから最大値までスムーズに調整される別の充電器を示しています。

負荷の電流の変化は、サイリスタ VS1 の開き角を調整することによって実現されます。制御ユニットは単接合トランジスタ VT1 で構成されています。この電流の値は可変抵抗器 R5 の位置によって決まります。バッテリーの最大充電電流は 10A で、電流計で設定されます。このデバイスには、主電源側と負荷側にヒューズ F1 および F2 が備わっています。

サイズが 60x75 mm の充電器プリント基板 (図 4 を参照) のバージョンを次の図に示します。

図の図では、図４に示すように、変圧器の二次巻線は充電電流の３倍の電流に合わせて設計する必要があり、したがって、変圧器の電力もバッテリによって消費される電力の３倍でなければならない。

この状況は、電流調整サイリスタ (サイリスタ) を備えた充電器の重大な欠点です。

注記：

整流ブリッジダイオード VD1 ～ VD4 とサイリスタ VS1 をラジエーターに取り付ける必要があります。

制御要素を変圧器の二次巻線の回路から一次巻線の回路に移動することにより、SCR での電力損失を大幅に削減し、充電器の効率を高めることができます。このような装置を図に示します。 5.

図の図では、 5 制御ユニットは、デバイスの前のバージョンで使用されていたものと同様です。 SCR VS1 は、整流ブリッジ VD1 ～ VD4 の対角線に含まれています。変圧器の一次巻線の電流は充電電流の約 10 分の 1 であるため、ダイオード VD1 ～ VD4 およびサイリスタ VS1 に放出される熱電力は比較的少なく、ラジエーターに取り付ける必要がありません。さらに、変圧器の一次巻線回路にSCRを使用することで、充電電流曲線の形状をわずかに改善し、電流曲線の形状係数の値を下げることができました（これにより、充電電流の効率も向上します）。充電器）。この充電器の欠点は、制御ユニットの要素のネットワークとのガルバニック接続であり、設計を開発するときに考慮する必要があります (たとえば、プラスチック軸の可変抵抗器を使用する)。

図 5 の充電器のプリント基板のバージョン (60x75 mm) を次の図に示します。

注記：

整流ブリッジダイオード VD5 ～ VD8 をラジエーターに取り付ける必要があります。

図 5 の充電器には、A、B、C の文字が付いたダイオードブリッジ VD1-VD4 タイプ KTs402 または KTs405 があります。ツェナーダイオード VD3 タイプ KS518、KS522、KS524、または合計安定化電圧を持つ 2 つの同一のツェナーダイオードで構成されます。 16÷24 ボルト (KS482、D808、KS510 など)。トランジスタ VT1 はユニジャンクション、タイプ KT117A、B、V、G です。ダイオードブリッジ VD5 ～ VD8 はダイオードで構成され、動作します。 10アンペア以上の電流(D242÷D247など)。ダイオードは少なくとも200平方センチメートルの面積を持つラジエーターに設置されており、ラジエーターは非常に熱くなるため、換気のために充電器ケースにファンを取り付けることができます。