Schemat ładowarki samochodowej DIY. Domowa ładowarka samochodowa: schematy, instrukcje

Zdjęcie przedstawia domowej roboty automatyczną ładowarkę do ładowania akumulatorów samochodowych 12 V prądem do 8 A, zamontowaną w obudowie z miliwoltomierza B3-38.

Dlaczego musisz ładować akumulator w samochodzie?
ładowarka

Akumulator w samochodzie ładowany jest za pomocą generatora elektrycznego. Aby chronić sprzęt i urządzenia elektryczne przed zwiększonym napięciem generowanym przez generator samochodowy, instaluje się za nim regulator przekaźnikowy, który ogranicza napięcie w sieci pokładowej samochodu do 14,1 ± 0,2 V. Aby w pełni naładować akumulator, napięcie wymagane jest co najmniej 14,5 IN.

Tym samym niemożliwe jest pełne naładowanie akumulatora z agregatu prądotwórczego i przed nadejściem mrozów konieczne jest doładowanie akumulatora z ładowarki.

Analiza obwodów ładowarki

Schemat wykonania ładowarki z zasilacza komputerowego wygląda atrakcyjnie. Schematy strukturalne zasilaczy komputerowych są takie same, ale elektryczne są inne, a modyfikacja wymaga wysokich kwalifikacji radiotechnika.

Zainteresował mnie obwód kondensatora ładowarki, wydajność jest wysoka, nie generuje ciepła, zapewnia stabilny prąd ładowania niezależnie od stanu naładowania akumulatora i wahań w sieci zasilającej, a także nie boi się mocy wyjściowej zwarcia. Ale ma to również wadę. Jeśli podczas ładowania zerwie się kontakt z akumulatorem, napięcie na kondensatorach wzrośnie kilkukrotnie (kondensatory i transformator tworzą rezonansowy obwód oscylacyjny z częstotliwością sieci) i przebiją się. Należało wyeliminować tylko tę jedną wadę, co udało mi się zrobić.

W rezultacie powstał obwód ładowarki pozbawiony wyżej wymienionych wad. Od ponad 16 lat ładuję nim dowolne akumulatory kwasowe 12 V. Urządzenie działa bez zarzutu.

Schemat ideowy ładowarki samochodowej

Pomimo pozornej złożoności obwód domowej ładowarki jest prosty i składa się tylko z kilku kompletnych jednostek funkcjonalnych.

Jeśli obwód do powtórzenia wydaje Ci się skomplikowany, możesz złożyć kolejny, który będzie działał na tej samej zasadzie, ale bez funkcji automatycznego wyłączania, gdy akumulator będzie w pełni naładowany.

Obwód ogranicznika prądu na kondensatorach balastowych

W samochodowej ładowarce kondensatorowej regulację wielkości i stabilizację prądu ładowania akumulatora zapewnia się poprzez połączenie kondensatorów balastowych C4-C9 szeregowo z uzwojeniem pierwotnym transformatora mocy T1. Im większa pojemność kondensatora, tym większy prąd ładowania akumulatora.

W praktyce jest to pełna wersja ładowarki, za mostkiem diodowym można podłączyć akumulator i ładować go, ale niezawodność takiego układu jest niska. Jeśli kontakt z zaciskami akumulatora zostanie zerwany, kondensatory mogą ulec uszkodzeniu.

Pojemność kondensatorów, która zależy od wielkości prądu i napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora, można w przybliżeniu określić za pomocą wzoru, ale łatwiej jest nawigować, korzystając z danych w tabeli.

Aby regulować prąd i zmniejszać liczbę kondensatorów, można je łączyć równolegle w grupach. Moje przełączanie odbywa się za pomocą przełącznika dwubelkowego, ale można zainstalować kilka przełączników dźwigniowych.

Obwód ochronny
z nieprawidłowego podłączenia biegunów akumulatora

Obwód zabezpieczający przed odwróceniem biegunowości ładowarki w przypadku nieprawidłowego podłączenia akumulatora do zacisków realizowany jest za pomocą przekaźnika P3. W przypadku nieprawidłowego podłączenia akumulatora dioda VD13 nie przepływa prądu, przekaźnik jest odłączony od zasilania, styki przekaźnika K3.1 są rozwarte i do zacisków akumulatora nie płynie prąd. Po prawidłowym podłączeniu przekaźnik zostaje załączony, styki K3.1 są zwarte, a akumulator zostaje podłączony do obwodu ładowania. Ten obwód zabezpieczający przed odwrotną polaryzacją może być używany z dowolną ładowarką, zarówno tranzystorową, jak i tyrystorową. Wystarczy podłączyć go do przerwy w przewodach którymi akumulator jest połączony z ładowarką.

Układ do pomiaru prądu i napięcia ładowania akumulatora

Dzięki obecności przełącznika S3 na powyższym schemacie, podczas ładowania akumulatora można kontrolować nie tylko wielkość prądu ładowania, ale także napięcie. W górnym położeniu S3 mierzony jest prąd, w dolnym położeniu mierzone jest napięcie. Jeśli ładowarka nie jest podłączona do sieci, woltomierz pokaże napięcie akumulatora, a podczas ładowania akumulatora napięcie ładowania. Jako głowicę zastosowano mikroamperomierz M24 z układem elektromagnetycznym. R17 omija głowicę w trybie pomiaru prądu, a R18 służy jako dzielnik przy pomiarze napięcia.

Obwód automatycznego wyłączania ładowarki
gdy akumulator jest w pełni naładowany

Do zasilania wzmacniacza operacyjnego i wytworzenia napięcia odniesienia stosuje się układ stabilizujący DA1 typu 142EN8G 9V. Ten mikroukład nie został wybrany przypadkowo. Kiedy temperatura korpusu mikroukładu zmienia się o 10°, napięcie wyjściowe zmienia się nie więcej niż o setne części wolta.

System automatycznego wyłączania ładowania, gdy napięcie osiągnie 15,6 V, wykonany jest na połowie chipa A1.1. Pin 4 mikroukładu jest podłączony do dzielnika napięcia R7, R8, z którego dostarczane jest do niego napięcie odniesienia 4,5 V. Pin 4 mikroukładu jest podłączony do innego dzielnika za pomocą rezystorów R4-R6, rezystor R5 jest rezystorem dostrajającym do ustawić próg operacyjny maszyny. Wartość rezystora R9 ustala próg załączenia ładowarki na 12,54 V. Dzięki zastosowaniu diody VD7 i rezystora R9 zapewniona jest niezbędna histereza pomiędzy napięciem załączenia i wyłączenia ładowania akumulatora.

Schemat działa w następujący sposób. Po podłączeniu akumulatora samochodowego do ładowarki, której napięcie na zaciskach jest mniejsze niż 16,5 V, na pinie 2 mikroukładu A1.1 ustala się napięcie wystarczające do otwarcia tranzystora VT1, tranzystor otwiera się i przekaźnik P1 jest aktywowany, łącząc styka K1.1 z siecią poprzez blok kondensatorów, rozpoczyna się uzwojenie pierwotne transformatora i ładowanie akumulatora.

Gdy tylko napięcie ładowania osiągnie 16,5 V, napięcie na wyjściu A1.1 spadnie do wartości niewystarczającej do utrzymania tranzystora VT1 w stanie otwartym. Przekaźnik wyłączy się, a styki K1.1 połączą transformator przez kondensator rezerwowy C4, przy którym prąd ładowania będzie równy 0,5 A. Obwód ładowarki będzie w tym stanie, dopóki napięcie na akumulatorze nie spadnie do 12,54 V Gdy tylko napięcie zostanie ustawione na wartość 12,54 V, przekaźnik ponownie się załączy i ładowanie będzie kontynuowane określonym prądem. W razie potrzeby możliwe jest wyłączenie automatycznego układu sterowania za pomocą przełącznika S2.

Tym samym system automatycznego monitorowania ładowania akumulatora wyeliminuje możliwość jego przeładowania. Akumulator można pozostawić podłączony do dołączonej ładowarki przez co najmniej cały rok. Ten tryb jest odpowiedni dla kierowców, którzy jeżdżą tylko latem. Po zakończeniu sezonu wyścigowego akumulator można podłączyć do ładowarki i wyłączyć dopiero wiosną. Nawet w przypadku przerwy w dostawie prądu, po jego przywróceniu, ładowarka będzie kontynuować ładowanie akumulatora w normalny sposób.

Zasada działania układu automatycznego wyłączania ładowarki w przypadku przekroczenia napięcia na skutek braku obciążenia zebranego na drugiej połowie wzmacniacza operacyjnego A1.2 jest taka sama. Tylko próg całkowitego odłączenia ładowarki od sieci zasilającej jest ustawiony na 19 V. Jeśli napięcie ładowania jest mniejsze niż 19 V, napięcie na wyjściu 8 układu A1.2 jest wystarczające, aby utrzymać tranzystor VT2 w stanie otwartym , w którym napięcie jest przykładane do przekaźnika P2. Gdy tylko napięcie ładowania przekroczy 19 V, tranzystor zamknie się, przekaźnik zwolni styki K2.1 i dopływ napięcia do ładowarki zostanie całkowicie zatrzymany. Po podłączeniu akumulatora zasili on obwód automatyki, a ładowarka natychmiast powróci do stanu roboczego.

Konstrukcja automatycznej ładowarki

Wszystkie części ładowarki umieszczone są w obudowie miliamperomierza V3-38, z której usunięto całą jej zawartość za wyjątkiem urządzenia wskazującego. Montaż elementów, z wyjątkiem obwodu automatyki, odbywa się metodą zawiasową.

Konstrukcja obudowy miliamperomierza składa się z dwóch prostokątnych ramek połączonych czterema narożnikami. W rogach wykonane są otwory w równych odstępach, do których wygodnie jest przymocować części.

Transformator sieciowy TN61-220 mocowany jest czterema śrubami M4 na aluminiowej płytce o grubości 2 mm, płytka z kolei przykręcana jest śrubami M3 do dolnych rogów obudowy. Transformator sieciowy TN61-220 mocowany jest czterema śrubami M4 na aluminiowej płytce o grubości 2 mm, płytka z kolei przykręcana jest śrubami M3 do dolnych rogów obudowy. Na tej płycie jest również zainstalowany C1. Na zdjęciu widok ładowarki od dołu.

W górnych rogach obudowy przymocowana jest również płytka z włókna szklanego o grubości 2 mm, do której przykręcono kondensatory C4-C9 oraz przekaźniki P1 i P2. Do tych narożników przykręcona jest także płytka drukowana, na której przylutowany jest obwód sterujący automatycznym ładowaniem akumulatora. W rzeczywistości liczba kondensatorów nie wynosi sześciu, jak na schemacie, ale 14, ponieważ aby uzyskać kondensator o wymaganej wartości, konieczne było połączenie ich równolegle. Kondensatory i przekaźniki połączone są z resztą obwodu ładowarki poprzez złącze (niebieskie na zdjęciu powyżej), co ułatwiło dostęp do pozostałych elementów podczas montażu.

Po zewnętrznej stronie tylnej ściany zamontowany jest żebrowany radiator aluminiowy, który chłodzi diody mocy VD2-VD5. Jest też bezpiecznik 1 A Pr1 i wtyczka (wyjęta z zasilacza komputera) do zasilania.

Diody zasilania ładowarki mocowane są za pomocą dwóch listew zaciskowych do radiatora wewnątrz obudowy. W tym celu w tylnej ścianie obudowy wykonuje się prostokątny otwór. To rozwiązanie techniczne pozwoliło nam zminimalizować ilość ciepła wytwarzanego wewnątrz obudowy i zaoszczędzić miejsce. Przewody diodowe i przewody zasilające przylutowano do luźnej listwy wykonanej z folii z włókna szklanego.

Na zdjęciu widok domowej ładowarki po prawej stronie. Instalacja obwodu elektrycznego odbywa się za pomocą kolorowych przewodów, napięcia przemiennego - brązowego, dodatniego - czerwonego, ujemnego - niebieskiego. Przekrój przewodów prowadzących od uzwojenia wtórnego transformatora do zacisków do podłączenia akumulatora musi wynosić co najmniej 1 mm2.

Bocznik amperomierza to kawałek drutu konstantanowego o wysokiej rezystancji o długości około centymetra, którego końce są uszczelnione miedzianymi paskami. Długość przewodu bocznikowego dobiera się podczas kalibracji amperomierza. Wziąłem przewód z bocznika spalonego testera wskaźnika. Jeden koniec pasków miedzianych jest przylutowany bezpośrednio do dodatniego zacisku wyjściowego, do drugiego paska przylutowany jest gruby przewód wychodzący ze styków przekaźnika P3. Żółty i czerwony przewód idą do urządzenia wskazującego z bocznika.

Płytka drukowana modułu automatyki ładowarki

Układ automatycznej regulacji i zabezpieczenia przed nieprawidłowym podłączeniem akumulatora do ładowarki jest wlutowany na płytce drukowanej wykonanej z folii z włókna szklanego.

Zdjęcie pokazuje wygląd zmontowanego obwodu. Konstrukcja płytki drukowanej obwodu automatycznego sterowania i zabezpieczenia jest prosta, otwory wykonano w odstępie 2,5 mm.

Zdjęcie powyżej przedstawia widok płytki drukowanej od strony montażowej z elementami zaznaczonymi na czerwono. Ten rysunek jest wygodny podczas montażu płytki drukowanej.

Powyższy rysunek płytki drukowanej będzie przydatny podczas jej produkcji przy użyciu technologii drukarki laserowej.

A ten rysunek płytki drukowanej będzie przydatny przy ręcznym nakładaniu ścieżek przewodzących prąd na płytce drukowanej.

Skala wskaźnika miliwoltomierza V3-38 nie mieściła się w wymaganych pomiarach, więc musiałem narysować własną wersję na komputerze, wydrukować ją na grubym białym papierze i przykleić moment na standardowej skali za pomocą kleju.

Dzięki większej skali i kalibracji urządzenia w obszarze pomiarowym dokładność odczytu napięcia wyniosła 0,2 V.

Przewody umożliwiające podłączenie ładowarki do akumulatora i zacisków sieciowych

Przewody służące do podłączenia akumulatora samochodowego do ładowarki posiadają z jednej strony zaciski krokodylkowe, a z drugiej rozdwojone końcówki. Czerwony przewód jest wybrany do podłączenia dodatniego zacisku akumulatora, a niebieski przewód jest wybrany do podłączenia ujemnego zacisku. Przekrój przewodów do podłączenia do urządzenia akumulatorowego musi wynosić co najmniej 1 mm 2.

Ładowarka podłączana jest do sieci elektrycznej za pomocą uniwersalnego przewodu z wtyczką i gniazdkiem, jaki służy do podłączania komputerów, sprzętu biurowego i innych urządzeń elektrycznych.

Informacje o częściach ładowarki

Zastosowano transformator mocy T1 typu TN61-220, którego uzwojenia wtórne są połączone szeregowo, jak pokazano na schemacie. Ponieważ wydajność ładowarki wynosi co najmniej 0,8, a prąd ładowania zwykle nie przekracza 6 A, wystarczy dowolny transformator o mocy 150 watów. Uzwojenie wtórne transformatora powinno zapewniać napięcie 18-20 V przy prądzie obciążenia do 8 A. Jeśli nie ma gotowego transformatora, można pobrać dowolną odpowiednią moc i przewinąć uzwojenie wtórne. Liczbę zwojów uzwojenia wtórnego transformatora można obliczyć za pomocą specjalnego kalkulatora.

Kondensatory C4-C9 typu MBGCh na napięcie co najmniej 350 V. Można stosować kondensatory dowolnego typu przeznaczone do pracy w obwodach prądu przemiennego.

Diody VD2-VD5 są odpowiednie dla dowolnego typu, przystosowane do prądu 10 A. VD7, VD11 - dowolne pulsacyjne krzemowe. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 i VD13 to takie, które wytrzymują prąd o natężeniu 1 A. Dioda LED VD1 jest dowolna, VD9 Ja użyłem typu KIPD29. Charakterystyczną cechą tej diody LED jest to, że zmienia ona kolor w przypadku zmiany polaryzacji połączenia. Do jego przełączenia wykorzystywane są styki K1.2 przekaźnika P1. Podczas ładowania prądem głównym dioda LED świeci na żółto, a po przejściu do trybu ładowania akumulatora świeci na zielono. Zamiast diody binarnej można zamontować dwie dowolne diody jednokolorowe łącząc je według poniższego schematu.

Wybrany wzmacniacz operacyjny to KR1005UD1, analog zagranicznego AN6551. Takie wzmacniacze zastosowano w zespole dźwiękowo-wideo rejestratora VM-12. Zaletą wzmacniacza jest to, że nie wymaga bipolarnego zasilania ani układów korekcyjnych i działa przy napięciu zasilania od 5 do 12 V. Można go zastąpić niemal każdym podobnym. Na przykład LM358, LM258, LM158 nadają się do wymiany mikroukładów, ale ich numeracja pinów jest inna i konieczne będzie wprowadzenie zmian w projekcie płytki drukowanej.

Przekaźniki P1 i P2 są dowolne dla napięcia 9-12 V i styki przeznaczone na prąd przełączający 1 A. P3 dla napięcia 9-12 V i prądu przełączającego 10 A, np. RP-21-003. Jeżeli w przekaźniku znajduje się kilka grup styków, zaleca się lutowanie ich równolegle.

Przełącznik S1 dowolnego typu, przeznaczony do pracy przy napięciu 250 V i posiadający wystarczającą liczbę styków przełączających. Jeśli nie potrzebujesz stopnia regulacji prądu wynoszącego 1 A, możesz zainstalować kilka przełączników dźwigniowych i ustawić prąd ładowania, powiedzmy, 5 A i 8 A. Jeśli ładujesz tylko akumulatory samochodowe, to rozwiązanie to jest w pełni uzasadnione. Przełącznik S2 służy do wyłączenia układu kontroli poziomu naładowania. Jeśli akumulator jest ładowany dużym prądem, system może działać przed całkowitym naładowaniem akumulatora. W takim przypadku możesz wyłączyć system i kontynuować ładowanie ręcznie.

Odpowiednia jest dowolna głowica elektromagnetyczna do miernika prądu i napięcia o całkowitym prądzie odchylenia 100 μA, na przykład typ M24. Jeśli nie ma potrzeby mierzyć napięcia, a jedynie prąd, można zainstalować gotowy amperomierz przeznaczony do maksymalnego stałego prądu pomiarowego 10 A i monitorować napięcie zewnętrznym testerem zegarowym lub multimetrem podłączając je do akumulatora Łączność.

Ustawianie automatycznej jednostki regulacyjnej i zabezpieczającej automatycznej jednostki sterującej

Jeśli płytka zostanie poprawnie zmontowana i wszystkie elementy radiowe będą sprawne, obwód zadziała natychmiast. Pozostaje jedynie ustawić za pomocą rezystora R5 próg napięcia, po osiągnięciu którego ładowanie akumulatora zostanie przełączone w tryb ładowania niskoprądowego.

Regulację można przeprowadzić bezpośrednio podczas ładowania akumulatora. Mimo to lepiej jest zachować ostrożność i sprawdzić i skonfigurować obwód automatycznego sterowania i ochrony automatu przed zainstalowaniem go w obudowie. Do tego potrzebny będzie zasilacz prądu stałego, który ma możliwość regulacji napięcia wyjściowego w zakresie od 10 do 20 V, przeznaczony dla prądu wyjściowego 0,5-1 A. Jeśli chodzi o przyrządy pomiarowe, będziesz potrzebować dowolnego woltomierz, tester wskaźnikowy lub multimetr przeznaczony do pomiaru napięcia stałego, z granicą pomiaru od 0 do 20 V.

Sprawdzanie stabilizatora napięcia

Po zainstalowaniu wszystkich części na płytce drukowanej należy przyłożyć napięcie zasilania 12-15 V z zasilacza do wspólnego przewodu (minus) i styku 17 układu DA1 (plus). Zmieniając napięcie na wyjściu zasilacza z 12 na 20 V, należy za pomocą woltomierza upewnić się, że napięcie na wyjściu 2 układu stabilizatora napięcia DA1 wynosi 9 V. Jeśli napięcie jest inne lub się zmienia, wówczas DA1 jest uszkodzony.

Mikroukłady serii K142EN i analogi mają zabezpieczenie przed zwarciami na wyjściu, a jeśli zwierasz jego wyjście do wspólnego przewodu, mikroukład przejdzie w tryb ochrony i nie ulegnie awarii. Jeśli test wykaże, że napięcie na wyjściu mikroukładu wynosi 0, nie zawsze oznacza to, że jest on uszkodzony. Jest całkiem możliwe, że między ścieżkami płytki drukowanej doszło do zwarcia lub jeden z elementów radiowych w pozostałej części obwodu jest uszkodzony. Aby sprawdzić mikroukład, wystarczy odłączyć jego pin 2 od płytki i jeśli pojawi się na nim 9 V, oznacza to, że mikroukład działa i należy znaleźć i wyeliminować zwarcie.

Sprawdzenie systemu ochrony przeciwprzepięciowej

Postanowiłem zacząć opisywać zasadę działania obwodu od prostszej części obwodu, która nie podlega rygorystycznym normom dotyczącym napięcia roboczego.

Funkcję odłączenia ładowarki od sieci w przypadku odłączenia akumulatora pełni część obwodu zmontowana na operacyjnym wzmacniaczu różnicowym A1.2 (zwanym dalej wzmacniaczem operacyjnym).

Zasada działania operacyjnego wzmacniacza różnicowego

Bez znajomości zasady działania wzmacniacza operacyjnego trudno jest zrozumieć działanie obwodu, dlatego podam krótki opis. Wzmacniacz operacyjny ma dwa wejścia i jedno wyjście. Jedno z wejść, oznaczone na schemacie znakiem „+”, nazywa się nieodwracającym, a drugie wejście, oznaczone znakiem „–” lub kółkiem, nazywa się odwracającym. Słowo różnicowy wzmacniacz operacyjny oznacza, że ​​napięcie na wyjściu wzmacniacza zależy od różnicy napięć na jego wejściach. W tym obwodzie wzmacniacz operacyjny jest włączany bez sprzężenia zwrotnego, w trybie komparatora – porównywanie napięć wejściowych.

Zatem, jeśli napięcie na jednym z wejść pozostanie niezmienione, ale zmieni się na drugim, to w momencie przejścia przez punkt równości napięć na wejściach napięcie na wyjściu wzmacniacza zmieni się gwałtownie.

Testowanie obwodu ochrony przeciwprzepięciowej

Wróćmy do diagramu. Nieodwracające wejście wzmacniacza A1.2 (pin 6) jest podłączone do dzielnika napięcia zamontowanego na rezystorach R13 i R14. Dzielnik ten jest podłączony do stabilizowanego napięcia 9 V, dlatego napięcie w miejscu podłączenia rezystorów nigdy się nie zmienia i wynosi 6,75 V. Drugie wejście wzmacniacza operacyjnego (pin 7) jest podłączone do drugiego dzielnika napięcia, zamontowany na rezystorach R11 i R12. Dzielnik napięcia jest podłączony do szyny, przez którą przepływa prąd ładowania, a napięcie na nim zmienia się w zależności od wielkości prądu i stanu naładowania akumulatora. Dlatego wartość napięcia na pinie 7 również odpowiednio się zmieni. Rezystancje dzielnika są dobrane w taki sposób, że gdy napięcie ładowania akumulatora zmieni się z 9 na 19 V, napięcie na pinie 7 będzie mniejsze niż na pinie 6, a napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego (pin 8) będzie większe niż 0,8 V i blisko napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego. Tranzystor zostanie otwarty, na uzwojenie przekaźnika P2 zostanie podane napięcie i zwarte zostanie styki K2.1. Napięcie wyjściowe zamknie również diodę VD11, a rezystor R15 nie będzie brał udziału w działaniu obwodu.

Gdy tylko napięcie ładowania przekroczy 19 V (może się to zdarzyć tylko wtedy, gdy akumulator zostanie odłączony od wyjścia ładowarki), napięcie na pinie 7 stanie się większe niż na pinie 6. W tym przypadku napięcie na op- moc wzmacniacza gwałtownie spadnie do zera. Tranzystor zamknie się, przekaźnik zostanie pozbawiony zasilania, a styki K2.1 zostaną otwarte. Napięcie zasilania pamięci RAM zostanie przerwane. W momencie, gdy napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego osiągnie zero, dioda VD11 otwiera się i w ten sposób R15 jest podłączony równolegle do R14 dzielnika. Napięcie na pinie 6 natychmiast się zmniejszy, co wyeliminuje fałszywe alarmy, gdy napięcia na wejściach wzmacniacza operacyjnego będą równe z powodu tętnienia i zakłóceń. Zmieniając wartość R15, można zmienić histerezę komparatora, czyli napięcie, przy którym obwód powróci do stanu pierwotnego.

Po podłączeniu akumulatora do pamięci RAM napięcie na pinie 6 ponownie zostanie ustawione na 6,75 V, a na pinie 7 będzie niższe i obwód zacznie działać normalnie.

Aby sprawdzić działanie obwodu wystarczy zmienić napięcie na zasilaczu z 12 na 20 V i zamiast przekaźnika P2 podłączyć woltomierz i obserwować jego odczyty. Gdy napięcie jest mniejsze niż 19 V, woltomierz powinien wskazywać napięcie 17-18 V (część napięcia spadnie na tranzystorze), a jeśli będzie wyższe, zero. Nadal wskazane jest podłączenie uzwojenia przekaźnika do obwodu, wtedy sprawdzone zostanie nie tylko działanie obwodu, ale także jego funkcjonalność, a za pomocą kliknięć przekaźnika będzie można kontrolować działanie automatyki bez woltomierz.

Jeśli obwód nie działa, należy sprawdzić napięcia na wejściach 6 i 7, wyjście wzmacniacza operacyjnego. Jeżeli napięcia różnią się od wskazanych powyżej, należy sprawdzić wartości rezystorów odpowiednich dzielników. Jeśli rezystory dzielnika i dioda VD11 działają, oznacza to, że wzmacniacz operacyjny jest uszkodzony.

Aby sprawdzić obwód R15, D11, wystarczy odłączyć jeden z zacisków tych elementów, obwód będzie działał, tylko bez histerezy, czyli będzie się włączał i wyłączał przy tym samym napięciu dostarczanym z zasilacza. Tranzystor VT12 można łatwo sprawdzić, odłączając jeden z pinów R16 i monitorując napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego. Jeśli napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego zmienia się prawidłowo, a przekaźnik jest zawsze włączony, oznacza to, że doszło do awarii między kolektorem a emiterem tranzystora.

Sprawdzanie obwodu wyłączania akumulatora, gdy jest w pełni naładowany

Zasada działania wzmacniacza operacyjnego A1.1 nie różni się od działania A1.2, z wyjątkiem możliwości zmiany progu odcięcia napięcia za pomocą rezystora przycinającego R5.

Aby sprawdzić działanie A1.1, napięcie zasilania podawane z zasilacza płynnie rośnie i maleje w granicach 12-18 V. Gdy napięcie osiągnie 15,6 V, przekaźnik P1 powinien się wyłączyć, a styki K1.1 przełączyć ładowarkę na niski prąd tryb ładowania przez kondensator C4. Gdy poziom napięcia spadnie poniżej 12,54 V, powinien załączyć się przekaźnik i przełączyć ładowarkę w tryb ładowania prądem o zadanej wartości.

Napięcie progowe przełączania wynoszące 12,54 V można regulować zmieniając wartość rezystora R9, ale nie jest to konieczne.

Za pomocą przełącznika S2 można wyłączyć automatyczny tryb pracy poprzez bezpośrednie załączenie przekaźnika P1.

Obwód ładowarki kondensatora
bez automatycznego wyłączania

Dla tych, którzy nie mają wystarczającego doświadczenia w montażu obwodów elektronicznych lub nie potrzebują automatycznego wyłączania ładowarki po naładowaniu akumulatora, proponuję uproszczoną wersję schematu ładowania akumulatorów samochodowych kwasowo-kwasowych. Cechą wyróżniającą obwód jest łatwość powtarzalności, niezawodność, wysoka wydajność i stabilny prąd ładowania, zabezpieczenie przed nieprawidłowym podłączeniem akumulatora oraz automatyczna kontynuacja ładowania w przypadku zaniku napięcia zasilania.

Zasada stabilizacji prądu ładowania pozostaje niezmieniona i jest zapewniona poprzez połączenie bloku kondensatorów C1-C6 szeregowo z transformatorem sieciowym. Do zabezpieczenia przed przepięciem na uzwojeniu wejściowym i kondensatorach wykorzystywana jest jedna z par styków normalnie rozwartych przekaźnika P1.

Gdy akumulator nie jest podłączony, styki przekaźników P1 K1.1 i K1.2 są rozwarte i nawet jeśli ładowarka jest podłączona do zasilacza, do obwodu nie płynie prąd. To samo dzieje się, jeśli podłączysz akumulator nieprawidłowo, zgodnie z polaryzacją. Po prawidłowym podłączeniu akumulatora prąd z niego przepływa przez diodę VD8 do uzwojenia przekaźnika P1, przekaźnik zostaje załączony, a jego styki K1.1 i K1.2 są zwarte. Przez zamknięte styki K1.1 napięcie sieciowe jest dostarczane do ładowarki, a przez K1.2 prąd ładowania jest dostarczany do akumulatora.

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że styki przekaźnika K1.2 nie są potrzebne, ale jeśli ich nie ma, to w przypadku nieprawidłowego podłączenia akumulatora prąd popłynie z dodatniego zacisku akumulatora przez ujemny zacisk ładowarki, a następnie przez mostek diodowy i dalej bezpośrednio do ujemnego bieguna akumulatora i diod mostek ładowarki ulegnie awarii.

Proponowany prosty obwód ładowania akumulatorów można łatwo dostosować do ładowania akumulatorów napięciem 6 V lub 24 V. Wystarczy wymienić przekaźnik P1 na odpowiednie napięcie. Aby naładować akumulatory 24 V, konieczne jest zapewnienie napięcia wyjściowego z uzwojenia wtórnego transformatora T1 o wartości co najmniej 36 V.

W razie potrzeby obwód prostej ładowarki można uzupełnić o urządzenie wskazujące prąd i napięcie ładowania, włączając je jak w obwodzie automatycznej ładowarki.

Jak naładować akumulator samochodowy
automatyczna pamięć domowa

Przed ładowaniem akumulator wyjęty z samochodu należy oczyścić z brudu, a jego powierzchnie przetrzeć wodnym roztworem sody w celu usunięcia pozostałości kwasu. Jeśli na powierzchni znajduje się kwas, wówczas wodny roztwór sody pieni się.

Jeżeli akumulator posiada korki do napełniania kwasem, to wszystkie korki należy odkręcić, aby gazy powstające w akumulatorze podczas ładowania mogły swobodnie ulatniać się. Koniecznie sprawdź poziom elektrolitu, a jeśli jest niższy od wymaganego, uzupełnij wodę destylowaną.

Następnie należy ustawić prąd ładowania za pomocą przełącznika S1 na ładowarce i podłączyć akumulator, przestrzegając biegunowości (biegun dodatni akumulatora musi być podłączony do dodatniego bieguna ładowarki) do jego zacisków. Jeśli przełącznik S3 znajduje się w pozycji dolnej, strzałka na ładowarce natychmiast pokaże napięcie wytwarzane przez akumulator. Wystarczy, że włożysz przewód zasilający do gniazdka i rozpocznie się proces ładowania akumulatora. Woltomierz zacznie już pokazywać napięcie ładowania.

Każdy kierowca prędzej czy później ma problemy z akumulatorem. Ja też nie uniknąłem tego losu. Po 10 minutach nieudanych prób uruchomienia samochodu zdecydowałem, że muszę kupić lub zrobić własną ładowarkę. Wieczorem po sprawdzeniu garażu i znalezieniu tam odpowiedniego transformatora zdecydowałem się na samodzielne ładowanie.

Tam wśród niepotrzebnych złomu znalazłem też stabilizator napięcia ze starego telewizora, który moim zdaniem świetnie sprawdziłby się w roli obudowy.

Po przeszukaniu rozległych przestrzeni Internetu i dokładnej ocenie swoich mocnych stron, prawdopodobnie wybrałem najprostszy schemat.

Po wydrukowaniu schematu udałem się do sąsiada, który interesuje się elektroniką radiową. W ciągu 15 minut zebrał dla mnie potrzebne części, odciął kawałek folii PCB i dał mi marker do rysowania płytek drukowanych. Po około godzinie narysowałem akceptowalną tablicę (wymiary obudowy pozwalają na przestronną instalację). Nie będę Ci mówił, jak wytrawić tablicę, jest na ten temat wiele informacji. Zabrałam moje dzieło do sąsiada, a on je dla mnie wyrył. W zasadzie można kupić płytkę drukowaną i zrobić na niej wszystko, ale jak to mówią na podarowanego konia...
Po wywierceniu wszystkich niezbędnych otworów i wyświetleniu na ekranie monitora rozmieszczenia tranzystorów chwyciłem za lutownicę i po około godzinie miałem gotową płytkę.

Mostek diodowy można kupić na rynku, najważniejsze jest to, że jest zaprojektowany na prąd co najmniej 10 amperów. Znalazłem diody D 242, ich charakterystyka jest całkiem odpowiednia i przylutowałem mostek diodowy na kawałku PCB.

Tyrystor należy zamontować na grzejniku, ponieważ podczas pracy nagrzewa się on zauważalnie.

Osobno muszę powiedzieć o amperomierzu. Musiałem go kupić w sklepie, gdzie konsultant sprzedaży również odebrał bocznik. Postanowiłem trochę zmodyfikować obwód i dodać przełącznik, abym mógł zmierzyć napięcie na akumulatorze. Tutaj również potrzebny był bocznik, ale przy pomiarze napięcia jest on podłączony nie równolegle, ale szeregowo. Wzór obliczeniowy można znaleźć w Internecie, dodam, że duże znaczenie ma moc rozpraszania rezystorów bocznikowych. Według moich obliczeń powinno wynosić 2,25 wata, ale mój 4-watowy bocznik się nagrzewał. Powód jest mi nieznany, nie mam wystarczającego doświadczenia w takich sprawach, ale uznając, że potrzebuję głównie odczytów amperomierza, a nie woltomierza, zdecydowałem się na to. Co więcej, w trybie woltomierza bocznik zauważalnie nagrzewa się w ciągu 30-40 sekund. Zebrawszy więc wszystko, czego potrzebowałem i sprawdziwszy wszystko na stołku, wziąłem ciało. Po całkowitym zdemontowaniu stabilizatora wyjąłem całą jego zawartość.

Po zaznaczeniu przedniej ściany wywierciłem otwory na rezystor zmienny i przełącznik, następnie wiertłem o małej średnicy na obwodzie wywierciłem otwory na amperomierz. Ostre krawędzie wykończono pilnikiem.

Po chwili zastanowienia się nad lokalizacją transformatora i grzejnika z tyrystorem zdecydowałem się na tę opcję.

Kupiłem jeszcze kilka krokodyli i wszystko jest gotowe do ładowania. Osobliwością tego obwodu jest to, że działa on tylko pod obciążeniem, więc po złożeniu urządzenia i nie znalezieniu napięcia na zaciskach za pomocą woltomierza nie spiesz się, aby mnie skarcić. Wystarczy powiesić na zaciskach chociaż żarówkę samochodową i będziesz zadowolony.

Weź transformator o napięciu na uzwojeniu wtórnym 20-24 woltów. Dioda Zenera D 814. Wszystkie pozostałe elementy pokazano na schemacie.

Urządzenia automatyczne są proste w konstrukcji, ale bardzo niezawodne w działaniu. Ich konstrukcja została stworzona w oparciu o prostą konstrukcję bez zbędnych dodatków elektronicznych. Przeznaczone są do prostego ładowania akumulatorów wszelkich pojazdów.

Plusy:

1. Ładowarka posłuży wiele lat przy właściwym użytkowaniu i właściwej konserwacji.

Wady:

1. Brak jakiejkolwiek ochrony.
2. Eliminacja trybu rozładowania oraz możliwość regeneracji akumulatora.
3. Ciężki.
4. Dość wysoki koszt.

Klasyczna ładowarka składa się z następujących kluczowych elementów:

1. Transformator.
2. Prostownik.
3. Blok regulacyjny.

Takie urządzenie wytwarza prąd stały o napięciu 14,4 V, a nie 12 V. Dlatego zgodnie z prawami fizyki nie można ładować jednego urządzenia drugim, jeśli mają one to samo napięcie. W oparciu o powyższe optymalna wartość dla takiego urządzenia wynosi 14,4 wolta.

Kluczowymi elementami każdej ładowarki są:

• transformator;
• wtyczka sieciowa;
• bezpiecznik (zapewnia ochronę przed zwarciem);
• reostat drutowy (reguluje prąd ładowania);
• amperomierz (pokazuje siłę prądu elektrycznego);
• prostownik (przekształca prąd przemienny na prąd stały);
• reostat (reguluje prąd i napięcie w obwodzie elektrycznym);
• żarówka;
• przełącznik;
• rama;

Przewody do podłączenia

Aby podłączyć dowolną ładowarkę, z reguły stosuje się przewody czerwony i czarny, czerwony jest dodatni, czarny jest ujemny.

Wybierając kable do podłączenia ładowarki lub urządzenia rozruchowego należy wybrać przekrój co najmniej 1 mm2.

Uwaga. Dalsze informacje podano wyłącznie w celach informacyjnych. Cokolwiek chcesz ożywić, robisz to według własnego uznania. Nieprawidłowe lub nieumiejętne obchodzenie się z niektórymi częściami zamiennymi i urządzeniami spowoduje ich nieprawidłowe działanie.

Po zapoznaniu się z dostępnymi rodzajami ładowarek przejdźmy od razu do ich samodzielnego wykonania.

Ładowanie akumulatora z zasilacza komputera

Do naładowania dowolnego akumulatora wystarczy 5-6 amperogodzin, co stanowi około 10% pojemności całego akumulatora. Może go wytworzyć dowolny zasilacz o mocy 150 W lub większej.

Przyjrzyjmy się więc dwóm sposobom wykonania własnej ładowarki z zasilacza komputerowego.

Metoda pierwsza

Do produkcji potrzebne są następujące części:

• zasilacz, moc od 150 W;
• rezystor 27 kOhm;
• regulator prądu R10 lub blok rezystorów;
• przewody o długości 1 metra;

Postęp prac:

1. Zacząć będziemy musieli zdemontować zasilacz.
2. Ekstrahujemy przewody, których nie używamy, a mianowicie -5v, +5v, -12v i +12v.
3. Wymieniamy rezystor R1 do wcześniej przygotowanego rezystora 27 kOhm.
4. Usuwanie przewodów 14 i 15 oraz 16 po prostu wyłączamy.
5. Z bloku Wyciągamy przewód zasilający i przewody do akumulatora.
6. Zamontuj regulator prądu R10. W przypadku braku takiego regulatora można wykonać domowy blok rezystorów. Będzie się składał z dwóch rezystorów o mocy 5 W, które zostaną połączone równolegle.
7. Aby skonfigurować ładowarkę, Instalujemy rezystor zmienny na płytce.
8. Do wyjść 1,14,15,16 Lutujemy przewody i za pomocą rezystora ustawiamy napięcie na 13,8-14,5V.
9. Na końcu przewodów podłączyć zaciski.
10. Usuwamy pozostałe niepotrzebne utwory.

Ważne: postępuj zgodnie z pełną instrukcją, najmniejsze odchylenie może prowadzić do wypalenia urządzenia.

Metoda druga

Do wyprodukowania naszego urządzenia tą metodą potrzebny będzie nieco mocniejszy zasilacz, czyli 350 W. Ponieważ może wytwarzać 12-14 amperów, co zaspokoi nasze potrzeby.

Postęp prac:

1. W zasilaczach komputerowych Transformator impulsowy ma kilka uzwojeń, jedno z nich ma napięcie 12 V, a drugie 5 V. Do wykonania naszego urządzenia wystarczy uzwojenie 12V.
2. Aby rozpocząć nasz blok musisz znaleźć zielony przewód i podłączyć go do czarnego przewodu. Jeśli używasz taniego chińskiego urządzenia, zamiast zielonego może być szary przewód.
3. Jeśli masz stary zasilacz a w przypadku przycisku zasilania powyższa procedura nie jest konieczna.
4. Dalej, z żółtego i czarnego przewodu robimy 2 grube szyny zbiorcze i odcinamy niepotrzebne przewody. Czarna opona będzie minusem, żółta będzie plusem.
5. Aby poprawić niezawodność Nasze urządzenie można zamienić. Faktem jest, że szyna 5V ma mocniejszą diodę niż 12V.
6. Ponieważ zasilacz ma wbudowany wentylator, wtedy nie boi się przegrzania.

Metoda trzecia

Do produkcji będziemy potrzebować następujących części:

• zasilacz, moc 230 W;
• płytka z chipem TL 431;
• rezystor 2,7 kOhm;
• rezystor 200 Ohm moc 2 W;
• Rezystor 68 omów o mocy 0,5 W;
• rezystor 0,47 oma moc 1 W;
• przekaźnik 4-pinowy;
• 2 diody 1N4007 lub podobne;
• rezystor 1kOhm;
• jasna dioda LED;
• długość przewodu co najmniej 1 metr i przekrój co najmniej 2,5 mm2 z zaciskami;

Postęp prac:

1. Rozlutowanie wszystkie przewody z wyjątkiem 4 czarnych i 2 żółtych przewodów, ponieważ przewodzą prąd.
2. Zamknij styki zworką, odpowiedzialny za ochronę przeciwprzepięciową, dzięki czemu nasz zasilacz nie wyłączy się na skutek przepięcia.
3. Zastępujemy go na płytce chipem TL 431 wbudowany rezystor dla rezystora 2,7 kOhm, umożliwiający ustawienie napięcia wyjściowego na 14,4 V.
4. Dodaj rezystor 200 omów o mocy 2 W na wyjście z kanału 12V, w celu stabilizacji napięcia.
5. Dodaj rezystor 68 omów o mocy 0,5 W na wyjście z kanału 5V, w celu stabilizacji napięcia.
6. Przylutuj tranzystor na płytce z chipem TL 431, aby wyeliminować przeszkody podczas ustawiania napięcia.
7. Wymień standardowy rezystor, w obwodzie pierwotnym uzwojenia transformatora, do rezystora 0,47 oma o mocy 1 W.
8. Montaż schematu ochrony z nieprawidłowego podłączenia do akumulatora.
9. Odlutuj od zasilacza niepotrzebne części.
10. Wyprowadzamy niezbędne przewody od zasilacza.
11. Przylutuj zaciski do przewodów.

Dla ułatwienia obsługi ładowarki należy podłączyć amperomierz.

Zaletą takiego domowego urządzenia jest brak możliwości ponownego naładowania baterii.

Najprostsze urządzenie wykorzystujące adapter

adapter do zapalniczki

Rozważmy teraz przypadek, gdy nie mamy dostępu do niepotrzebnego źródła zasilania, nasza bateria jest rozładowana i należy ją naładować.

Każdy dobry posiadacz lub miłośnik wszelkiego rodzaju urządzeń elektronicznych posiada adapter umożliwiający ładowanie sprzętu autonomicznego. Do ładowania akumulatora samochodowego można użyć dowolnego zasilacza 12 V.

Głównym warunkiem takiego ładowania jest to, że napięcie dostarczane przez źródło jest nie mniejsze niż napięcie akumulatora.

Postęp prac:

1. Niezbędny odetnij złącze od końca przewodu adaptera i zdejmij izolację na długości co najmniej 5 cm.
2. Ponieważ drut idzie podwójnie, trzeba to podzielić. Odległość między końcami 2 przewodów musi wynosić co najmniej 50 cm.
3. Lut lub taśma do końcówek przewodu zaciskowego, aby zapewnić bezpieczne zamocowanie na akumulatorze.
4. Jeśli zaciski są takie same, to musisz zadbać o umieszczenie na nich insygniów.
5. Największa wada tej metody polega na stałym monitorowaniu temperatury adaptera. Ponieważ przepalenie zasilacza może spowodować, że bateria nie będzie nadawała się do użytku.

Przed podłączeniem adaptera do sieci należy najpierw podłączyć go do akumulatora.

Ładowarka zbudowana z diody i żarówki domowej

Dioda to półprzewodnikowe urządzenie elektroniczne, które może przewodzić prąd w jednym kierunku i ma rezystancję równą zeru.

Adapter do ładowania laptopa będzie służył jako dioda.

Do produkcji tego typu urządzenia będziemy potrzebować:

• adapter do ładowania laptopa;
• żarówka;
• przewody o długości od 1 m;

Każda ładowarka samochodowa wytwarza napięcie około 20 V. Ponieważ dioda zastępuje adapter i przepuszcza napięcie tylko w jednym kierunku, jest zabezpieczona przed zwarciami, które mogą wystąpić w przypadku nieprawidłowego podłączenia.

Im większa moc żarówki, tym szybciej ładuje się akumulator.

Postęp prac:

1. Do dodatniego przewodu zasilacza laptopa Podłączamy naszą żarówkę.
2. Z żarówki rzucamy drut do plusa.
3. Wada adaptera podłączyć bezpośrednio do akumulatora.

Jeśli zostanie prawidłowo podłączona, nasza żarówka będzie się świecić, ponieważ prąd na zaciskach jest niski, a napięcie wysokie.

Należy również pamiętać, że prawidłowe ładowanie wymaga średniego prądu o natężeniu 2-3 amperów. Podłączenie żarówki dużej mocy powoduje wzrost natężenia prądu, a to z kolei ma szkodliwy wpływ na akumulator.

Na tej podstawie można podłączyć żarówkę dużej mocy tylko w szczególnych przypadkach.

Metoda ta polega na ciągłym monitorowaniu i pomiarze napięcia na zaciskach. Przeładowanie akumulatora spowoduje wytworzenie nadmiernych ilości wodoru i może spowodować jego uszkodzenie.

Podczas ładowania baterii w ten sposób staraj się przebywać w pobliżu urządzenia, gdyż chwilowe pozostawienie go bez nadzoru może doprowadzić do awarii urządzenia i akumulatora.

Sprawdzanie i ustawianie

Aby przetestować nasze urządzenie musisz posiadać sprawną żarówkę samochodową. Najpierw za pomocą przewodu podłączamy naszą żarówkę do ładowarki, pamiętając o zachowaniu polaryzacji. Podłączamy ładowarkę i kontrolka się zapala. Wszystko działa.

Każdorazowo przed użyciem domowej ładowarki sprawdź jej działanie. Ta kontrola wyeliminuje wszelkie możliwości uszkodzenia akumulatora.

Jak naładować akumulator samochodowy

Dość duża część właścicieli samochodów uważa ładowanie akumulatora za bardzo prostą sprawę.

Ale w tym procesie istnieje wiele niuansów, od których zależy długotrwałe działanie baterii:

Przed naładowaniem akumulatora należy wykonać szereg niezbędnych czynności:

1. Używać rękawice i okulary odporne na chemikalia.
2. Po wyjęciu akumulatora dokładnie sprawdź go pod kątem uszkodzeń mechanicznych i śladów wycieków cieczy.
3. Odkręcić zaślepki ochronne, aby uwolnić wytworzony wodór i uniknąć zagotowania akumulatora.
4. Przyjrzyj się uważnie cieczy. Powinien być przezroczysty, bez płatków. Jeśli ciecz jest ciemna i widać oznaki osadu, należy natychmiast zwrócić się o profesjonalną pomoc.
5. Sprawdź poziom płynu. Zgodnie z obowiązującymi normami na boku akumulatora znajdują się oznaczenia „minimum i maksimum”, a jeśli poziom płynu spadnie poniżej wymaganego, należy go uzupełnić.
6. Powódź Potrzebna jest tylko woda destylowana.
7. Nie włączaj tegoładowarkę do sieci do momentu podłączenia krokodyli do zacisków.
8. Przestrzegaj polaryzacji podczas podłączania zacisków krokodylkowych do zacisków.
9. Jeśli podczas ładowania Jeśli usłyszysz odgłosy wrzenia, odłącz urządzenie, poczekaj, aż akumulator ostygnie, sprawdź poziom płynu i możesz ponownie podłączyć ładowarkę do sieci.
10. Upewnij się, że bateria nie jest przeładowana, ponieważ od tego zależy stan jego płyt.
11. Naładować baterię tylko w dobrze wentylowanych pomieszczeniach, gdyż podczas ładowania wydzielają się toksyczne substancje.
12. Sieć elektryczna muszą mieć zainstalowane wyłączniki automatyczne, które wyłączą sieć w przypadku zwarcia.

Po naładowaniu akumulatora z biegiem czasu prąd będzie spadał, a napięcie na zaciskach będzie rosło. Gdy napięcie osiągnie 14,5V należy przerwać ładowanie poprzez odłączenie od sieci. Gdy napięcie osiągnie wartość większą niż 14,5 V, akumulator zacznie się gotować, a na płytkach nie będzie już płynu.

Zrobiłem tę ładowarkę do ładowania akumulatorów samochodowych, napięcie wyjściowe wynosi 14,5 V, maksymalny prąd ładowania wynosi 6 A. Ale może ona również ładować inne akumulatory, na przykład litowo-jonowe, ponieważ napięcie wyjściowe i prąd wyjściowy można regulować w zakresie szeroki zasięg. Główne podzespoły ładowarki zostały zakupione na stronie AliExpress.

Są to komponenty:

Będziesz także potrzebował kondensatora elektrolitycznego 2200 uF na 50 V, transformatora do ładowarki TS-180-2 (zobacz jak lutować transformator TS-180-2), przewodów, wtyczki zasilającej, bezpieczników, radiatora diody most, krokodyle. Możesz użyć innego transformatora o mocy co najmniej 150 W (dla prądu ładowania 6 A), uzwojenie wtórne musi być zaprojektowane na prąd 10 A i wytwarzać napięcie 15–20 woltów. Mostek diodowy można złożyć z pojedynczych diod przeznaczonych na prąd co najmniej 10A, na przykład D242A.

Przewody w ładowarce powinny być grube i krótkie. Mostek diodowy należy zamontować na dużym grzejniku. Konieczne jest zwiększenie grzejników konwertera DC-DC lub użycie wentylatora do chłodzenia.

Zespół ładowarki

Podłącz przewód z wtyczką sieciową i bezpiecznikiem do uzwojenia pierwotnego transformatora TS-180-2, zamontuj mostek diodowy na grzejniku, połącz mostek diodowy z uzwojeniem wtórnym transformatora. Przylutuj kondensator do dodatnich i ujemnych zacisków mostka diodowego.

Podłącz transformator do sieci 220 V i zmierz napięcia za pomocą multimetru. Otrzymałem następujące wyniki:

1. Napięcie przemienne na zaciskach uzwojenia wtórnego wynosi 14,3 woltów (napięcie sieciowe 228 woltów).
2. Stałe napięcie za mostkiem diodowym i kondensatorem wynosi 18,4 V (bez obciążenia).

Kierując się schematem, podłącz przetwornicę obniżającą napięcie i woltomierz do mostka diodowego DC-DC.

Ustawianie napięcia wyjściowego i prądu ładowania

Na płytce przetwornicy DC-DC zamontowane są dwa rezystory dostrajające, jeden pozwala na ustawienie maksymalnego napięcia wyjściowego, drugi pozwala na ustawienie maksymalnego prądu ładowania.

Podłącz ładowarkę (do przewodów wyjściowych nic nie jest podłączone), wskaźnik pokaże napięcie na wyjściu urządzenia, a prąd będzie zerowy. Za pomocą potencjometru napięcia ustawić napięcie wyjściowe na 5 woltów. Złączyć ze sobą przewody wyjściowe, za pomocą potencjometru prądowego ustawić prąd zwarcia na 6 A. Następnie wyeliminować zwarcie odłączając przewody wyjściowe i za pomocą potencjometru napięcia ustawić napięcie wyjściowe na 14,5 V.

Ta ładowarka nie boi się zwarcia na wyjściu, ale jeśli polaryzacja zostanie odwrócona, może zawieść. Aby zabezpieczyć się przed odwróceniem polaryzacji, w szczelinie przewodu dodatniego prowadzącego do akumulatora można zainstalować mocną diodę Schottky'ego. Diody takie mają niski spadek napięcia przy bezpośrednim podłączeniu. Przy takim zabezpieczeniu, jeśli podczas podłączania akumulatora zostanie odwrócona polaryzacja, prąd nie będzie płynął. To prawda, że ​​\u200b\u200bta dioda będzie musiała zostać zainstalowana na grzejniku, ponieważ podczas ładowania przepłynie przez nią duży prąd.

Odpowiednie zespoły diod są stosowane w zasilaczach komputerowych. Zespół ten zawiera dwie diody Schottky'ego ze wspólną katodą; będą musiały być połączone równolegle. Do naszej ładowarki odpowiednie są diody o prądzie co najmniej 15 A.

Należy wziąć pod uwagę, że w takich zespołach katoda jest połączona z obudową, dlatego diody te muszą być instalowane na grzejniku przez uszczelkę izolacyjną.

Należy ponownie wyregulować górną granicę napięcia, biorąc pod uwagę spadek napięcia na diodach zabezpieczających. W tym celu należy za pomocą potencjometru napięcia na płytce przetwornika DC-DC ustawić napięcie 14,5 V zmierzone multimetrem bezpośrednio na zaciskach wyjściowych ładowarki.

Jak naładować akumulator

Przetrzyj akumulator ściereczką nasączoną roztworem sody, a następnie osusz. Wykręć korki i sprawdź poziom elektrolitu, w razie potrzeby uzupełnij wodę destylowaną. Podczas ładowania wtyczki muszą być wyłączone. Do wnętrza akumulatora nie powinny przedostać się żadne zanieczyszczenia ani brud. Pomieszczenie, w którym ładowany jest akumulator, musi być dobrze wentylowane.

Podłącz akumulator do ładowarki i podłącz urządzenie. Podczas ładowania napięcie będzie stopniowo wzrastać do 14,5 V, prąd z czasem będzie się zmniejszał. Akumulator można warunkowo uznać za naładowany, gdy prąd ładowania spadnie do 0,6 - 0,7 A.

Przestrzeganie trybu pracy akumulatorów, a w szczególności trybu ładowania, gwarantuje ich bezawaryjną pracę przez cały okres ich użytkowania. Akumulatory ładuje się prądem, którego wartość można określić ze wzoru

gdzie I to średni prąd ładowania, A., a Q to znamionowa pojemność elektryczna akumulatora, Ah.

Klasyczna ładowarka do akumulatora samochodowego składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika i regulatora prądu ładowania. Jako regulatory prądu stosowane są reostaty drutowe (patrz ryc. 1) i tranzystorowe stabilizatory prądu.

W obu przypadkach elementy te generują znaczną moc cieplną, co zmniejsza wydajność ładowarki i zwiększa prawdopodobieństwo jej awarii.

Do regulacji prądu ładowania można zastosować akumulator kondensatorów połączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym (sieciowym) transformatora i pełniący funkcję reaktancji tłumiących nadmierne napięcie sieciowe. Uproszczoną wersję takiego urządzenia pokazano na ryc. 2.

W tym obwodzie moc cieplna (czynna) jest uwalniana tylko na diodach VD1-VD4 mostka prostowniczego i transformatora, więc nagrzewanie urządzenia jest nieznaczne.

Wada na rys. 2 wynika z konieczności zapewnienia na uzwojeniu wtórnym transformatora napięcia półtorakrotnie większego od znamionowego napięcia obciążenia (~18-20V).

Obwód ładowarki, który zapewnia ładowanie akumulatorów 12 V prądem do 15 A, a prąd ładowania można zmieniać od 1 do 15 A w krokach co 1 A, pokazano na ryc. 3.

Istnieje możliwość automatycznego wyłączenia urządzenia po całkowitym naładowaniu baterii. Nie boi się krótkotrwałych zwarć w obwodzie obciążenia i przerw w nim.

Przełączniki Q1 - Q4 można wykorzystać do podłączenia różnych kombinacji kondensatorów i w ten sposób regulować prąd ładowania.

Rezystor zmienny R4 ustala próg odpowiedzi K2, który powinien zadziałać, gdy napięcie na zaciskach akumulatora będzie równe napięciu całkowicie naładowanego akumulatora.

Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono kolejną ładowarkę, w której prąd ładowania jest płynnie regulowany od zera do wartości maksymalnej.

Zmianę prądu w obciążeniu osiąga się poprzez regulację kąta otwarcia tyrystora VS1. Jednostka sterująca wykonana jest na tranzystorze jednozłączowym VT1. Wartość tego prądu jest określona przez położenie rezystora zmiennego R5. Maksymalny prąd ładowania akumulatora wynosi 10A, ustawiany amperomierzem. Urządzenie jest wyposażone po stronie sieci i obciążenia w bezpieczniki F1 i F2.

Wersję płytki drukowanej ładowarki (patrz rys. 4) o wymiarach 60x75 mm pokazano na poniższym rysunku:

Na schemacie na ryc. 4, uzwojenie wtórne transformatora musi być zaprojektowane na prąd trzykrotnie większy niż prąd ładowania, a zatem moc transformatora musi być również trzykrotnie większa niż moc pobierana przez akumulator.

Ta okoliczność jest istotną wadą ładowarek z tyrystorem regulatora prądu (tyrystorem).

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD1-VD4 i tyrystor VS1.

Możliwe jest znaczne zmniejszenie strat mocy w tyrystorze SCR, a co za tym idzie zwiększenie wydajności ładowarki, poprzez przeniesienie elementu sterującego z obwodu uzwojenia wtórnego transformatora do obwodu uzwojenia pierwotnego. takie urządzenie pokazano na ryc. 5.

Na schemacie na ryc. 5 jest podobna do tej zastosowanej w poprzedniej wersji urządzenia. SCR VS1 jest zawarty w przekątnej mostka prostowniczego VD1 - VD4. Ponieważ prąd uzwojenia pierwotnego transformatora jest około 10 razy mniejszy niż prąd ładowania, na diodach VD1-VD4 i tyrystorze VS1 uwalniana jest stosunkowo niewielka moc cieplna i nie wymagają one montażu na grzejnikach. Dodatkowo zastosowanie tyrystora w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora pozwoliło na nieznaczną poprawę kształtu krzywej prądu ładowania oraz zmniejszenie wartości współczynnika kształtu krzywej prądu (co również prowadzi do wzrostu sprawności ładowarka). Wadą tej ładowarki jest połączenie galwaniczne z siecią elementów jednostki sterującej, co należy uwzględnić przy opracowywaniu projektu (np. zastosować rezystor zmienny z osią z tworzywa sztucznego).

Wersję płytki drukowanej ładowarki z rysunku 5 o wymiarach 60x75 mm pokazano na rysunku poniżej:

Notatka:

Na grzejnikach należy zamontować diody mostkowe prostownicze VD5-VD8.

W ładowarce na rysunku 5 znajduje się mostek diodowy VD1-VD4 typu KTs402 lub KTs405 o literach A, B, C. Dioda Zenera VD3 typu KS518, KS522, KS524 lub złożona z dwóch identycznych diod Zenera o całkowitym napięciu stabilizacji o napięciu 16–24 V (KS482, D808, KS510 itp.). Tranzystor VT1 jest jednozłączowy typu KT117A, B, V, G. Mostek diodowy VD5-VD8 składa się z diod, z działającym prąd nie mniejszy niż 10 amperów(D242–D247 itp.). Diody instaluje się na grzejnikach o powierzchni co najmniej 200 cm2, a grzejniki będą bardzo gorące, w obudowie ładowarki można zainstalować wentylator w celu wentylacji.