Schéma nabíjačky do auta pre domácich majstrov. Domáca nabíjačka autobatérií: schémy, pokyny

Na fotografii je domáca automatická nabíjačka na nabíjanie 12 V autobatérií s prúdom do 8 A, zostavená v kryte z milivoltmetra B3-38.

Prečo potrebujete nabíjať autobatériu?
nabíjačka

Batéria v aute sa nabíja pomocou elektrického generátora. Na ochranu elektrických zariadení a zariadení pred zvýšeným napätím generovaným autogenerátorom je za ním nainštalovaný reléový regulátor, ktorý obmedzuje napätie v palubnej sieti automobilu na 14,1 ± 0,2 V. Na úplné nabitie batérie je potrebné napätie minimálne 14,5 sa vyžaduje IN.

Nie je teda možné úplne nabiť batériu z generátora a pred nástupom chladného počasia je potrebné batériu dobiť z nabíjačky.

Analýza obvodov nabíjačky

Schéma výroby nabíjačky z počítačového zdroja vyzerá atraktívne. Štrukturálne schémy počítačových zdrojov sú rovnaké, ale elektrické sú odlišné a modifikácia vyžaduje vysokú kvalifikáciu v oblasti rádiového inžinierstva.

Zaujal ma kondenzátorový obvod nabíjačky, účinnosť je vysoká, nevytvára teplo, poskytuje stabilný nabíjací prúd bez ohľadu na stav nabitia batérie a výkyvy v napájacej sieti a nebojí sa výstupu skraty. Má to však aj nevýhodu. Ak sa pri nabíjaní stratí kontakt s batériou, napätie na kondenzátoroch sa niekoľkonásobne zvýši (kondenzátory a transformátor tvoria rezonančný oscilačný obvod s frekvenciou siete) a prerazia sa. Bolo potrebné odstrániť iba tento jeden nedostatok, čo sa mi podarilo.

Výsledkom bol obvod nabíjačky bez vyššie uvedených nevýhod. Už viac ako 16 rokov s ním nabíjam akékoľvek kyselinové batérie 12 V. Prístroj funguje bezchybne.

Schematická schéma nabíjačky do auta

Napriek zjavnej zložitosti je obvod domácej nabíjačky jednoduchý a pozostáva len z niekoľkých kompletných funkčných jednotiek.

Ak sa vám zdá okruh na opakovanie komplikovaný, môžete si zostaviť ďalší, ktorý funguje na rovnakom princípe, ale bez funkcie automatického vypnutia, keď je batéria úplne nabitá.

Obvod obmedzovača prúdu na predradných kondenzátoroch

V autonabíjačke kondenzátorov je regulácia veľkosti a stabilizácia nabíjacieho prúdu batérie zabezpečená zapojením predradných kondenzátorov C4-C9 do série s primárnym vinutím výkonového transformátora T1. Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým väčší je nabíjací prúd batérie.

V praxi ide o kompletnú verziu nabíjačky, za diódový mostík môžete pripojiť batériu a nabíjať ju, no spoľahlivosť takéhoto obvodu je nízka. Ak dôjde k prerušeniu kontaktu s pólmi batérie, kondenzátory môžu zlyhať.

Kapacita kondenzátorov, ktorá závisí od veľkosti prúdu a napätia na sekundárnom vinutí transformátora, môže byť približne určená vzorcom, ale je ľahšie sa orientovať pomocou údajov v tabuľke.

Na reguláciu prúdu, aby sa znížil počet kondenzátorov, môžu byť zapojené paralelne v skupinách. Moje prepínanie sa vykonáva pomocou dvojprúdového prepínača, ale môžete nainštalovať niekoľko prepínačov.

Ochranný obvod
z nesprávneho pripojenia pólov batérie

Ochranný obvod proti prepólovaniu nabíjačky v prípade nesprávneho pripojenia akumulátora na svorky sa vykonáva pomocou relé P3. Ak je batéria nesprávne pripojená, dióda VD13 neprechádza prúdom, relé je bez napätia, kontakty relé K3.1 sú otvorené a na svorky batérie netečie žiadny prúd. Pri správnom pripojení sa relé aktivuje, kontakty K3.1 sa uzavrú a batéria sa pripojí k nabíjaciemu obvodu. Tento ochranný obvod proti prepólovaniu je možné použiť s akoukoľvek nabíjačkou, tranzistorovou aj tyristorovou. Stačí ho pripojiť k prerušeniu vodičov, ktorými je batéria pripojená k nabíjačke.

Obvod na meranie prúdu a napätia nabíjania batérie

Vďaka prítomnosti spínača S3 na schéme vyššie je možné pri nabíjaní batérie ovládať nielen množstvo nabíjacieho prúdu, ale aj napätie. V hornej polohe S3 sa meria prúd, v dolnej polohe sa meria napätie. Ak nie je nabíjačka pripojená k sieti, voltmeter zobrazí napätie batérie a keď sa batéria nabíja, napätie nabíjania. Ako hlavica je použitý mikroampérmeter M24 s elektromagnetickým systémom. R17 obchádza hlavu v režime merania prúdu a R18 slúži ako delič pri meraní napätia.

Obvod automatického vypnutia nabíjačky
keď je batéria úplne nabitá

Na napájanie operačného zosilňovača a vytvorenie referenčného napätia slúži stabilizačný čip DA1 typu 142EN8G 9V. Tento mikroobvod nebol vybraný náhodou. Keď sa teplota telesa mikroobvodu zmení o 10º, výstupné napätie sa nezmení o viac ako stotiny voltu.

Systém automatického vypnutia nabíjania pri dosiahnutí napätia 15,6 V je vyrobený na polovici čipu A1.1. Pin 4 mikroobvodu je pripojený na delič napätia R7, R8 z ktorého je naň privádzané referenčné napätie 4,5 V. Pin 4 mikroobvodu je pripojený k ďalšiemu deliču pomocou rezistorov R4-R6, rezistor R5 je ladiaci odpor k nastavte prevádzkový prah stroja. Hodnota odporu R9 nastavuje prah pre zapnutie nabíjačky na 12,54 V. Vďaka použitiu diódy VD7 a odporu R9 je zabezpečená potrebná hysterézia medzi zapínacím a vypínacím napätím nabíjania batérie.

Schéma funguje nasledovne. Pri pripájaní autobatérie k nabíjačke, ktorej napätie na svorkách je menšie ako 16,5 V, sa na kolíku 2 mikroobvodu A1.1 vytvorí napätie dostatočné na otvorenie tranzistora VT1, tranzistor sa otvorí a aktivuje sa relé P1 kontaktov K1.1 do siete cez blok kondenzátorov primárne vinutie transformátora a začína sa nabíjanie batérie.

Akonáhle nabíjacie napätie dosiahne 16,5 V, napätie na výstupe A1.1 klesne na hodnotu nedostatočnú na udržanie tranzistora VT1 v otvorenom stave. Relé sa vypne a kontakty K1.1 prepoja transformátor cez pohotovostný kondenzátor C4, pri ktorom bude nabíjací prúd rovný 0,5 A. Obvod nabíjačky bude v tomto stave, kým napätie na batérii neklesne na 12,54 V Hneď ako sa napätie nastaví na hodnotu 12,54 V, relé sa opäť zapne a nabíjanie bude pokračovať špecifikovaným prúdom. V prípade potreby je možné vypnúť automatický riadiaci systém pomocou spínača S2.

Systém automatického sledovania nabíjania batérie teda eliminuje možnosť prebitia batérie. Batériu je možné nechať pripojenú k priloženej nabíjačke minimálne celý rok. Tento režim je relevantný pre motoristov, ktorí jazdia iba v lete. Po skončení pretekárskej sezóny môžete batériu pripojiť k nabíjačke a vypnúť ju až na jar. Aj keď dôjde k výpadku prúdu, keď sa vráti, nabíjačka bude pokračovať v nabíjaní batérie ako zvyčajne.

Princíp činnosti obvodu na automatické vypnutie nabíjačky v prípade nadmerného napätia v dôsledku nedostatku záťaže zhromaždenej na druhej polovici operačného zosilňovača A1.2 je rovnaký. Len prah pre úplné odpojenie nabíjačky od napájacej siete je nastavený na 19 V. Ak je nabíjacie napätie nižšie ako 19 V, napätie na výstupe 8 čipu A1.2 postačuje na udržanie tranzistora VT2 v otvorenom stave , v ktorom je napätie privedené na relé P2. Akonáhle nabíjacie napätie presiahne 19 V, tranzistor sa zopne, relé uvoľní kontakty K2.1 a prívod napätia do nabíjačky sa úplne zastaví. Akonáhle je batéria pripojená, bude napájať automatizačný obvod a nabíjačka sa okamžite vráti do pracovného stavu.

Dizajn automatickej nabíjačky

Všetky časti nabíjačky sú umiestnené v kryte miliampérmetra V3-38, z ktorého bol okrem ukazovacieho zariadenia vybratý všetok jeho obsah. Inštalácia prvkov, s výnimkou automatizačného okruhu, sa vykonáva pomocou kĺbovej metódy.

Konštrukcia puzdra miliampérmetra pozostáva z dvoch pravouhlých rámov spojených štyrmi rohmi. V rohoch sú otvory s rovnakými rozstupmi, ku ktorým je vhodné pripevniť diely.

Výkonový transformátor TN61-220 je upevnený štyrmi skrutkami M4 na hliníkovej doske s hrúbkou 2 mm, doska je zasa pripevnená skrutkami M3 k spodným rohom skrinky. Výkonový transformátor TN61-220 je upevnený štyrmi skrutkami M4 na hliníkovej doske s hrúbkou 2 mm, doska je zasa pripevnená skrutkami M3 k spodným rohom skrinky. C1 je tiež nainštalovaný na tejto platni. Na fotografii je pohľad na nabíjačku zospodu.

K horným rohom puzdra je tiež pripevnená doska zo sklenených vlákien s hrúbkou 2 mm, na ktorú sú priskrutkované kondenzátory C4-C9 a relé P1 a P2. Do týchto rohov je priskrutkovaná aj doska plošných spojov, na ktorej je prispájkovaný obvod automatického riadenia nabíjania batérie. V skutočnosti počet kondenzátorov nie je šesť, ako je na diagrame, ale 14, pretože na získanie kondenzátora požadovanej hodnoty ich bolo potrebné zapojiť paralelne. Kondenzátory a relé sú pripojené k zvyšku obvodu nabíjačky cez konektor (modrý na fotografii vyššie), čo uľahčilo prístup k ostatným prvkom počas inštalácie.

Na vonkajšej strane zadnej steny je nainštalovaný rebrovaný hliníkový chladič na chladenie výkonových diód VD2-VD5. Ďalej je tu 1 A poistka Pr1 a zástrčka (prevzatá zo zdroja počítača) na napájanie.

Výkonové diódy nabíjačky sú pripevnené pomocou dvoch upínacích líšt k žiariču vo vnútri puzdra. Na tento účel je v zadnej stene puzdra vytvorený obdĺžnikový otvor. Toto technické riešenie nám umožnilo minimalizovať množstvo tepla vznikajúceho vo vnútri puzdra a ušetriť miesto. Vývody diód a napájacie vodiče sú prispájkované na voľný pásik z fóliového sklolaminátu.

Na fotografii je pohľad na podomácky vyrobenú nabíjačku na pravej strane. Inštalácia elektrického obvodu sa vykonáva farebnými vodičmi, striedavé napätie - hnedé, kladné - červené, záporné - modré vodiče. Prierez vodičov prichádzajúcich zo sekundárneho vinutia transformátora na svorky na pripojenie batérie musí byť najmenej 1 mm2.

Ampérmetrový bočník je kus vysokoodporového konštantanového drôtu dlhý asi centimeter, ktorého konce sú zatavené do medených pásikov. Dĺžka bočného vodiča sa volí pri kalibrácii ampérmetra. Drôt som zobral zo skratu zhoreného testeru ukazovateľa. Jeden koniec medených pásikov je prispájkovaný priamo na kladnú výstupnú svorku, na druhý pásik je prispájkovaný hrubý vodič vychádzajúci z kontaktov relé P3. Žltý a červený vodič idú do ukazovacieho zariadenia zo skratu.

Doska plošných spojov automatizačnej jednotky nabíjačky

Obvod pre automatickú reguláciu a ochranu pred nesprávnym pripojením akumulátora k nabíjačke je prispájkovaný na doske plošných spojov z fóliového sklolaminátu.

Fotografia zobrazuje vzhľad zostaveného obvodu. Dizajn dosky plošných spojov pre automatický riadiaci a ochranný obvod je jednoduchý, otvory sú vyrobené s rozstupom 2,5 mm.

Vyššie uvedená fotografia zobrazuje pohľad na dosku plošných spojov zo strany inštalácie s dielmi označenými červenou farbou. Tento výkres je vhodný pri montáži dosky plošných spojov.

Vyššie uvedený nákres dosky plošných spojov bude užitočný pri jej výrobe pomocou technológie laserovej tlačiarne.

A tento výkres dosky s plošnými spojmi bude užitočný pri ručnom nanášaní prúdových stôp dosky s plošnými spojmi.

Stupnica ukazovacieho prístroja milivoltmetra V3-38 nezodpovedala požadovaným mieram, musel som si na počítači nakresliť vlastnú verziu, vytlačiť ju na hrubý biely papier a moment nalepiť lepidlom na štandardnú stupnicu.

Vďaka väčšej veľkosti mierky a kalibrácii prístroja v oblasti merania bola presnosť odčítania napätia 0,2 V.

Drôty na pripojenie nabíjačky k batérii a sieťovým svorkám

Vodiče na pripojenie autobatérie k nabíjačke sú na jednej strane vybavené krokosvorkami a na druhej strane rozdvojenými koncami. Červený vodič je vybraný na pripojenie kladného pólu batérie a modrý vodič je vybraný na pripojenie záporného pólu. Prierez vodičov na pripojenie k batériovému zariadeniu musí byť aspoň 1 mm2.

Nabíjačka sa pripája do elektrickej siete pomocou univerzálneho kábla so zástrčkou a zásuvkou, ako sa používa na pripojenie počítačov, kancelárskej techniky a iných elektrospotrebičov.

O častiach nabíjačky

Výkonový transformátor T1 sa používa typu TN61-220, ktorého sekundárne vinutia sú zapojené do série, ako je znázornené na schéme. Keďže účinnosť nabíjačky je minimálne 0,8 a nabíjací prúd zvyčajne nepresahuje 6 A, postačí akýkoľvek transformátor s výkonom 150 wattov. Sekundárne vinutie transformátora by malo poskytovať napätie 18-20 V pri zaťažovacom prúde do 8 A. Ak nie je pripravený transformátor, potom môžete vziať akýkoľvek vhodný výkon a previnúť sekundárne vinutie. Počet závitov sekundárneho vinutia transformátora môžete vypočítať pomocou špeciálnej kalkulačky.

Kondenzátory C4-C9 typ MBGCh pre napätie najmenej 350 V. Môžete použiť kondenzátory akéhokoľvek typu určené na prevádzku v obvodoch so striedavým prúdom.

Diódy VD2-VD5 sú vhodné pre akýkoľvek typ, dimenzované na prúd 10 A. VD7, VD11 - akékoľvek impulzné kremíkové. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 a VD13 sú akékoľvek, ktoré znesú prúd 1 A. LED VD1 je ľubovoľná, VD9 som použil typ KIPD29. Charakteristickým znakom tejto LED je, že mení farbu pri zmene polarity pripojenia. Na jeho spínanie sa používajú kontakty K1.2 relé P1. Pri nabíjaní hlavným prúdom svieti LED na žlto a pri prepnutí do režimu nabíjania batérie na zeleno. Namiesto binárnej LED môžete nainštalovať dve ľubovoľné jednofarebné LED tak, že ich pripojíte podľa schémy nižšie.

Zvolený operačný zosilňovač je KR1005UD1, analóg zahraničného AN6551. Takéto zosilňovače boli použité vo zvukovej a video jednotke videorekordéra VM-12. Na zosilňovači je dobré, že nevyžaduje bipolárne napájanie ani korekčné obvody a zostáva funkčný pri napájacom napätí 5 až 12 V. Dá sa nahradiť takmer akýmkoľvek podobným. Napríklad LM358, LM258, LM158 sú dobré na výmenu mikroobvodov, ale ich číslovanie kolíkov je iné a budete musieť vykonať zmeny v dizajne dosky s plošnými spojmi.

Relé P1 a P2 sú ľubovoľné pre napätie 9-12 V a kontakty určené pre spínací prúd 1 A. P3 pre napätie 9-12 V a spínací prúd 10 A, napríklad RP-21-003. Ak je v relé niekoľko kontaktných skupín, je vhodné ich spájať paralelne.

Spínač S1 akéhokoľvek typu, určený na prevádzku pri napätí 250 V a s dostatočným počtom spínacích kontaktov. Ak nepotrebujete krok regulácie prúdu 1 A, potom môžete nainštalovať niekoľko prepínačov a nastaviť nabíjací prúd povedzme 5 A a 8 A. Ak nabíjate iba autobatérie, potom je toto riešenie úplne opodstatnené. Spínač S2 sa používa na deaktiváciu systému riadenia úrovne nabitia. Ak sa batéria nabíja vysokým prúdom, systém môže fungovať skôr, ako bude batéria úplne nabitá. V takom prípade môžete systém vypnúť a pokračovať v nabíjaní manuálne.

Vhodná je akákoľvek elektromagnetická hlavica pre merač prúdu a napätia s celkovou odchýlkou ​​prúdu 100 μA, napríklad typ M24. Ak nie je potrebné merať napätie, ale iba prúd, môžete nainštalovať hotový ampérmeter navrhnutý pre maximálny konštantný merací prúd 10 A a sledovať napätie pomocou externého číselníka alebo multimetra pripojením k batérii. kontakty.

Nastavenie jednotky automatického nastavenia a ochrany automatickej riadiacej jednotky

Ak je doska správne zostavená a všetky rádiové prvky sú v dobrom prevádzkovom stave, obvod bude fungovať okamžite. Zostáva len nastaviť prah napätia pomocou odporu R5, po dosiahnutí ktorého sa nabíjanie batérie prepne do režimu nabíjania nízkym prúdom.

Nastavenie je možné vykonať priamo počas nabíjania batérie. Napriek tomu je lepšie hrať na istotu a pred inštaláciou do krytu skontrolovať a nakonfigurovať automatický riadiaci a ochranný obvod automatickej riadiacej jednotky. K tomu budete potrebovať jednosmerný zdroj, ktorý má schopnosť regulovať výstupné napätie v rozsahu od 10 do 20 V, určený pre výstupný prúd 0,5-1 A. Čo sa týka meracích prístrojov, budete potrebovať akékoľvek voltmeter, pointer tester alebo multimeter určený na meranie jednosmerného napätia s limitom merania od 0 do 20 V.

Kontrola stabilizátora napätia

Po nainštalovaní všetkých dielov na dosku plošných spojov je potrebné priviesť napájacie napätie 12-15 V zo zdroja na spoločný vodič (mínus) a kolík 17 čipu DA1 (plus). Zmenou napätia na výstupe napájacieho zdroja z 12 na 20 V sa musíte pomocou voltmetra uistiť, že napätie na výstupe 2 čipu stabilizátora napätia DA1 je 9 V. Ak je napätie iné alebo sa mení, potom je DA1 chybný.

Mikroobvody série K142EN a analógy majú ochranu proti skratu na výstupe a ak skratujete jeho výstup na spoločný vodič, mikroobvod prejde do ochranného režimu a nezlyhá. Ak test ukáže, že napätie na výstupe mikroobvodu je 0, neznamená to vždy, že je chybný. Je celkom možné, že medzi dráhami dosky plošných spojov je skrat alebo je chybný jeden z rádiových prvkov vo zvyšku obvodu. Na kontrolu mikroobvodu stačí odpojiť jeho kolík 2 od dosky a ak sa na ňom objaví 9 V, znamená to, že mikroobvod funguje a je potrebné nájsť a odstrániť skrat.

Kontrola systému prepäťovej ochrany

Princíp činnosti obvodu som sa rozhodol začať popisovať jednoduchšou časťou obvodu, ktorá nepodlieha prísnym normám prevádzkového napätia.

Funkciu odpojenia nabíjačky od siete v prípade odpojenia batérie plní časť obvodu namontovaného na operačnom diferenciálnom zosilňovači A1.2 (ďalej len operačný zosilňovač).

Princíp činnosti operačného diferenciálneho zosilňovača

Bez znalosti princípu fungovania operačného zosilňovača je ťažké pochopiť fungovanie obvodu, preto uvediem stručný popis. Operačný zosilňovač má dva vstupy a jeden výstup. Jeden zo vstupov, ktorý je v diagrame označený znamienkom „+“, sa nazýva neinvertujúci a druhý vstup, ktorý je označený znamienkom „–“ alebo krúžkom, sa nazýva invertujúci. Slovo diferenčný op-amp znamená, že napätie na výstupe zosilňovača závisí od rozdielu napätia na jeho vstupoch. V tomto obvode je operačný zosilňovač zapnutý bez spätnej väzby, v režime komparátora – porovnávanie vstupných napätí.

Ak teda napätie na jednom zo vstupov zostane nezmenené, ale na druhom sa zmení, tak v momente prechodu cez bod rovnosti napätí na vstupoch sa napätie na výstupe zosilňovača náhle zmení.

Testovanie obvodu prepäťovej ochrany

Vráťme sa k diagramu. Neinvertujúci vstup zosilňovača A1.2 (kolík 6) je pripojený k deliču napätia zostavenému cez odpory R13 a R14. Tento delič je pripojený na stabilizované napätie 9 V a preto sa napätie v mieste pripojenia rezistorov nikdy nemení a je 6,75 V. Druhý vstup op-amp (pin 7) je pripojený na druhý delič napätia, namontované na odporoch R11 a R12. Tento delič napätia je pripojený na zbernicu, ktorou preteká nabíjací prúd a napätie na ňom sa mení v závislosti od veľkosti prúdu a stavu nabitia batérie. Preto sa zodpovedajúcim spôsobom zmení aj hodnota napätia na kolíku 7. Odpory deliča sú zvolené tak, že keď sa napätie nabíjania batérie zmení z 9 na 19 V, napätie na kolíku 7 bude menšie ako na kolíku 6 a napätie na výstupe operačného zosilňovača (kolík 8) bude vyššie. ako 0,8 V a blízko napájacieho napätia operačného zosilňovača. Tranzistor bude otvorený, napätie bude privedené do vinutia relé P2 a zopne kontakty K2.1. Výstupné napätie tiež uzavrie diódu VD11 a rezistor R15 sa nebude podieľať na prevádzke obvodu.

Akonáhle nabíjacie napätie presiahne 19 V (toto sa môže stať iba vtedy, ak je batéria odpojená od výstupu nabíjačky), napätie na kolíku 7 sa zvýši ako na kolíku 6. V tomto prípade bude napätie na op- výstup zosilňovača sa náhle zníži na nulu. Tranzistor sa zatvorí, relé sa vypne a kontakty K2.1 sa otvoria. Napájacie napätie do RAM bude prerušené. V momente, keď napätie na výstupe operačného zosilňovača klesne na nulu, otvorí sa dióda VD11 a tým je R15 zapojený paralelne k R14 deliča. Napätie na kolíku 6 sa okamžite zníži, čo eliminuje falošné pozitíva, keď sú napätia na vstupoch operačného zosilňovača rovnaké v dôsledku zvlnenia a rušenia. Zmenou hodnoty R15 môžete zmeniť hysteréziu komparátora, teda napätie, pri ktorom sa obvod vráti do pôvodného stavu.

Keď je batéria pripojená k RAM, napätie na kolíku 6 sa opäť nastaví na 6,75 V a na kolíku 7 bude menšie a obvod začne normálne fungovať.

Na kontrolu činnosti obvodu stačí zmeniť napätie na napájacom zdroji z 12 na 20 V a namiesto relé P2 pripojiť voltmeter, aby ste pozorovali jeho hodnoty. Keď je napätie nižšie ako 19 V, voltmeter by mal ukazovať napätie 17-18 V (časť napätia klesne na tranzistore) a ak je vyššie, nula. Stále je vhodné pripojiť vinutie relé k obvodu, potom sa skontroluje nielen činnosť obvodu, ale aj jeho funkčnosť a kliknutím na relé bude možné ovládať činnosť automatizácie bez voltmeter.

Ak obvod nefunguje, musíte skontrolovať napätie na vstupoch 6 a 7, výstupe operačného zosilňovača. Ak sa napätia líšia od vyššie uvedených, musíte skontrolovať hodnoty rezistorov zodpovedajúcich deličov. Ak sú rozdeľovacie odpory a dióda VD11 funkčné, potom je operačný zosilňovač chybný.

Na kontrolu obvodu R15, D11 stačí odpojiť jednu zo svoriek týchto prvkov, obvod bude fungovať iba bez hysterézie, to znamená, že sa zapína a vypína pri rovnakom napätí dodávanom z napájacieho zdroja. Tranzistor VT12 možno ľahko skontrolovať odpojením jedného z kolíkov R16 a monitorovaním napätia na výstupe operačného zosilňovača. Ak sa napätie na výstupe operačného zosilňovača mení správne a relé je vždy zapnuté, znamená to, že medzi kolektorom a emitorom tranzistora došlo k poruche.

Kontrola obvodu vypnutia batérie, keď je plne nabitá

Princíp činnosti operačného zosilňovača A1.1 sa nelíši od činnosti A1.2, s výnimkou možnosti zmeniť prahovú hodnotu prerušenia napätia pomocou orezávacieho rezistora R5.

Na kontrolu činnosti A1.1 sa napájacie napätie dodávané zo zdroja plynule zvyšuje a znižuje v rozmedzí 12-18 V. Keď napätie dosiahne 15,6 V, relé P1 by sa malo vypnúť a kontakty K1.1 prepnú nabíjačku na nízky prúd režim nabíjania cez kondenzátor C4. Keď úroveň napätia klesne pod 12,54 V, relé by sa malo zopnúť a prepnúť nabíjačku do nabíjacieho režimu s prúdom danej hodnoty.

Spínacie prahové napätie 12,54 V je možné upraviť zmenou hodnoty odporu R9, nie je to však potrebné.

Pomocou spínača S2 je možné vypnúť automatický prevádzkový režim priamym zopnutím relé P1.

Obvod nabíjačky kondenzátora
bez automatického vypnutia

Pre tých, ktorí nemajú dostatočné skúsenosti s montážou elektronických obvodov alebo nepotrebujú po nabití akumulátora automaticky vypínať nabíjačku, ponúkam zjednodušenú verziu schémy zapojenia pre nabíjanie kyselinokyselinových autobatérií. Charakteristickým znakom obvodu je jednoduchosť opakovania, spoľahlivosť, vysoká účinnosť a stabilný nabíjací prúd, ochrana proti nesprávnemu zapojeniu batérie a automatické pokračovanie nabíjania pri strate napájacieho napätia.

Princíp stabilizácie nabíjacieho prúdu zostáva nezmenený a je zabezpečený zapojením bloku kondenzátorov C1-C6 do série so sieťovým transformátorom. Na ochranu pred prepätím na vstupnom vinutí a kondenzátoroch sa používa jeden z párov normálne otvorených kontaktov relé P1.

Pri nepripojenej batérii sú kontakty relé P1 K1.1 a K1.2 otvorené a aj keď je nabíjačka pripojená k zdroju, do obvodu netečie prúd. To isté sa stane, ak pripojíte batériu nesprávne podľa polarity. Pri správnom pripojení batérie prúd z nej preteká cez diódu VD8 do vinutia relé P1, relé sa aktivuje a jeho kontakty K1.1 a K1.2 sú zatvorené. Prostredníctvom uzavretých kontaktov K1.1 je sieťové napätie privádzané do nabíjačky a cez K1.2 je privádzaný nabíjací prúd do batérie.

Na prvý pohľad sa zdá, že reléové kontakty K1.2 nie sú potrebné, ale ak tam nie sú, potom ak je batéria nesprávne pripojená, prúd bude prúdiť z kladného pólu batérie cez záporný pól nabíjačky, potom cez diódový mostík a potom priamo na záporný pól batérie a diódy zlyhá mostík nabíjačky.

Navrhovaný jednoduchý obvod na nabíjanie akumulátorov možno jednoducho prispôsobiť na nabíjanie akumulátorov napätím 6 V alebo 24 V. Stačí vymeniť relé P1 za príslušné napätie. Na nabíjanie 24-voltových batérií je potrebné zabezpečiť výstupné napätie zo sekundárneho vinutia transformátora T1 najmenej 36 V.

V prípade potreby môže byť obvod jednoduchej nabíjačky doplnený o zariadenie na indikáciu nabíjacieho prúdu a napätia, ktoré sa zapne ako v obvode automatickej nabíjačky.

Ako nabíjať autobatériu
automatická domáca pamäť

Batériu vybratú z auta je potrebné pred nabíjaním očistiť od nečistôt a jej povrchy utrieť vodným roztokom sódy, aby sa odstránili zvyšky kyselín. Ak je na povrchu kyselina, potom vodný roztok sódy pení.

Ak má batéria zátky na plnenie kyseliny, potom musia byť všetky zátky odskrutkované, aby plyny vznikajúce v batérii počas nabíjania mohli voľne unikať. Bezpodmienečne skontrolujte hladinu elektrolytu a ak je nižšia, ako je požadované, pridajte destilovanú vodu.

Ďalej je potrebné nastaviť nabíjací prúd pomocou prepínača S1 na nabíjačke a pripojiť batériu, pričom dodržte polaritu (kladný pól batérie musí byť pripojený ku kladnému pólu nabíjačky) k jej svorkám. Ak je prepínač S3 v dolnej polohe, šípka na nabíjačke okamžite ukáže napätie, ktoré batéria produkuje. Jediné, čo musíte urobiť, je zapojiť napájací kábel do zásuvky a proces nabíjania batérie sa spustí. Voltmeter už začne ukazovať nabíjacie napätie.

Každý motorista má skôr či neskôr problémy s batériou. Ani ja som sa tomuto osudu nevyhol. Po 10 minútach neúspešných pokusov o naštartovanie auta som sa rozhodol, že si musím kúpiť alebo vyrobiť vlastnú nabíjačku. Večer po obhliadke garáže a nájdení vhodného transformátora som sa rozhodol, že nabíjanie urobím sám.

Tam som medzi nepotrebným haraburdím našiel aj stabilizátor napätia zo starého televízora, ktorý by podľa mňa úžasne fungoval ako puzdro.

Po prehľadaní obrovského priestoru internetu a skutočne zhodnotení svojich silných stránok som si pravdepodobne vybral najjednoduchšiu schému.

Po vytlačení schémy som išiel k susedovi, ktorý sa zaujíma o rádioelektroniku. Do 15 minút mi zozbieral potrebné súčiastky, odrezal kúsok z fólie PCB a dal mi fixku na kreslenie plošných spojov. Po asi hodine som nakreslil prijateľnú dosku (rozmery puzdra umožňujú priestrannú inštaláciu). Nepoviem vám, ako leptať dosku, je o tom veľa informácií. Vzal som svoj výtvor susedovi a on mi ho vyleptal. V zásade by ste si mohli kúpiť obvodovú dosku a urobiť na nej všetko, ale ako sa hovorí darčekovému koňovi...
Po vyvŕtaní všetkých potrebných otvorov a zobrazení pinoutov tranzistorov na obrazovke monitora som vzal spájkovačku a asi po hodine som mal hotovú dosku.

Diódový mostík je možné zakúpiť na trhu, hlavná vec je, že je navrhnutý pre prúd najmenej 10 ampérov. Našiel som diódy D 242, ich charakteristika celkom vyhovuje a na kúsok DPS som prispájkoval diódový mostík.

Tyristor musí byť nainštalovaný na radiátore, pretože sa počas prevádzky výrazne zahrieva.

Samostatne musím povedať o ampérmetri. Musel som ho kúpiť v obchode, kde si šunt vyzdvihol aj obchodný poradca. Rozhodol som sa trochu upraviť obvod a pridať prepínač, aby som mohol merať napätie na batérii. Aj tu bol potrebný bočník, ktorý sa však pri meraní napätia zapája nie paralelne, ale sériovo. Výpočtový vzorec možno nájsť na internete, dodal by som, že veľmi dôležitý je rozptylový výkon bočníkových rezistorov. Podľa mojich výpočtov to malo byť 2,25 wattu, no môj 4-wattový šunt sa zahrieval. Dôvod mi nie je známy, nemám v takýchto veciach dostatok skúseností, ale keď som sa rozhodol, že potrebujem hlavne hodnoty ampérmetra, a nie voltmetra, rozhodol som sa pre to. Navyše v režime voltmetra sa bočník zreteľne zahrial v priebehu 30-40 sekúnd. Takže keď som zhromaždil všetko, čo som potreboval a skontroloval všetko na stoličke, vzal som telo. Po úplnom rozobratí stabilizátora som vybral celý jeho obsah.

Po označení prednej steny som vyvŕtal otvory pre premenlivý odpor a spínač a potom pomocou vrtáka s malým priemerom po obvode vyvŕtal otvory pre ampérmeter. Ostré hrany boli ukončené pilníkom.

Keď som si trochu polámal hlavu nad umiestnením transformátora a chladiča s tyristorom, rozhodol som sa pre túto možnosť.

Kúpil som si pár ďalších krokodílov a všetko je pripravené na nabíjanie. Zvláštnosťou tohto obvodu je, že funguje iba pri zaťažení, takže po zložení zariadenia a nenájdení napätia na svorkách voltmetrom sa neponáhľajte nadávať mi. Stačí na svorky zavesiť aspoň autožiarovku a budete spokojní.

Vezmite transformátor s napätím na sekundárnom vinutí 20-24 voltov. Zenerova dióda D 814. Všetky ostatné prvky sú znázornené na schéme.

Automatické zariadenia majú jednoduchý dizajn, ale veľmi spoľahlivé v prevádzke. Ich dizajn bol vytvorený pomocou jednoduchého dizajnu bez zbytočných elektronických doplnkov. Sú určené pre jednoduché nabíjanie batérií akýchkoľvek vozidiel.

Výhody:

1. Nabíjačka vydrží dlhé roky pri správnom používaní a správnej údržbe.

mínusy:

1. Nedostatok akejkoľvek ochrany.
2. Odstránenie režimu vybíjania a možnosť repasovania batérie.
3. Ťažká váha.
4. Dosť vysoké náklady.

Klasická nabíjačka pozostáva z nasledujúcich kľúčových prvkov:

1. Transformátor.
2. Usmerňovač.
3. Prispôsobovací blok.

Takéto zariadenie produkuje jednosmerný prúd pri napätí 14,4V, nie 12V. Preto podľa fyzikálnych zákonov nie je možné nabíjať jedno zariadenie druhým, ak majú rovnaké napätie. Na základe vyššie uvedeného je optimálna hodnota pre takéto zariadenie 14,4 voltov.

Kľúčové komponenty každej nabíjačky sú:

• transformátor;
• sieťová zástrčka;
• poistka (poskytuje ochranu proti skratu);
• drôtený reostat (nastavuje nabíjací prúd);
• ampérmeter (ukazuje silu elektrického prúdu);
• usmerňovač (prevádza striedavý prúd na jednosmerný);
• reostat (reguluje prúd a napätie v elektrickom obvode);
• žiarovka;
• prepínač;
• rám;

Drôty na pripojenie

Na pripojenie akejkoľvek nabíjačky sa spravidla používajú červené a čierne vodiče, červená je kladná, čierna je záporná.

Pri výbere káblov na pripojenie nabíjačky alebo štartovacieho zariadenia musíte zvoliť prierez minimálne 1 mm2.

Pozornosť. Ďalšie informácie sa poskytujú len na informačné účely. Čokoľvek chcete uviesť do života, robíte podľa vlastného uváženia. Nesprávne alebo nesprávne zaobchádzanie s určitými náhradnými dielmi a zariadeniami spôsobí ich poruchu.

Keď sme sa pozreli na dostupné typy nabíjačiek, prejdime priamo k ich vlastnej výrobe.

Nabíjanie batérie zo zdroja napájania počítača

Na nabitie akejkoľvek batérie stačí 5-6 ampér hodín, čo je asi 10% kapacity celej batérie. Dokáže ho vyrobiť akýkoľvek napájací zdroj s kapacitou 150 W a viac.

Poďme sa teda pozrieť na 2 spôsoby, ako si vyrobiť vlastnú nabíjačku z počítačového zdroja.

Metóda jedna

Na výrobu potrebujete nasledujúce diely:

• napájanie, výkon od 150 W;
• odpor 27 kOhm;
• regulátor prúdu R10 alebo odporový blok;
• drôty s dĺžkou 1 meter;

Postup prác:

1. Začať budeme musieť rozobrať napájací zdroj.
2. Extrahujeme vodiče, ktoré nepoužívame, a to -5v, +5v, -12v a +12v.
3. Vymieňame odpor R1 na vopred pripravený odpor 27 kOhm.
4. Odstránenie drôtov 14 a 15 a 16 jednoducho vypneme.
5. Z bloku Vytiahneme napájací kábel a vodiče k batérii.
6. Nainštalujte regulátor prúdu R10. Ak takýto regulátor neexistuje, môžete si vyrobiť domáci odporový blok. Bude pozostávať z dvoch 5 W rezistorov, ktoré budú zapojené paralelne.
7. Ak chcete nastaviť nabíjačku, Do dosky inštalujeme premenlivý odpor.
8. K východom 1,14,15,16 Spájkujeme vodiče a pomocou odporu nastavíme napätie na 13,8-14,5V.
9. Na konci drôtov pripojte svorky.
10. Zvyšné nepotrebné stopy vymažeme.

Dôležité: dodržujte úplné pokyny, najmenšia odchýlka môže viesť k vyhoreniu zariadenia.

Metóda dva

Na výrobu nášho zariadenia touto metódou budete potrebovať o niečo výkonnejší zdroj, konkrétne 350 W. Pretože môže vydávať 12-14 ampérov, čo uspokojí naše potreby.

Postup prác:

1. V napájacích zdrojoch počítača Impulzný transformátor má niekoľko vinutí, jedno z nich je 12V a druhé 5V. Na výrobu nášho zariadenia potrebujete iba 12V vinutie.
2. Na začiatok nášho bloku budete musieť nájsť zelený vodič a pripojiť ho k čiernemu vodiču. Ak používate lacnú čínsku jednotku, namiesto zeleného drôtu môže byť šedý.
3. Ak máte starý napájací zdroj a s tlačidlom napájania nie je potrebný vyššie uvedený postup.
4. Ďalej, zo žltého a čierneho drôtu vyrobíme 2 hrubé prípojnice a nepotrebné drôty odstrihneme. Čierna pneumatika bude mínus, žltá plus.
5. Na zlepšenie spoľahlivosti Naše zariadenie je možné vymeniť. Faktom je, že 5V zbernica má výkonnejšiu diódu ako 12V.
6. Keďže napájací zdroj má zabudovaný ventilátor, vtedy sa nebojí prehriatia.

Metóda tri

Na výrobu budeme potrebovať nasledujúce diely:

• napájací zdroj, výkon 230 W;
• doska s čipom TL 431;
• odpor 2,7 kOhm;
• odpor 200 Ohm výkon 2 W;
• 68 Ohmový odpor s výkonom 0,5 W;
• odpor 0,47 Ohm výkon 1 W;
• 4-pinové relé;
• 2 diódy 1N4007 alebo podobné diódy;
• odpor 1kOhm;
• jasná LED;
• dĺžka vodiča najmenej 1 meter a prierez najmenej 2,5 mm 2 so svorkami;

Postup prác:

1. Odspájkovanie všetky vodiče okrem 4 čiernych a 2 žltých vodičov, pretože nesú energiu.
2. Zatvorte kontakty pomocou prepojky, zodpovedný za prepäťovú ochranu, aby sa nám kvôli prepätiu nevypol zdroj.
3. Nahradíme ho na doske čipom TL 431 vstavaný odpor pre odpor 2,7 kOhm, na nastavenie výstupného napätia na 14,4 V.
4. Pridajte 200 ohmový odpor s výkonom 2 W na výstup z 12V kanála na stabilizáciu napätia.
5. Pridajte 68 ohmový odpor s výkonom 0,5 W na výstup z 5V kanála na stabilizáciu napätia.
6. Spájkujte tranzistor na doske s čipom TL 431, na odstránenie prekážok pri nastavovaní napätia.
7. Vymeňte štandardný odpor, v primárnom obvode vinutia transformátora, na odpor 0,47 Ohm s výkonom 1 W.
8. Zostavenie schémy ochrany z nesprávneho pripojenia k batérii.
9. Odpájkujte z napájacieho zdroja nepotrebné časti.
10. Vystupujeme potrebné vodiče od napájacieho zdroja.
11. Prispájkujte svorky k vodičom.

Na uľahčenie používania nabíjačky pripojte ampérmeter.

Výhodou takéhoto domáceho zariadenia je nemožnosť dobíjania batérie.

Najjednoduchšie zariadenie pomocou adaptéra

adaptér zapaľovača cigariet

Teraz zvážte prípad, keď nie je k dispozícii zbytočné napájanie, naša batéria je vybitá a je potrebné ju nabiť.

Každý správny majiteľ či fanúšik všemožných elektronických zariadení má adaptér na dobíjanie autonómnych zariadení. Na nabíjanie autobatérie je možné použiť akýkoľvek 12V adaptér.

Hlavnou podmienkou takéhoto nabíjania je, aby napätie dodávané zdrojom nebolo menšie ako napätie batérie.

Postup prác:

1. Nevyhnutné odrežte konektor z konca drôtu adaptéra a odlepte izoláciu aspoň 5 cm.
2. Keďže drôt ide dvojnásobne, je potrebné ho rozdeliť. Vzdialenosť medzi koncami 2 drôtov musí byť aspoň 50 cm.
3. Spájka alebo páska ku koncom koncového drôtu pre bezpečnú fixáciu na batérii.
4. Ak sú terminály rovnaké, potom sa musíte postarať o to, aby ste na ne umiestnili insígnie.
5. Najväčšou nevýhodou tejto metódy spočíva v neustálom sledovaní teploty adaptéra. Pretože ak sa adaptér vypáli, môže sa stať, že batéria nebude použiteľná.

Pred pripojením adaptéra k sieti ho musíte najskôr pripojiť k batérii.

Nabíjačka vyrobená z diódy a domácej žiarovky

Dióda je polovodičové elektronické zariadenie, ktoré je schopné viesť prúd v jednom smere a má odpor rovný nule.

Ako dióda poslúži nabíjací adaptér pre notebook.

Na výrobu tohto typu zariadenia budeme potrebovať:

• nabíjací adaptér pre laptop;
• žiarovka;
• drôty od 1 m dlhé;

Každá autonabíjačka produkuje napätie cca 20V. Keďže dióda nahrádza adaptér a prepúšťa napätie len v jednom smere, je chránená pred skratmi, ktoré môžu nastať pri nesprávnom zapojení.

Čím vyšší je výkon žiarovky, tým rýchlejšie sa batéria nabíja.

Postup prác:

1. Ku kladnému káblu adaptéra notebooku Pripojíme našu žiarovku.
2. Zo žiarovky hodíme drôt do kladu.
3. Nevýhoda adaptéra priamo pripojiť k batérii.

Ak je správne zapojené, naša žiarovka bude svietiť, pretože prúd na svorkách je nízky a napätie je vysoké.

Tiež si musíte pamätať, že správne nabíjanie vyžaduje priemerný prúd 2-3 ampéry. Pripojenie vysokovýkonnej žiarovky vedie k zvýšeniu sily prúdu, čo má zase škodlivý vplyv na batériu.

Na základe toho môžete žiarovku s vysokým výkonom pripojiť iba v špeciálnych prípadoch.

Táto metóda zahŕňa neustále sledovanie a meranie napätia na svorkách. Prebíjanie batérie spôsobí nadmerné množstvo vodíka a môže ju poškodiť.

Pri nabíjaní batérie týmto spôsobom sa snažte zdržiavať v blízkosti zariadenia, pretože jeho dočasné ponechanie bez dozoru môže viesť k poruche zariadenia a batérie.

Kontrola a nastavenie

Ak chcete otestovať naše zariadenie, musíte mať funkčnú žiarovku do auta. Najprv pomocou drôtu pripojíme našu žiarovku k nabíjačke, pričom nezabudneme dodržať polaritu. Zapojíme nabíjačku a rozsvieti sa kontrolka. Všetko funguje.

Pred každým použitím podomácky vyrobeného nabíjacieho zariadenia skontrolujte jeho funkčnosť. Táto kontrola vylúči všetky možnosti poškodenia batérie.

Ako nabíjať autobatériu

Pomerne veľké množstvo majiteľov áut považuje nabíjanie batérie za veľmi jednoduchú záležitosť.

V tomto procese však existuje niekoľko nuancií, od ktorých závisí dlhodobá prevádzka batérie:

Pred nabíjaním batérie musíte vykonať niekoľko potrebných akcií:

1. Použite chemicky odolné rukavice a okuliare.
2. Po vybratí batérie starostlivo skontrolujte, či nevykazuje známky mechanického poškodenia a stopy úniku kvapaliny.
3. Odskrutkujte ochranné kryty, aby sa uvoľnil vytvorený vodík, aby sa zabránilo varu batérie.
4. Pozrite sa na tekutinu zblízka. Mal by byť priehľadný, bez vločiek. Ak má tekutina tmavú farbu a známky usadeniny, ihneď vyhľadajte odbornú pomoc.
5. Skontrolujte hladinu kvapaliny. Na základe súčasných noriem sú na boku batérie značky „minimum a maximum“ a ak je hladina kvapaliny pod požadovanou úrovňou, je potrebné ju doplniť.
6. Povodeň Potrebná je iba destilovaná voda.
7. Nezapínajte to nabíjačku do siete, kým nebudú krokodíly pripojené k terminálom.
8. Dodržujte polaritu pri pripájaní krokosvoriek na svorky.
9. Ak počas nabíjania zaznie zvuky varu, potom odpojte zariadenie, nechajte batériu vychladnúť, skontrolujte hladinu kvapaliny a potom môžete nabíjačku znova pripojiť k sieti.
10. Uistite sa, že batéria nie je prebitá, pretože od toho závisí stav jeho dosiek.
11. Nabite batériu len v dobre vetraných priestoroch, pretože pri procese nabíjania sa uvoľňujú toxické látky.
12. Elektrická sieť musí mať nainštalované ističe, ktoré vypnú sieť v prípade skratu.

Po nabití batérie sa prúd časom zníži a napätie na svorkách sa zvýši. Keď napätie dosiahne 14,5V, nabíjanie by sa malo zastaviť odpojením od siete. Keď napätie dosiahne viac ako 14,5 V, batéria začne vrieť a platne sa zbavia tekutiny.

Túto nabíjačku som vyrobil na nabíjanie autobatérií, výstupné napätie je 14,5 voltov, maximálny nabíjací prúd 6 A. Ale dokáže nabíjať aj iné batérie, napríklad lítium-iónové, keďže výstupné napätie a výstupný prúd je možné nastaviť v rámci široký rozsah. Hlavné komponenty nabíjačky boli zakúpené na stránke AliExpress.

Sú to tieto komponenty:

Ďalej budete potrebovať elektrolytický kondenzátor 2200 uF pri 50 V, transformátor pre nabíjačku TS-180-2 (pozrite si spôsob spájkovania transformátora TS-180-2), vodiče, zástrčku, poistky, radiátor pre diódu most, krokodíly. Môžete použiť iný transformátor s výkonom aspoň 150 W (pre nabíjací prúd 6 A), sekundárne vinutie musí byť dimenzované na prúd 10 A a produkovať napätie 15 - 20 voltov. Diódový mostík môže byť zostavený z jednotlivých diód navrhnutých na prúd aspoň 10A, napríklad D242A.

Drôty v nabíjačke by mali byť hrubé a krátke. Diódový mostík musí byť namontovaný na veľkom radiátore. Je potrebné zvýšiť radiátory DC-DC meniča, prípadne použiť ventilátor na chladenie.

Zostava nabíjačky

K primárnemu vinutiu transformátora TS-180-2 pripojte kábel so zástrčkou a poistkou, nainštalujte diódový mostík na radiátor, pripojte diódový mostík a sekundárne vinutie transformátora. Prispájkujte kondenzátor na kladný a záporný pól diódového mostíka.

Pripojte transformátor k 220 V sieti a zmerajte napätia pomocou multimetra. Dostal som nasledujúce výsledky:

1. Striedavé napätie na svorkách sekundárneho vinutia je 14,3 voltov (sieťové napätie 228 voltov).
2. Konštantné napätie za diódovým mostíkom a kondenzátorom je 18,4 voltov (bez zaťaženia).

Pomocou schémy ako vodítka pripojte znižovací menič a voltampérmeter k diódovému mostíku DC-DC.

Nastavenie výstupného napätia a nabíjacieho prúdu

Na doske DC-DC meniča sú nainštalované dva trimovacie odpory, jeden umožňuje nastavenie maximálneho výstupného napätia, druhý umožňuje nastavenie maximálneho nabíjacieho prúdu.

Zapojte nabíjačku (k výstupným vodičom nie je nič pripojené), indikátor zobrazí napätie na výstupe zariadenia a prúd je nulový. Pomocou potenciometra napätia nastavte výstup na 5 voltov. Výstupné vodiče uzavrite k sebe, potenciometrom prúdu nastavte skratový prúd na 6 A. Potom skrat odstráňte odpojením výstupných vodičov a potenciometrom napätia nastavte výstup na 14,5 V.

Táto nabíjačka sa nebojí skratu na výstupe, ale ak je polarita prepólovaná, môže zlyhať. Na ochranu pred prepólovaním je možné do medzery kladného vodiča smerujúceho k batérii nainštalovať výkonnú Schottkyho diódu. Takéto diódy majú pri priamom pripojení nízky pokles napätia. Pri takejto ochrane, ak sa pri pripájaní batérie prepóluje, nepotečie žiadny prúd. Je pravda, že túto diódu bude potrebné nainštalovať na radiátor, pretože cez ňu bude počas nabíjania pretekať veľký prúd.

Vhodné diódové zostavy sa používajú v počítačových zdrojoch. Táto zostava obsahuje dve Schottkyho diódy so spoločnou katódou, ktoré budú musieť byť paralelné. Pre našu nabíjačku sú vhodné diódy s prúdom aspoň 15 A.

Je potrebné vziať do úvahy, že v takýchto zostavách je katóda pripojená k puzdru, takže tieto diódy musia byť inštalované na chladiči cez izolačné tesnenie.

Je potrebné opäť upraviť hornú hranicu napätia, berúc do úvahy pokles napätia na ochranných diódach. K tomu použite potenciometer napätia na doske DC-DC meniča na nastavenie 14,5 voltov meraných multimetrom priamo na výstupných svorkách nabíjačky.

Ako nabíjať batériu

Batériu utrite handričkou namočenou v roztoku sódy a potom ju osušte. Odstráňte zátky a skontrolujte hladinu elektrolytu, v prípade potreby pridajte destilovanú vodu. Počas nabíjania musia byť zástrčky odpojené. Do batérie by sa nemali dostať žiadne nečistoty ani nečistoty. Miestnosť, v ktorej sa batéria nabíja, musí byť dobre vetraná.

Pripojte batériu k nabíjačke a zapojte zariadenie. Počas nabíjania sa napätie postupne zvýši na 14,5 voltov, prúd sa časom zníži. Batériu možno podmienečne považovať za nabitú, keď nabíjací prúd klesne na 0,6 - 0,7 A.

Dodržiavanie prevádzkového režimu akumulátorov a najmä režimu nabíjania zaručuje ich bezproblémovú prevádzku počas celej životnosti. Batérie sa nabíjajú prúdom, ktorého hodnotu je možné určiť podľa vzorca

kde I je priemerný nabíjací prúd, A., a Q je menovitá elektrická kapacita batérie, Ah.

Klasická nabíjačka na autobatériu pozostáva zo znižovacieho transformátora, usmerňovača a regulátora nabíjacieho prúdu. Ako prúdové regulátory sa používajú drôtené reostaty (pozri obr. 1) a tranzistorové prúdové stabilizátory.

V oboch prípadoch tieto prvky generujú značný tepelný výkon, ktorý znižuje účinnosť nabíjačky a zvyšuje pravdepodobnosť jej zlyhania.

Na reguláciu nabíjacieho prúdu môžete použiť zásobník kondenzátorov zapojených do série s primárnym (sieťovým) vinutím transformátora a pôsobiacich ako reaktancie, ktoré tlmia nadmerné sieťové napätie. Zjednodušená verzia takéhoto zariadenia je znázornená na obr. 2.

V tomto obvode sa tepelný (aktívny) výkon uvoľňuje iba na diódach VD1-VD4 usmerňovacieho mostíka a transformátora, takže zahrievanie zariadenia je nevýznamné.

Nevýhodou na obr. 2 je potreba zabezpečiť napätie na sekundárnom vinutí transformátora jedenapolkrát väčšie ako menovité napätie záťaže (~ 18÷20V).

Nabíjací obvod, ktorý zabezpečuje nabíjanie 12-voltových batérií prúdom do 15 A, pričom nabíjací prúd je možné meniť od 1 do 15 A v krokoch po 1 A, je znázornený na obr. 3.

Po úplnom nabití batérie je možné zariadenie automaticky vypnúť. Nebojí sa krátkodobých skratov v zaťažovacom obvode a prestávok v ňom.

Prepínačmi Q1 - Q4 je možné pripojiť rôzne kombinácie kondenzátorov a tým regulovať nabíjací prúd.

Variabilný odpor R4 nastavuje prah odozvy K2, ktorý by mal fungovať, keď sa napätie na svorkách batérie rovná napätiu plne nabitej batérie.

Na obr. Obrázok 4 zobrazuje ďalšiu nabíjačku, v ktorej je nabíjací prúd plynulo regulovaný od nuly po maximálnu hodnotu.

Zmena prúdu v záťaži sa dosiahne nastavením uhla otvorenia tyristora VS1. Riadiaca jednotka je vyrobená na unijunkčnom tranzistore VT1. Hodnota tohto prúdu je určená polohou premenného odporu R5. Maximálny nabíjací prúd batérie je 10A, nastavený ampérmetrom. Zariadenie je na strane siete a záťaže vybavené poistkami F1 a F2.

Verzia dosky plošných spojov nabíjačky (pozri obr. 4) s rozmermi 60 x 75 mm je znázornená na nasledujúcom obrázku:

V diagrame na obr. 4, sekundárne vinutie transformátora musí byť navrhnuté na prúd trikrát väčší ako nabíjací prúd, a preto musí byť výkon transformátora tiež trikrát väčší ako výkon spotrebovaný batériou.

Táto okolnosť je významnou nevýhodou nabíjačiek s tyristorovým regulátorom prúdu (tyristorom).

Poznámka:

Diódy usmerňovacieho mostíka VD1-VD4 a tyristor VS1 musia byť inštalované na radiátoroch.

Presunutím ovládacieho prvku z obvodu sekundárneho vinutia transformátora do obvodu primárneho vinutia je možné výrazne znížiť výkonové straty v SCR, a tým zvýšiť účinnosť nabíjačky. takéto zariadenie je znázornené na obr. 5.

V diagrame na obr. 5 riadiaca jednotka je podobná tej, ktorá bola použitá v predchádzajúcej verzii zariadenia. SCR VS1 je zahrnutý v uhlopriečke usmerňovacieho mostíka VD1 - VD4. Pretože prúd primárneho vinutia transformátora je približne 10-krát menší ako nabíjací prúd, na diódy VD1-VD4 a tyristor VS1 sa uvoľňuje relatívne malý tepelný výkon a nevyžadujú inštaláciu na radiátory. Okrem toho použitie SCR v obvode primárneho vinutia transformátora umožnilo mierne zlepšiť tvar krivky nabíjacieho prúdu a znížiť hodnotu koeficientu tvaru krivky prúdu (čo tiež vedie k zvýšeniu účinnosti nabíjačka). Nevýhodou tejto nabíjačky je galvanické prepojenie so sieťou prvkov riadiacej jednotky, s čím je potrebné počítať už pri vývoji konštrukcie (napríklad použiť premenlivý odpor s plastovou osou).

Verzia dosky plošných spojov nabíjačky na obrázku 5 s rozmermi 60 x 75 mm je znázornená na obrázku nižšie:

Poznámka:

Diódy usmerňovacieho mostíka VD5-VD8 musia byť inštalované na radiátoroch.

V nabíjačke na obrázku 5 je diódový mostík VD1-VD4 typ KTs402 alebo KTs405 s písmenami A, B, C. Zenerova dióda VD3 typ KS518, KS522, KS524, alebo zložená z dvoch rovnakých zenerových diód s celkovým stabilizačným napätím 16÷24 voltov (KS482, D808, KS510 atď.). Tranzistor VT1 je jednosmerný, typ KT117A, B, V, G. Diódový mostík VD5-VD8 je tvorený diódami, s prac. prúd nie menší ako 10 ampérov(D242÷D247 atď.). Diódy sú inštalované na radiátoroch s plochou najmenej 200 cm2 a radiátory budú veľmi horúce, do puzdra nabíjačky je možné nainštalovať ventilátor na vetranie.