ЗУ для автомобильного аккумулятора своими руками: 3 этапа расчетов. Выпрямитель для автомобильного аккумулятора


Выпрямитель для заряда аккумулятора

Аккумуляторная батарея нашла широкое применение не только в сельской местности, она стала неотъемлемой частью нашей жизни. Используется практически везде: в различного рода технике (мотоциклы, автомобили, тракторы и т.п.), на станциях (в Арктике, в Антарктике, в отдаленных сельских местностях, в тундре, в степях и т.п.), в малогабаритной аппаратуре (часы, калькуляторы и т.п.), в бытовой аппаратуре (процессоры, антенны и т.п.). Используют АКБ и на космических спутниках, станциях. Все они предназначены для обеспечения «питания» в различных областях их широкого применения. Конечно, конструкции их различны друг от друга по исполнению, по размерам, по цвету и т.д. Из этого широкого круга аккумуляторных батарей мы рассмотрим автомобильные аккумуляторные батареи.Для обеспечения стабильной работы аккумуляторной батареи нам необходим в первую очередь выпрямитель. Он служит для восстановления заряженности аккумуляторной батареи, в виду того, что при долговременной эксплуатации аккумуляторная батарея приходит в негодность.

Сначала рассмотрим устройство аккумуляторной батареи

1. Отрицательная пластина. 2. Сепаратор. 3. Положительная пластина. 4. Предохранительная сетка. 5. Баретка. 6. Штырь. 7. Моноблок. 8. Уплотнительная мастика. 9. Положительный вывод. 10. Пробка наливного отверстия. 11. Межэлементная перемычка. 12. Крышка. 13. Отрицательный вывод.

Аккумуляторная батарея состоит из отрицательных и положительных пластин, предохранительной сетки, отдельных секций, перемычек, отрицательного и положительного контактов. Сейчас рынок заполнен АКБ сомнительного качества. Для сельского жителя, проживающего на Севере, качество и стоимость играют огромную роль. Так АКБ сомнительного качества в холодных условиях прослужит совсем немного.

Что нужно знать при покупке аккумуляторной батареи? При покупке новой аккумуляторной батареи следует особое внимание уделить пластинкам. Они должны быть прямыми, не иметь перекосов, не должны соприкасаться друг с другом. В ином случае это может привести к сульфатации пластин — образование следов окисления на пластинках и образования осадков окисления на дне аккумуляторной батареи, что само по себе приводит к разъеданию пластин, и как правило это приводит к выходу аккумуляторной батареи из эксплуатации. Такие засульфатированные аккумуляторные батареи служат 1-2 года.

Переходим к схеме выпрямителя для зарядки батареи

Существуют 3 вида выпрямителей: выпрямители заряжающие постоянным током, переменным током и асимметричным током.

  1. Выпрямители постоянного тока отличаются тем, что заряжают аккумуляторную батарею строго постоянным током, «очищенным» от пульсаций переменного напряжения.
  2. Выпрямители, заряжающие переменным током, имеют на выходе пульсирующее переменное напряжение.
  3. Асимметричный ток имеет положительную постоянную составляющую, собирается как правило на однополупериодных выпрямителях. Он имеет несколько лучшие результаты по сравнению с двумя типами выпрямителей.

Схема асимметричного выпрямителя состоит собственно из выпрямителя и усилителя тока. Выпрямитель состоит из предохранителя, выключателя, трансформатора, мощного диода, стабилитрона и переменного резистора.

Предохранитель рассчитан на ток 10 А. Трансформатор от старого телевизора ТС-200, может подойти и любой другой мощностью 150 Вт, с выходным напряжением 21 Вольт. Мощный резистор МЛТ-2. Диод – мощный диод Д305, или любой другой, рассчитанный на ток не менее 5 А. Усилитель ЗУ состоит из регулятора тока на 2 транзисторах. Транзистор можно заменить на любой другой транзистор из серии кт825-кт818. При монтаже транзистор устанавливают на радиаторы. Мощные резисторы проволочные. Сборка схемы произведена навесным способом. Навесным называется такой способ сборки, где на уже использованную и очищенную от дорожек плату, устанавливаются детали и монтаж производится проводами.

Работа выпрямителя

При подключении выпрямителя на выходе трансформатора появляется переменное напряжение 21 В (амплитудное значение 29 В). Это напряжение поступает на однополупериодный выпрямитель, выполненный на диоде VD1. С выхода выпрямителя переменное напряжение поступает на стабилизатор управляющего напряжения, выполненного на балластном резисторе R1 и двух последовательно соединенных стабилитронов VD2, VD3. С движка переменного резистора R2, подключенного параллельно стабилитронам, управляющее напряжение подается на регулятор тока – он выполнен на мощных транзисторах VT1 и VT2.

Перемещением движка резистора изменяют ток зарядки аккумуляторной батареи, являющейся своеобразной нагрузкой транзистора VT2. При равных напряжениях стабилизатора и аккумуляторной батареи зарядный ток равен нулю. За время одного периода переменного напряжения формируется один импульс зарядного тока. В промежутке между зарядными формируются разрядные импульсы длительностью вдвое большей зарядных. Разрядный ток зависит от сопротивления резистора R4.

Шкала амперметра рассчитана на ток 10 А. Среднее значение номинального напряжения составляет 14 В. Соотношения амплитуд положительного и отрицательного значения 10:1. Допустим, максимальное положительное значение тока составляет 5 ампер. Тогда отрицательное значение обратного тока составит 0,5 ампер.

Период положительного и отрицательного значения тока должно составлять 1:2. Это значит, что длина положительного значения выпрямленного тока составляет половину периода. А отрицательное значение тока составляет период. Выпрямитель обеспечивает значение напряжения от 13-15 вольт и выпрямленного тока около 5 ампер.

serp1.ru

Выпрямитель для зарядки аккумулятора | Электрознайка. Домашний Электромастер.

   Каждый автолюбитель мечтает иметь в своем распоряжении выпрямитель для зарядки аккумулятора. Без сомнения, это очень нужная и удобная вещь. Попробуем рассчитать и изготовить выпрямитель для зарядки аккумулятора на 12 вольт.     Обычный аккумулятор для легковой автомашины имеет параметры:

  • напряжение в обычном состоянии 12 вольт;
  • емкость аккумулятора 35 — 60 ампер часов.

Соответственно ток заряда составляет 0,1 от емкости аккумулятора, или 3,5 — 6 ампер.    Схема выпрямителя для зарядки аккумулятора изображена на рисунке.

     Прежде всего нужно определить параметры выпрямительного устройства.     Вторичная обмотка выпрямителя для зарядки аккумулятора должна быть рассчитана на напряжение:  U2 = Uак + Uo + Uд     где: — U2 — напряжение на вторичной обмотке в вольтах; — Uак — напряжение аккумулятора равно 12 вольт; — Uo — падение напряжения на обмотках под нагрузкой равно около 1,5 вольт; — Uд — падение напряжения на диодах под нагрузкой равно около 2 вольт.

Всего напряжение:   U2 = 12,0 + 1,5 + 2,0 = 15,5 вольт.

Примем с запасом на колебание напряжения в сети:  U2 = 17 вольт.

Ток заряда аккумулятора примем I2 = 5 ампер.

Максимальная мощность во вторичной цепи составит: P2 = I2 х U2 = 5 ампер х 17 вольт = 85 ватт.     Мощность трансформатора в первичной цепи (мощность, которая будет потребляться от сети) с учетом КПД трансформатора, составит: P1 = P2 / η = 85 / 0,9 = 94 ватт.      где: — Р1 — мощность в первичной цепи; — Р2 — мощность во вторичной цепи; -η = 0,9 — коэффициент полезного действия трансформатора, КПД.

Примем Р1 = 100 ватт.

    Рассчитаем стальной сердечник Ш — образного магнитопровода, от площади поперечного сечения которого зависит передаваемая мощность.     S = 1,2√ P где: — S площадь сечения сердечника в см.кв.; — Р = 100 ватт мощность первичной цепи трансформатора.S = 1,2√ P = 1,2 х √100 = 1,2 х 10 = 12 см.кв. Сечение центрального стрежня, на котором будет располагаться каркас с обмоткой   S = 12 см.кв.

Определим количество витков, приходящихся на 1 один вольт, в первичной и вторичной обмотках, по формуле: n = 50 / S = 50 / 12 = 4,17 витка.

 Возьмем n = 4,2 витка на 1 вольт.

    Тогда количество витков в первичной обмотке будет: n1 = U1 · n = 220 вольт · 4,2 = 924 витка.

    Количество витков во вторичной обмотке:n2 = U2 · n = 17 вольт · 4,2 = 71,4 витка.

Возьмем 72 витка.

    Определим ток в первичной обмотке:I1 = P1 / U1 = 100 ватт / 220 вольт = 0,45 ампер.

  Ток во вторичной обмотке:I2 = P2 / U2 = 85 / 17 = 5 ампер.

    Диаметр провода определим по формуле:d = 0,8 √I.

     Диаметр провода в первичной обмотке:d1=0,8 √I1 = 0,8 √ 0,45 = 0,8 · 0,67 = 0,54 мм.

    Диаметр провода во вторичной обмотке:d2 = 0,8√ I2 = 0,8  5 = 0,8 · 2,25 = 1,8 мм.

    Провод вторичной обмотки может быть как с эмалевой, так и с хлопчатобумажной изоляцией. Сначала на каркас наматывается первичная обмотка. Затем два слоя лакоткани или миткалевой ленты. Затем наматывается вторичная обмотка. Пример намотки каркаса трансформатора можно посмотреть в статье: «Как намотать трансформатор на Ш — образном сердечнике»

Вторичная обмотка наматывается с отводами. Первый отвод делается от 52 витка, затем от 56 витка, от 61, от 66 и последний 72 виток.

    Вывод делается петелькой, не разрезая провода. затем с петельки счищается изоляция и к ней припаивается отводящий провод.

Регулировка зарядного тока выпрямителя производится ступенчато, переключением отводов от вторичной обмотки. Выбирается переключатель с мощными контактами. 

    Если такого переключателя нет, то можно применить два тумблера на три положения рассчитанных на ток до 10 ампер (продаются в авто-магазине). Переключая их, можно последовательно выдавать на выход выпрямителя, напряжение 12 — 17 вольт.

Положение тумблеров на выходные напряжения 12 — 13 — 14,5 — 16 — 17 вольт.

    Диоды должны быть рассчитаны, с запасом, на ток 10 ампер и стоять каждый на отдельном радиаторе, а все радиаторы изолированы друг от друга.

    Радиатор может быть один, а диоды установлены на нем через изолированные прокладки.

    Площадь радиатора на один диод около 20 см.кв., если один радиатор, то его площадь 80 — 100 см.кв. Зарядный ток выпрямителя можно контролировать встроенным амперметром на ток до 5 -8 ампер.

    Можно использовать данный трансформатор, как понижающий, для питания аварийной лампы на 12 вольт от отвода 52 витка. (смотрите схему).     Если нужно питать лампочку на 24 или на 36 вольт, то делается дополнительная обмотка, из расчета на каждый 1 вольт 4,2 витка.

    Эта дополнительная обмотка включается последовательно с основной (смотреть верхнюю схему). Нужно только сфазировать основную и дополнительную обмотки (начало — конец), чтобы общее напряжение сложилось. Между точками: (0 – 1) — 12 вольт; (0 -2) — 24 вольта; между (0 – 3) — 36 вольт.     Например. Для общего напряжения в 24 вольта нужно к основной обмотке добавить 28 витков, а для общего напряжения 36 вольт, еще 48 витков провода диаметром 1,0 миллиметр.

 

Возможный вариант внешнего вида корпуса выпрямителя для зарядки аккумулятора, изображен на рисунке.

 Далее посмотрите новую статью:  «Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора». 

domasniyelektromaster.ru

Очень простое зарядное устройство для АКБ

Каждый автолюбитель, обслуживающий свой автомобиль самостоятельно, старается иметь в своём запасе необходимый инструмент и обязательно зарядное устройство для аккумуляторной батареи. У кого-то возникает необходимость в пусковом устройстве, изрядно добивающим и так неприятную жизнь автомобильного аккумулятора, а кто-то довольствуется самым простым выпрямителем для подзаряда АКБ.

Знакомые принесли мне самодельное электрическое устройство, напоминающее внешне низковольтный выпрямитель. На самостоятельно изготовленной передней панели устройства был установлен стрелочный прибор магнитоэлектрической системы М4200, два переключателя и две клеммы под провода.

Модификаций, типов и электрических схем зарядных устройств для АКБ в поле информации множество и каждое зарядное в своём исполнении и в работе может быть уникально. Схема описываемого зарядного устройства проста и испытана многими годами на практике, именно поэтому она для меня наиболее практична и гарантировано работоспособна.

Меня просили лишь осмотреть это устройство и по возможности восстановить его работоспособность. Всё бы ничего, если бы это устройство, с надписью на его паспортной табличке «ТЭМ» — 1962 года выпуска, не заинтересовало меня своей простотой.

Вскрыв устройство, признаюсь, был удивлён простоте сборки его электрической схемы. Понижающий трансформатор, двухполупериодный выпрямитель, гасящий резистор, один тумблер и щёточный переключатель ПЩ-8п1н1 с шестью контактами. Всё! И всё это работало долгие годы!

Трансформатор ОСО 0,25У3-220/36, у которого отмотано немного больше половины вторичной обмотки, чтобы получить выходное напряжение около 14…15 вольт, превратился в ОСО 0,25У3-220/14. Вторичная обмотка выполнена алюминиевым проводом прямоугольного сечения с поперечной площадью около 10мм2.

Двухполупериодный выпрямитель собран по мостовой схеме на четырёх кремниевых диодах КД203А ещё 1966 года выпуска, которые рассчитаны на максимальный прямой ток около 10 Ампер с кратковременной перегрузкой по току до 30 Ампер, чего вполне достаточно для зарядки автомобильной аккумуляторной батареи, тем более, что такими токами нормальный автолюбитель никогда не будет заряжать свой аккумулятор, если не вздумается использовать подобный выпрямитель в качестве пускового устройства.

От вторичной обмотки трансформатора имеются два вывода, которые подключены к двухполупериодному выпрямителю, к положительному выходу которого последовательно подсоединён гасящий резистор, с которого снимается напряжение для клеммы аккумулятора под знаком ‘‘.  Второй, отрицательный(минусовой) выход выпрямителя подключен к клемме, на которую подсоединяется провод к клемме аккумулятора со знаком ‘‘.

Гасящий резистор выполнен из шести секций по три витка нихромовой проволоки каждая, диаметром около 1,4 мм поверх керамической трубки старого резистора С5-35В-160.

Тумблер ТП1-2 предназначен для переключения прибора М4200 в режим амперметра или в режим вольтметра для контроля напряжения на клеммах аккумулятора.

Что бы восстановить работоспособность выпрямителя, нужно было заменить на гасящем резисторе хомуты, к которым были припаяны отводы от секций.

Хомуты заменили на хомуты червячного типа для шлангов, которые фиксировали каждую секцию, а отводы от секции к щёточному переключателю выполнили болтовым соединением, не используя пайки.

Аппарат снова заработал и хорошо себя показал на испытаниях. Проверяли его работу несколько суток подряд на зарядке тракторных и автомобильных аккумуляторов разными токами.

Принципиальная электрическая схема простого выпрямителя для зарядки АКБ.

Электрическую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов скопировал и пожалуй, можно сказать, непрофессионально от руки её и нарисовал.

Резистор R1…R6 — это и есть секции гасящего резистора. Сопротивление каждой секции почти одинаково, а при включении их в схему щёточным переключателем ток заряда меняется в пределах 1,5…2 ампер на каждое положение.

Резистор R7 выполняет роль измерительного шунта, выполненного из отрезка длиной около 4см твёрдой манганиновой проволоки диаметром около 3мм.

При верхнем по схеме положении переключающего контакта тумблера ТП1-2 измерительный прибор находится в режиме амперметра. При переводе переключающего контакта в нижнее по схеме положение, прибор будет выполнять роль вольтметра, подключенного через добавочное сопротивление R8.

Поделись с другими. Возможно, они тоже ищут.

vesyolyikarandashik.ru

самодельное подзарядное устройство, как сделать зарядное

Каждый начинающий радиолюбитель в состоянии создать такой нужный прибор как ЗУВся работа автомобиля зависит от его бортовой системы, которая черпает силы и энергию из батареи аккумулятора. Но под выработку электроэнергии батарея не приспособлена. Она скорее всего является своеобразным хранилищем энергии. В нужный момент энергия выдается на работу автомобиля, но не восполняется. Конечно, генератор помогает восстановить небольшую часть отданной энергии, но этого очень мало для полного восстановления. Поэтому используется зарядное устройство.

Делаем зарядное устройство своими руками

Безусловно, вся система выработки электроэнергии в автомобиле, сделана умными людьми. В нормальных условиях эксплуатации может прослужить долгие годы без подзарядки. В таком случае зарядное устройство автомобильного аккумулятора может не пригодиться очень долгое время. Трио из генератора, регулятора и батареи – очень слаженно работает и питает всю систему.

Суть функционирования любого ЗУ заключается в том, что этот прибор позволяет преобразовать напряжение из бытовой сети 220 вольт в напряжение, необходимое для заряда АКБ

Конечно, это только в идеальной теории. В обычной жизни может случиться все что угодно. От резких перепадов температуры, негативно сказывающихся на работе автомобиля, до возможности прекращения использования автомобиля на очень долгий срок.

Различных вариантов возможной растраты ресурса батареи очень много: сама батарея уже полностью отработала свой эксплуатационный ресурс и совсем не держит электроэнергию, аккумулятор не может равномерно и правильно прогрузиться и зарядиться в условии короткой поездки с часто включаемым и выключаемым двигателем, большое количество подключенных приборов и неисправный генератор. Все эти причины не позволяют полностью зарядить аккумулятор или довольно скоро его разряжают.

Позже может возникнуть ситуация, когда автомобиль откажется заводиться, аккумулятор будет разряжен и негде будет его подзарядить. В такой ситуации подойдет устройство для зарядки, сделанное своими руками. Или же самодельное подзарядное устройство, сокращенно его называют зарядка для АКБ. Самая простая схема для устройства зарядки аккумулятора автомобиля: схема из полупроводникового диода и лампочки. Сделать ее можно буквально из вещей, которые находятся под руками. Источник тока – сеть электричества под 220 Вольт. Диод может изменять переменный ток в постоянный, а лампочка ограничивает ток.

Расчет простого зарядного устройства:

  • Ток можно определить, разделив число мощности лампы на напряжение в сети;
  • Если лампа мощность в 60 Вт, то амперметр покажет ток в размере 0,27;
  • Диод срежет вторую часть графика синусоиды, и реальный ток будет равен 0,32 А.

Таким образом подключить это зарядное устройство будет не сложнее, чем ее собрать. В условии, когда авто не заводится, именно такие простые схемы помогают выбраться из сложившейся ситуации. Важно помнить, что такое устройство нельзя подсоединять к аккумулятору автомобиля, предварительно не сняв его со своего рабочего места. Это может вызвать большие проблемы и автоматическое повреждение всей системы автомобиля. Существуют специальные батареи для аккумуляторов: JRMB45 и ИБЛ. Они продаются во многих магазинах электроники.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: что может пригодиться из подручных средств

Многие предметы можно найти буквально на дороге или ближайшем сборе ненужной техники. Например, трансформаторы вынимают из старого телевизора, а сами схемы сборки можно вычитать в различных журналах для любителей электроники и электротехники.

Что нужно для АКБ:

  1. Трансформатор. Трансформаторное напряжение на вторичной обмотке должно быть не менее 24 В. Допустим, на трансформаторе ТС-180-2 есть две обмотки, вторичные и принимающие напряжение почти 7 В.
  2. Выпрямитель. Они бывают трех типов: выпрямитель постоянного тока, переменного тока и асимметричного тока. Постоянного тока выпрямитель нужен для заряда аккумуляторных батареек просто постоянно идущим током. Выпрямитель переменного тока имеет пульсацию на выходе, в отличие от выпрямителя прямого тока. Асимметричный выпрямитель является наилучшим вариантом для подключения к АКБ. Составляет такой выпрямитель диодный элемент, трансформатор, предохранитель и выключатель.
  3. Амперметр. Он пригодится для проверки зарядного устройства.
  4. Корпус, в который нужно разместить зарядник. Он нужен для безопасности. Подключения зарядного устройства с заряжаемым элементом невозможно без соблюдения техники безопасности.
  5. Диодный мост, он позволяет выпрямлять ток.
  6. Реостат, помогает контролировать силу тока.

Сбор зарядного устройства возможен из подручных средств в условии отсутствия специализированного магазина. Это позволяет проявить фантазию и выбраться из сложной ситуации, когда вокруг не приходится ждать помощи.

Схема зарядки аккумулятора: конденсаторная модель и сборка по этапам

Еще одним зарядным устройством является прибор, выполненный с учетом схемы конденсатора. Электросхема обладает большим полезным действием и не выделяет тепло во внешнюю среду. Это позволяет иметь постоянный ток, защиту от короткого замыкания и выполнять всю работу самому.

На сегодняшний день существует множество видов ЗУ, но в основе любого девайса лежит два основных компонента — это трансформаторное устройство, а также выпрямитель

Сборка по этапам:

  1. В любом случае, первым этапом сборки является выбор схемы, например 250. В данном разделе  – схема конденсатора.
  2. Вторым и немаловажным пунктом является выбор корпуса под зарядное устройство. Наиболее подходящим корпусом может быть миллиамперметр, из него нужно все убрать, оставив только стрелочный элемент, которым поможет показывать результат.
  3. Крепление трансформаторов выполняется винтовыми элементами на пластину из алюминия.
  4. Поверху корпуса располагают приборы, регулирующие напряжение. Устанавливают специальные выводы, которые помогают выводить напряжение на клеммы.
  5. Внутри корпуса располагают все элементы зарядного устройства.
  6. Подсоединяют все элементы друг с другом по схеме.

Диоды и конденсаторы также необходимы в данной схеме, они являются главным элементом любого зарядного устройства, вне зависимости от вида его схемы. Часто встает вопрос, какие диоды нужны. Выбираются диоды с приемом тока около десяти ампер.

Эффективность повышается с усложнением схемы. Это позволит выполнять работу в различных режимах.

Один из наиболее выбираемых режимов – автоматический. Автомат позволяет исключить постоянный контроль, увеличить класс обслуживания прибора и, соответственно, цену самого изделия или его комплектующих.

Грамотное самодельное зарядное устройство: что важно помнить

Перед тем, как подсоединить зарядное устройство к аккумулятору автомобиля, необходимо узнать все меры безопасности и предосторожности. Пренебрегать ими нельзя.

Что важно помнить:

  1. Нельзя путать плюс и минус, после подключения аккумулятора.
  2. Исключается проверять работу всей системы «дедовским методом»  – коротким замыканием.
  3. Зарядное устройство должно не иметь тока во время подсоединения и отсоединения.
  4. Соблюдение правил пожарной безопасности.
  5. Включенное устройство должно быть под присмотром.
  6. Блок питания должен допускать подключение батареи.

Любым зарядным устройством, сделанным своими руками, нельзя заряжать очень разряженный аккумулятор. Этим можно окончательно повредить систему. Многие зарядные устройства имеют в своей конструкции лампочку. При зарядке аккумулятора, ток может быть очень большим, поэтому если аккумулятор очень разряжен, лампочка убирается после уменьшения тока. Такое уменьшение значит дальнейшее заряжание аккумулятора с контролем тока и напряжения.

Ток уменьшается, а напряжение в клеммах, наоборот, растет. Когда напряжение достигает 12 В, зарядка считается законченной. Если передержать зарядное устройство, то определенные детали аккумулятора могут оплавиться и выйти из строя, что приведет в негодность весь аккумулятор.

Как сделать зарядку для аккумулятора: импульсная модель

Подобные устройства делят на зарядные и зарядно-пусковые изделия. Зарядные изделия, выполняют свою работу, пользуясь сетью. Автозарядка зарядно-пускового изделия выполняется автономно и совсем не зависит от местонахождения самого автомобиля.

Импульсные ЗУ удобны и просты в эксплуатации. Имеют массу преимуществ, благодаря которым полюбились автовладельцам со всего мира

Первый вариант удобен для зарядки автомобиля в гараже и в нем есть электричество. Второй случай позволяет зарядить аккумулятор в чистом поле, по колено в снегу.

Эти два типа зарядки бывают двух видов по принципу работы: импульсные и трансформаторные. Импульсные могут взаимодействовать с высоким током, имея небольшие габариты. Трансформаторные зарядные устройства представляют собой большие машины, которые занимают много места и неудобны в использовании в дороге.

Что нужно использовать для зарядного устройства импульсного в 10 В:

  • Использовать в схеме понижающий трансформатор;
  • Применять мощный магнитный провод;
  • Использовать изоляторы;
  • Установить регуляторы и модуляторы;

Показатель напряжения, благодаря всей системе, можно регулировать. В подобном зарядном устройстве необходимо учитывать возможности аккумулятора самого автомобиля.

Оригинальное зарядное устройство для аккумулятора своими руками: преимущества и недостатки

Помимо мобильности и размеров у такого зарядного устройства, как импульсный заряжающий элемент, есть свои достоинства и недостатки. Советские заряжающие устройства, такие как Кедр или Орион, достаточно дешево стоят, купить их очень просто. А вот собрать автозарядное устройство для машины или скутера, в домашних условиях, уже сложнее. Тут важно учитывать все характеристики каждой детали и гармоничную работу всей системы совместно. Просто взять и намотать провода на батарейки нельзя, нужны знания в системах и цепях электромеханики.

Импульсные зарядные устройства делятся на ручные, автоматические и полуавтоматы. Работают в двух направлениях и имеют специальные режимы.

Плюсы импульсного зарядного устройства:

  • Хорошая защищающая система;
  • Помощь в увеличении эксплуатации аккумулятора;
  • Низкая цена всей сборки.

Важным минусом является усложнение конструкции. Этого можно избежать при самостоятельной сборке.

Способы: как подключить амперметр к зарядному устройству

Амперметр может дать полную картину состояния аккумулятора. Например, многие зарядные устройства оснащены лампочками, которые не скажут о величине напряжения или зарядного тока, неисправности в цепи.

При желании и небольшом радиолюбительском опыте автомобильное зарядное устройство можно сделать самостоятельно

Как подключается амперметр:

  • Лапку-лягушку подключают к проводу, соединяющему генератор и аккумулятор;
  • Исключают возможность перегрева провода;
  • При работе амперметра допускается незначительный нагрев самого прибора.

Подключив амперметр к ИБП, можно снимать результаты и следить за четкостью работы аккумулятора двигателя и зарядного устройства.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками (видео)

Самодельные изделия подходит для зарядки перебойника машины. Бывают бестрансформаторные зарядные устройства. Многие устройства украшает умная кнопка, позволяющая начинать зарядку одним нажатием. Изготовить такой зарядный прибор своими руками возможно. Лишь бы была электронная схема.

Добавить комментарий

6watt.ru

Простое зарядное устройство — DRIVE2

Обычно подзарядка аккумулятора в транспортном средстве происходит во время работы генератора. Однако, при длительном простое автомобиля, на морозе или при наличии неисправностей батарея может разрядиться до такой степени, что становится не способной обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя. И здесь на помощь приходит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Однако стоимость зарядного устройства сильно "бьёт" по карману, и поэтому я решил сам собрать зарядное устройство. Оно позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы, устройства для резки пенопласта, автомобильного насоса-компрессора для подкачки колёс. Устройство не содержит дефицитных деталей и при исправных элементах не требует налаживания. Для данной схемы использован сетевой понижающий трансформатор ТС270-1(выдран из старого лампового телевизора) с напряжением вторичной обмотки 17В. Без внесения изменений подойдет любой с напряжением на вторичной обмотке от 17 до 22В. Корпус использован от блока управления станции катодной защиты газопровода КСС-600(охлаждение в корпусе естественное). В данном зарядном устройстве есть возможность, при возникшей необходимости, установить схему для зарядки малогабаритных аккумуляторов (типа Д-0.55С и др). При этом контроль зарядного тока осуществляется установленным миллиамперметром.Принципиальная схема устройства показана на фото ниже.

Принципиальная схема устройства

Она представляет собой традиционный тринисторный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VD1-4. Узел управления тринистором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1,VT2. Время, в течение которого конденсатор С1 заряжается до переключения можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот. Диод VD5 защищает управляющую цепь тринистора от обратного напряжения, возникающего при включении тринистора VS1. Печатная плата устройства и монтажная плата на фото ниже.

Печатная плата

Монтажная плата

Если у готового, используемого трансформатора на вторичной обмотке более 17В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26В до 200Ом). В случае, когда вторичная обмотка имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двухполупериодной схеме на двух диодах.А при сборке выпрямителя точно по схеме подойдут следующие детали:С1 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1мкФ, а также К73-16, К42У-2, МБГП.Диоды VD1 — VD4 могут быть любыми на прямой ток 10А и обратное напряжение не менее 50В (это серии Д242, КД203, КД210, КД213).Вместо тринистора Т10-25 подойдут КУ202В — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тринисторами Т-160, Т-250 (В моём случае это Т10-25).Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ501К, а КТ315А — на КТ315Б — КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ503В — КТ503Г, П307.Вместо диода КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105 или Д226 с любым буквенным индексом.Переменный резистор R1 — СП-1, СП3-30а или СПО-1.Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10А либо изготовить самому из любого миллиамперметра, подобрав к нему шунт.Вольтметр РV1 — любой постоянного тока со шкалой на 16Вольт.Предохранитель FU1 – плавкий на 3А, FU2 – плавкий на 10А.Диоды и тринистор необходимо установить на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100см². Для улучшения теплового контакта данных деталей с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.Фото моего устройства можно увидеть на фото ниже.Дополнено:Статья в сообществе DIY (Сделай Сам)Статья в сообществе Кулибин Club

www.drive2.ru

Зарядное устройство для АКБ

Приобретение автомобиля независимо от того, новый он или старый, событие приятное. Вместе с тем его приобретение накладывает на водителя ряд дополнительных забот, одним из которых является уход и обслуживание автомобильного аккумулятора. Это подразумевает контроль плотности и уровня электролита в его банках, степень заряженности батареи. При эксплуатации машины, особенно в холодное время года, выпрямитель автомобиля аккумулятора зарядку батареи обеспечить не в состоянии. Поэтому владельцам автомобилей необходимо предусмотреть возможность для его подзарядки.

Несколько слов о видах зарядных устройств

Прежде чем покупать зарядное для акб, следует уточнить некоторые сведения об установленной на машине аккумуляторной батарее. Необходимо точно знать следующие факторы:

  • Вид используемой батареи;
  • Год выпуска изделия;
  • Ёмкость аккумулятора.

Эти сведения позволят правильно определиться с выбором нужного устройства. Сегодня промышленность выпускает несколько типов батарей. Это могут быть щелочные, кислотные, гелевые, другие виды батарей. Поэтому для их подзарядки необходимы различные типы зарядных устройств.

Зарядное устройство для акб можно условно разбить на три группы:

  1. Устройства для зарядки батарей;
  2. Приборы для пуска и зарядки;
  3. Пусковые устройства.

Уже только по их названию можно судить об их назначении. Первый тип приборов осуществляет только заряд севших аккумуляторных батарей, второе зарядное для автомобильного аккумулятора позволяет производить подзаряд, а при необходимости пуск силового агрегата. Последний вид устройств предназначен только для запуска мотора.

Конструктивные отличия приборов

Несмотря на большое количество промышленных и изготовленных самостоятельно зу акб, их можно разделить на два типа:

  1. Устройства с импульсным зарядным током;
  2. Изделия, использующие понижающие трансформаторы.

Зарядное для аккумулятора второго типа в качестве выпрямителя может использовать диодный мост. Некоторые устройства могут иметь тиристорный блок управления. Кроме того, они могут быть с ручным управлением зарядного тока, работающие в автоматическом режиме и с возможностью для производства десульфатации АКБ. Рассмотрим более конкретно каждый из видов зарядных устройств для подзарядки автомобильных аккумуляторных батарей.

Как работает импульсное зарядное устройство

Зарядное для аккумулятора импульсного типа представляет собой компактное устройство, небольших размеров, с небольшим весом. В нём отсутствует массивный понижающий трансформатор. Потребляемый ток значительно ниже, так ка расходуется непосредственно для подзарядки севшей батареи. Вместе с тем такой зарядник для аккумулятора автомобиля требует неукоснительного соблюдения техники безопасности при эксплуатации во избежание поражения электрическим током.

Совет! Не включайте в сеть 220 В при снятой защитной крышке для предотвращения поражения электрическим током.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на трансформаторе

Зарядное устройство для аккумулятора такого типа относится простейшим приборам. При желании его легко можно собрать самостоятельно. В качестве источника зарядного тока используют понижающий трансформатор. Пониженное переменное напряжение преобразуют в постоянное с помощью диодного моста или тиристорного блока управления. Регулировка зарядного тока может выполняться вручную или в автоматическом режиме. Как недостаток следует отметить большую массу такого изделия, низкий коэффициент полезного действия из-за потерь при понижении напряжения трансформатором.

Зарядник с возможностями десульфатации пластин АКБ на тиристоре

При длительной эксплуатации аккумуляторной батареи, а также при превышении зарядного тока происходит сульфатация пластин батареи. На них появляется осадок, который резко снижает ёмкость АКБ.

Устранить такую проблему возможно, если проводить зарядку специальным режимом, особым током. В результате удаётся продлить срок эксплуатации батареи. Чаще всего с такой функцией встречаются советское зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Пусковое и пуско-зарядное устройство

Такие изделия представляют собой мощные понижающие устройства. Пусковой ток имеет значительную величину, превышающую 100 Ампер, поэтому они имеют внушительные размеры и значительный вес. В основном используется понижающий трансформатор большой мощности и силовые диоды в выпрямительном мостике. Пуско-зарядный прибор представляет собой универсальное зарядное устройство.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Это означает, что таким прибором возможно не только производить запуск силового агрегата, но и производить подзаряд аккумуляторных батарей. Стоимость зарядного устройства для автомобильного аккумуляторазависит в основном от его конструктивных особенностей, элементной базы, использованной при его изготовлении.

Простейшее самодельное зарядное устройство

Для владельцев автомобилей, которые имеют небольшой опыт в области радиоэлектроники, будет довольно просто самостоятельно изготовить зарядник для акб своими руками. Простейших схем множество в интернете. Достаточно найти понижающий трансформатор, дающий на выходе примерно 18 вольт, четыре диода выпрямляющие ток силой 10 Ампер, мощные провода для подключения клемм аккумулятора. Можно встроить амперметр и вольтметр для контроля зарядного тока и напряжения.

Некоторые мастера самостоятельно мотают силовые трансформаторы. Для этого можно использовать трансформаторы от старых ламповых телевизоров, мощность которых не менее 200 Вт. С него нужно снять все обмотки кроме силовой, а вместо них намотать новую. Используют медный изолированный провод диаметром не менее 1 мм. На трансформатор от телевизора мотают примерно 54 витка, поверх которых наматывают несколько слоёв конденсаторной бумаги.

Далее нужно спаять четыре силовых диода, или применить подкову от автомобильного генератора. Остаётся подключить провода с клеммами, можно производить заряд автомобильного аккумулятора. Конечно, это простейшее зарядное устройство, но в экстренном случае, зарядить подсевший аккумулятор возможно.

Несколько слов о рейтинге таких приборов

Если почитать отзывы специалистов и пользователей таких приборов, то они сегодня на первое место ставят прибор КЕДР-АВТО-10. Из названия марки становится понятно, что прибор работает в автоматическом режиме. Имеет максимальный зарядный ток примерно 10 Ампер.

Предусмотрена возможность для циклического режима работы, а также предпусковой режим. Он позволяет начать заряд током 10 Ампер с плавным понижением до 5 Ампер. Для контроля силы тока авто зарядник аккумулятора имеет на передней панели амперметр. Как недостаток следует отметить отсутствие ручной регулировки тока.

Важно! Нельзя проводить зарядку АКБ током большим чем одна десятая часть ёмкости батареи.

На второй строчке уверенно закрепился прибор Орион PW-150. Это изделие считается самым аскетичным среди всех «автоматов». Передняя панель не имеет переключателей, ручек регулировок силы тока, измерительных приборов. На ней имеется только два световых индикатора, сигнализирующих о включении прибора и начале зарядки. Простота этого прибора позволит произвести заряд аккумуляторных батарей емкостью от 45 до 75 АхЧ. Будет проблемой восстановить сильно подсевший АКБ, так как в начальный период они потребляют небольшие токи, а «автоматика» может воспринять это как окончание процесса зарядки. Прибор максимально простой, поэтому цена зарядки для аккумулятора автомобиля такого типа весьма привлекательна для покупателей.

Приборы с возможностью ручной регулировки зарядного тока

На первом месте среди таких приборов выдвинут Орион PW-265, который предоставляет возможность для установок максимальной силы тока. Возможна подзарядка аккумулятора автомобиля большой ёмкости, а также небольших АКБ для мотоциклов. Можно применять в качестве источника постоянного тока с регулированием напряжения. Как недостаток отмечается отсутствие возможности для проведения десульфатации пластин АКБ.

Чуть ниже в рейтинге находится ЗПУ 135 родом из Тамбова. Среди аналогичных приборов является самым мощным, так как может обеспечить ток заряда в 13 Ампер, а пусковой ток длительный период может быть в пределах 170 Ампер.

Также возможна зарядка аккумулятора 24 В с помощью этого прибора. К недостаткам данного устройства относят незащищённость системы от короткого замыкания, ручное переключение плюсового кабеля при смене режима работы.

Совет! Будьте внимательны при подключении кабелей к клеммам АКБ.

Следует отметить ещё одного представителя таких устройств. Это Сонар УЗР-210. Это современное импульсное преобразующее напряжение устройство. Характеризуется простотой использования и управления. Подзарядка аккумулятора автомобиля может проводиться двумя режимами при токах в 12 или 6 Ампер. Система имеет три различных этапа работы. Подзарядка аккумулятора автомобиля может быть выполнена в быстром режиме, по стандартной схеме и буферном режиме.

Несколько слов об обслуживании зарядных устройств.

Каких-то особенных действий по обслуживанию зарядных устройств нет. Устройства относятся к приборам с повышенной электробезопасностью, так как можно получить удар электрического тока. Следует внимательно проверять состояние изоляции проводов, сетевого шнура, а также тех проводов, которыми подключают АКБ для зарядки. Предохранители устанавливать только те, которые указаны в инструкции по эксплуатации зарядного устройства.

Подключение аккумуляторных батарей следует внимательно, чтобы не допустить переплюсовки аккумулятора. Периодически следует удалять пыль с прибора, так как его отдельные детали в процессе зарядки подвержены нагреванию, что может вызвать возгорание. Не допускайте падений или ударов по корпусу зарядного устройства, это чревато выходом его из строя.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

В этой статье водителям и владельцам авто доступным языком рассказано о видах, достоинствах и недостатках ЗУ для АКБ. Надеемся, что это поможет определиться с выбором такого прибора для использования в своём гараже.

motorstory.ru

Зарядное устройство на тиристоре для автомобиля

Использование зарядных устройств на тиристорах оправдано – восстановление работоспособности аккумуляторов происходит намного быстрее и «правильнее». Поддерживается оптимальное значение тока зарядки, напряжение, поэтому навредить аккумулятору вряд ли получится. Ведь от перенапряжения может выкипать электролит, разрушаться пластины из свинца. А это все приводит к выходу из строя аккумуляторной батареи. Но нужно помнить о том, что современные свинцовые АКБ способны выдерживать не более 60 циклов полного разряда и заряда.

Общее описание схемы зарядчика

Изготовить своими руками зарядные устройства на тиристорах сможет каждый, если имеются познания в электротехнике. Но чтобы сделать правильно все работы, нужно иметь под рукой хотя бы простейший измерительный прибор – мультиметр.

Он позволяет провести замеры напряжения, тока, сопротивления, проверить работоспособность транзисторов. А в схеме зарядного устройства имеются такие функциональные блоки:

  1. Понижающее устройство – в самом простом случае это обычный трансформатор.
  2. Блок выпрямителя состоит из одного, двух или четырех полупроводниковых диодов. Обычно используется мостовая схема, так как с ее помощью удается получить практически чистый постоянный ток без пульсаций.
  3. Блок фильтров – это один или несколько электролитических конденсатора. С их помощью отсекается вся переменная составляющая в выходном токе.
  4. Стабилизация напряжения производится с помощью специальных полупроводниковых элементов – стабилитронов.
  5. Амперметром и вольтметром происходит контроль тока и напряжения соответственно.
  6. Регулировка параметров выходного тока производится устройством, собранным на транзисторах, тиристоре и переменном сопротивлении.

Основной элемент – трансформатор

Без него просто никуда, изготовить зарядное устройство с регулировкой на тиристоре без использования трансформатора не получится. Цель применения трансформатора – снижение напряжения с 220 В до 18-20 В. Именно столько нужно для нормальной работы зарядного устройства. Общая конструкция трансформатора:

  1. Магнитопровод из стальных пластин.
  2. Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока 220 В.
  3. Вторичная обмотка соединяется с основной платой зарядного устройства.

В некоторых конструкциях могут применяться две вторичные обмотки, включенные последовательно. Но в конструкции, которая рассматривается в статье, применяется трансформатор, у которого одна первичная и столько же вторичных обмоток.

Грубый расчет обмоток трансформатора

Желательно в конструкции зарядного устройства на тиристорах использовать трансформатор с уже имеющейся первичной обмоткой. Но если нет первичной обмотки, нужно вычислить ее. Для этого достаточно знать мощность устройства и площадь сечения магнитопровода. Желательно использовать трансформаторы мощностью свыше 50 Вт. Если известно сечение магнитопровода S (кв. см), можно вычислить число витков на каждый 1 В напряжения:

N = 50 / S (кв. см).

Чтобы вычислить количество витков в первичной обмотке, нужно 220 умножить на N. Аналогичным образом считается и вторичная обмотка. Но нужно учитывать, что в бытовой сети напряжение может подскакивать вплоть до 250 В, поэтому трансформатор должен выдерживать такие перепады.

Намотка и сборка трансформатора

Прежде чем начинать намотку, нужно вычислить диаметр провода, который потребуется использовать. Для этого нужно воспользоваться простой формулой:

d = 0,02×√I (обмотки).

Сечение провода измеряется в миллиметрах, ток обмотки - в миллиамперах. Если нужно производить зарядку током 6 А, то подставляете под корень значение 6000 мА.

Вычислив все параметры трансформатора, начинаете намотку. Укладываете виток к витку равномерно, чтобы в окне поместилась обмотка. Начало и конец фиксируете – желательно припаивать их к свободным контактам (если имеются таковые). Как только будет готова обмотка, можно собирать пластины из трансформаторной стали. Обязательно после завершения намотки покройте провода лаком, это позволит избавиться от гудения при работе. Клеевым раствором можно обработать и пластины сердечника после сборки.

Изготовление печатной платы

Чтобы самостоятельно изготовить печатную плату зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на тиристоре, вам нужно иметь такие материалы и инструменты:

  1. Кислота для очистки поверхности фольгированного материала.
  2. Припой и олово.
  3. Фольгированный текстолит (гетинакс достать сложнее).
  4. Маленькая дрель и сверла 1-1,5 мм.
  5. Хлорное железо. Использовать этот реактив намного лучше, так как с его помощью излишки меди уходят намного быстрее.
  6. Маркер.
  7. Лазерный принтер.
  8. Утюг.

Прежде чем начинать монтаж, необходимо нарисовать дорожки. Сделать это лучше всего на компьютере, затем распечатать рисунок на принтере (обязательно лазерном).

Распечатку нужно проводить на листе из любого глянцевого журнала. Переводится рисунок очень просто – прогревается лист горячим утюгом (без фанатизма) несколько минут, затем некоторое время остывает. Но можно и от руки маркером нарисовать дорожки, после чего поместить текстолит в раствор хлорного железа на несколько минут.

Назначение элементов ЗУ

Выполняется устройство на основе фазоимпульсного регулятора на тиристоре. В нем нет дефицитных компонентов, поэтому при условии, если будете монтировать исправные детали, вся схема сможет работать без настройки. В конструкции имеются такие элементы:

  1. Диоды VD1-VD4 – это мостовой выпрямитель. Предназначены они для преобразования переменного тока в постоянный.
  2. Управляющий узел собран на однопереходных транзисторах VT1 и VT2.
  3. Время зарядки конденсатора С2 можно регулировать переменным сопротивлением R1. Если его ротор сместить в крайнее правое положение, то ток зарядки будет наивысшим.
  4. VD5 – это диод, предназначенный для защиты цепи управления тиристора от обратного напряжения, которое возникает при включении.

У такой схемы имеется один большой недостаток – большие колебания тока зарядки, если в сети нестабильное напряжение. Но это не помеха, если в доме используется стабилизатор напряжения. Можно собрать зарядное устройство на двух тиристорах – оно будет более стабильное, но сложнее реализовать эту конструкцию.

Монтаж элементов на печатной плате

Диоды и тиристор желательно монтировать на отдельных радиаторах, причем их обязательно изолируйте от корпуса. Все остальные элементы устанавливаются на печатной плате.

Использовать навесной монтаж нежелательно – слишком это некрасиво смотрится, да и опасно. Чтобы разместить элементы на плате, нужно:

  1. Просверлить тонким сверлом отверстия под ножки.
  2. Залудить все печатные дорожки.
  3. Покрыть дорожки тонким слоем олова, это обеспечит надежность монтажа.
  4. Установить все элементы и пропаять их.

После окончания монтажа можно покрыть дорожки эпоксидной смолой или лаком. Но перед этим обязательно подключите трансформатор и провода, которые идут к аккумулятору.

Окончательная сборка устройства

После окончания монтажа зарядного устройства на тиристоре КУ202Н нужно найти для него подходящий корпус. Если нет ничего подходящего, изготовьте его самостоятельно. Можно воспользоваться тонким металлом или даже фанерой. Расположите в удобном месте трансформатор и радиаторы с диодами, тиристором. Нужно, чтобы они хорошо охлаждались. Для этой цели можете установить кулер в задней стенке.

Можно даже вместо предохранителя установить автоматический выключатель (если позволяют габариты прибора). На передней панели нужно разместить амперметр и переменный резистор. Скомпоновав все элементы, приступаете к испытанию прибора и его эксплуатации.

fb.ru


Смотрите также