Зарядное устройство импульсным током. Импульсное зарядное устройство
Наверное, каждый автолюбитель сталкивался с проблемой разряженного аккумулятора. Иногда аккумулятор разряжается в самых неожиданных ситуациях, например, когда водитель собирается на работу и торопится, чтобы не опоздать. В такие моменты разряженный аккумулятор может привести к не самым приятным последствиям.
Для того чтобы можно было избегать подобных ситуаций, многие автолюбители прибегают к помощи специальных устройств, которые позволяются зарядить автомобильный аккумулятор. Такие зарядные устройства можно с лёгкостью приобрести в специальных магазинах или на рынках . Ассортимент широкий, цены разные.
Но многие автолюбители хоть раз задумывались об изготовлении зарядного устройства для своих аккумуляторов своими руками. А такая возможность действительно есть. По сути, каждый пользователь может собрать такое устройство своими собственными силами, потратившись разве что на компоненты всего прибора. К тому же, используя все нужные для этого схемы и инструкции, любой автолюбитель может изготовить зарядное устройство для аккумулятора своего автомобиля своими руками, особенно если у него уже есть определённый опыт работы с электротехникой.
Для начала можно представить вариант создания зарядного устройства на микросхеме LM137
, представляющей из себя линейный стабилизатор напряжениям, способный регулировать выходное напряжения. Этот вариант может называться одним из самых простых, так как само устройство такой самодельной зарядки не является сложным, что позволяет пользователю изготовить его без особых проблем.
В этом варианте устройства будут задействованы целых два стабилизатора. Делается это для того, чтобы один из этих двух стабилизаторов был подключён по схеме стабилизатора тока, в то время как на втором должен быть собран пороговый узел.
Схема
Выше представлена схема такого зарядного устройства. На ней можно заметить, что резисторы R2 и R3 , с помощью которых можно выставить необходимое пользователю напряжение на выходе, заменены тут на переменный резистор. Это делается для более удобной подстройки. Заряд аккумулятора будет завершён именно в тот момент, когда напряжение на самом аккумуляторе будет равно напряжения заряда устройства.
Максимально допустимое значение заряда тока равняется 1,5 Ампер. Несмотря на кажущуюся слабость, этого значения зарядного устройства хватит для зарядки аккумуляторов. Получившимся устройством можно будет заряжать бесперебойники, аккумуляторы для мотоциклов и автомобилей. В случае последних, процесс зарядки будет весьма продолжительным, но нужно признать, что вариант такого самодельного зарядного устройства - очень даже рабочий и может, несомненно, пригодиться.
В том случае, если ток с зарядного устройства будет более 500 мА , то микросхему рекомендуется устанавливать на теплоотвод.
Мощное зарядное устройство для аккумуляторов
Выше был указан очень простой вариант самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, слабого, но допустимого. Сейчас будет представлен вариант одного из самых мощных устройств, которое можно сделать своими руками. Ток такого устройства будет равен до 50 Ампер, а выходная мощность - 350-600 ватт в среднем.
Схема
Схема такого устройства весьма проста. За основу берётся всем известная IR253, которая будет выполнять функции задающего генератора. Она будет управлять двумя силовыми ключами. Рекомендуется задействовать мощные N-канальные полевые высоковольтные транзисторы .
Как можно заметить, схема блока являет собой полумост. Сетевое напряжение поступает на выпрямитель через сетевой фильтр. Для ограничения пускового тока используется термистор, имеющий расчётный ток 5 Ампер и сопротивление 5 Ом. Плёночные конденсаторы и дроссель выполняют роль сетевого фильтра для сглаживания помех и сетевых пульсаций.
В качестве мостового выпрямителя можно взять уже готовый мост, но в то же время можно собрать его из четырёх отдельных диодов. В обоих указанных случаях мост должен быть рассчитан на ток 6-10 и напряжение 600-1000 Вольт (рекомендуемые значения). Для этого очень удобно будет использовать готовые сборки диодов, которые уже имеются в блоках питания компьютеров.
Электролиты полумоста имеют эффективную ёмкость 330-470 мкФ и рабочее напряжение, составляющее 200-250 Вольт. В случае если мощность блока будет выше, чем допустимые значения, то следует увеличить ёмкость вышеуказанных конденсаторов, которые, кстати, также можно обнаружить в блоках питания персональных компьютеров. Там же можно найти и готовый трансформатор, который не будет нуждаться в перемотке.
Силовые транзисторы могут быть установлены либо на общий теплоотвод, либо на отдельные. Кстати, в том случае, если пользователь решит подключить силовые транзисторы на теплоотвод общий, то придётся предварительно изолировать его ключи, для того чтобы избежать вероятность возникновения короткого замыкания.
Во время сборки микросхему рекомендуется устанавливать на специальную платформу. Это делается для лёгкой замены микросхем в том случае, если она неожиданно выйдет из строя. На устройство не будут оказывать влияние перепады напряжения в сети, что гарантирует его стабильную работу без каких-либо сбоев и шумов.
Следует запомнить тот момент, что в холостом режиме транзисторы должны быть холодными, даже ледяными . В противном случае это может означать ошибку в монтаже или какой-то компонент сборки не работает.
В качестве диодного выпрямителя на выходе прибора рекомендуется задействовать быстрые, импульсные или ультрабыстрые диоды с большим током (это 30 Ампер), также можно использовать диодные сборки шоттки, работающие на большой мощности. В случае этого устройства лучше не применять обычные выпрямители на 50 Гц, так как на выходе схемы имеется напряжение высокой частоты.
- Внимание нужно заострить на том, что данный блок не оснащён защитой от возможных коротких замыканий, поэтому не следует замыкать провода на выходе, так как в противном случае схема может дать сбой и выйти из строя.
Вся схема довольно компактна и легка, что может обрадовать не самых опытных пользователей, не имеющих определённых навыков и большого опыта в этом деле. Имеющая схема сможет помочь в этом деле.
Импульсное зарядное устройство для аккумуляторов
Можно рассмотреть вариант с изготовлением импульсного зарядного устройства. Принцип создания такого устройства заключается в том, что следует просто заменить трансформаторный блок питания на импульсный. Это довольно компактное и лёгкое зарядное устройство, которое будет подробно рассмотрено ниже. Импульсный источник питания изготавливается посредством применения микросхемы IR2153 .
Эта схема отличается от других своих аналогов тем, что в данном случае вместо двух конденсаторов, которые подключены со средней точкой, после диодного моста применяется всего один электролит.
Схема
Этот вариант зарядного устройства рассчитан на сравнительно небольшую мощность, что в принципе можно исправить, если заменить некоторые компоненты на более мощные. В результате можно создать более мощное устройство.
В данной схеме могут быть использованы ключи серии 8N50. Эти ключи оснащены изолированным корпусом, так что в случае применения общего теплоотвода, можно не беспокоиться о слюдяных прокладках, так как их можно вообще не использовать.
Диодные мосты, опять же, можно взять от блоков питания от обычных персональных компьютеров, а можно собрать его их четверых выпрямительных диодов.
После можно упомянуть цепочку питания микросхемы. Питание можно взять с переменки, резистор для гашения тока на 18 кОм . После резистора находится простой выпрямитель на одном-единственном диоде и питание поступает сразу на микросхему.На питании также стоит электролит с параллельно подключённым керамическим или плёночным конденсатором, что делается для наилучшего сглаживания помех и пульсаций.
- Кстати, и силовой трансформатор можно взять также из компьютерного блока питания. Он как раз превосходно подходит для таких целей, так как обеспечивает приличный ток на выходе и обеспечивает сразу несколько выходных напряжений.
Выходные выпрямительные диоды обязательно должны быть импульсными, так как обычные не смогут работать из-за повышенной частоты. Сетевой фильтр можно и не ставить, хотя пару ёмкостей и дроссель, представляющих собой фильтр, желательны к установке. Для снижения бросков на входе до фильтра можно использовать термистор Ом на 5, легко вытащить из компьютерного блока питания.
Электролитический конденсатор подбирается с учётом специального отношения 1 Ватт - 1 мкФ . Напряжение такого конденсатора должно быть равно 400 вольт.
Это довольно несложная схема, которая может быть выполнена даже пользователем, не обладающим опытом. К тому же при наличии необходимых схем и советов к созданию такого устройства, можно справиться без особых проблем.
Сейчас большой популярностью среди радио и автолюбителей пользуются зарядки не постоянным, а импульсным (пульсирующим) током. Современные устройства представляют из себя довольно сложные для повторения схемы, и повторить их нелегко, но так как принцип действия таких ЗУ в общем то простой, можно добиться того-же эффекта без усложнения схемы. Мной была разработана схема такого импульсного ЗУ, всего на одной микросхеме 155ЛА3 и двух мощных биполярных транзисторах. Почему использована именно 155-я серия? Потому, что выходной ток у микросхем 155 больше, чем у всех остальных для того, чтобы открылись транзисторы и мощности у нее хватит на продолжительную работу. Стабилизатор крен нужен только для питания микросхемы. Схема импульсного показана на рисунке, для просмотра в лучшем качестве скачайте файл spl.
На счет регулировки заряда по току. Здесь поставлен переменный резистор 2,2 К с помощью которого регулируется скважность, т. е. период заряда-разряда. По поводу резисторов 1,2 и 12 Ом. Аккумулятор должен больше заряжаться чем разряжаться. А они как раз и отвечают за за токоограничение. Схема проектировалась для кислотных аккумов емкостью от 4 до 65 А\ч. Для зарядного устройства можно использовать любое питание от 20 до 40 вольт, только фильтрованное. Трансформатор питания ставим любой на напряжение 20-30 В 3 А, плюс диодный мост и конденсатор 2000 мкф 50 В. Мне попался халявный блок питания на 24 В - его и приспособил.
Ток зарядки может быть любым (тем более, что импульс очень короткий), а вот напряжение контролируется триггером Шмидта с зоной нечувствительности. Поэтому, как только напряжение достигнет величин стабилитронов, он сработает и остановит генератор.
Конденсатор С4 сглаживает броски напряжения с ключей, поэтому и сбоила схема сначала. Здесь нет ничего из аналогового регулирования. Кстати С4 лучше поставить 1000 мкф, а R7 82-100 Ом. Будет увереннее отсечка при достижении заряда.
Собрал, устройство работает, схема завелась сразу. Два года назад убитый аккумулятор стал подавать признаки жизни. В процессе экспериментов намеренно переделал генератор. Теперь регулируем частотой, а не сважностью. Кто не захочет, впаяйте диод. Поставил емкости для формирования импульсов, чтоб избавиться от сквозного тока (много предохранителей сожжено). Использовал один элемент в качестве отсечки зарядки по напряжению на аккуме. В общем, жду отзывов. Автор схемы: Romans68
Рано или поздно автомобиль может перестать заводиться из-за низкого заряда аккумулятора. Долгая эксплуатация приводит к тому, что генератор больше не способен заряжать батарею. В таком случае нужно обязательно держать под рукой хотя бы самое простое зарядное устройство
для автомобильного аккумулятора.
Сейчас на смену обычным трансформаторным зарядкам приходит новое поколение усовершенствованных моделей. Большой популярностью среди них пользуются импульсные и автоматические ЗУ.
Ознакомимся с принципом их работы, а те, кто уже хочет мастерить — переходите
Импульсные зарядки для АКБ
В отличие от трансформаторного, импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора обеспечивает полный заряд. Однако, его главные преимущества заключаются в простоте использования, значительно меньшей цене и компактном размере.
Заряд аккумулятора импульсными устройствами осуществляется двумя этапами: сперва при постоянстве напряжения, а затем при постоянстве тока (часто процесс зарядки автоматизируется). В основном современные зарядные устройства состоят из однотипных, но очень сложных схем, поэтому в случае их поломки неопытному владельцу лучше приобрести новое.
Кислотно – свинцовые аккумуляторы очень чувствительны к температуре. При жаркой погоде уровень заряда батареи не должен быть ниже 50%, а в условиях сурового мороза не ниже 75%. В противном случае аккумулятор может перестать работать, поэтому потребуется его подзарядка. Импульсные устройство очень хорошо подходят для этого и не портят аккумулятор.
Автоматические ЗУ для автомобильных аккумуляторов
Неопытным водителям лучше всего подойдет автоматическое зарядное устройство
для автомобильного аккумулятора. Оно имеет ряд функций и защит, которые известят Вас о неправильном подключении полюсов и запретят подачу электрического тока.
Некоторые устройства рассчитаны на измерение емкости и уровня заряда аккумулятора, поэтому их применяют для зарядки аккумуляторных батарей любого типа.
Электрические схемы автоматических устройств содержат специальный таймер, благодаря которому можно осуществлять несколько различных циклов: полную зарядку, быструю подзарядку и восстановление аккумулятора. После завершения процесса устройство проинформирует об этом и отключит нагрузку .
Очень часто из-за неправильной эксплуатации аккумулятора на его пластинах образуется сульфитация. Цикл заряда-разряда не только избавляет батарею от появившихся солей, но и продлевает срок ее службы.
Не смотря на низкую цену современных ЗУ, случаются моменты, когда под рукой не оказывается должной зарядки. Поэтому вполне реально сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Рассмотрим несколько примеров самодельных устройств.
Зарядка для АКБ из блока питания компьютера
У кого-то могут оставаться старые компьютеры с рабочим блоком питания, из которого можно получить отличное зарядное устройство. Оно подойдет практически для любых АКБ. Схема простого зарядного устройства из блока питания компьютера
Практически у каждого блока питания на месте DA1 стоит ШИМ — контроллер на микросхеме TL494 или аналогичной ей KA7500. Для заряда аккумулятора требуется ток в размере 10% от полной емкости батареи (обычно от 55 до 65А*ч), поэтому любой БП мощностью свыше 150 Вт способен выработать его. Изначально нужно выпаять ненужные провода с источников -5 В, -12 В, +5 В, +12 В.
Далее необходимо выпаять резистор R1, который заменяется подстроечным резистором с наивысшим значением 27 кОм. Напряжение с шины +12 В будет передаваться на верхний вывод. Затем от основного провода отключается 16 вывод, а 14 и 15 просто перерезаются на месте соединения.
Примерно таким должен быть БП на начальной стадии переделки.
Теперь на задней стенке блока питания устанавливается потенциометр-регулятор тока R10, и пропускаются 2 шнура: один сетевой, другой для подключения к клеммам АКБ . Рекомендуется заранее приготовить блок резисторов, с помощью которого подключение и регулировка осуществляется намного удобнее.
Для его изготовления параллельно соединяются два токоизмерительных резистора 5W8R2J мощностью 5 Вт. В итоге суммарная мощность достигает 10 Вт, а необходимое сопротивление равно 0,1 Ом . Для настройки зарядного устройства на эту же плату закрепляют подстроечный резистор. Необходимо удалить некоторую часть печатной дорожки. Это поможет исключить возможность появления нежелательных связей между корпусом устройства и основной цепью. Обратить на это внимание следует по 2 причинам:
Электрические соединения и плата с блоком резисторов устанавливаются согласно вышеуказанной схеме.
Выводы 1, 14, 15, 16 на микросхеме сначала следует облудить, а потом подпаять многожилистые тонкие провода.
Полный заряд будет определяться напряжением холостого хода в пределах от 13, 8 до 14,2 В . Его необходимо выставить переменным резистором при среднем положении потенциометра R10. Для подключения выводов к клеммам АКБ на их концы устанавливаются зажимы типа «крокодил». Изоляционные трубки на зажимах должны быть разного цвета. Обычно красный цвет соответствует «плюсу», а черный – «минусу». Не стоит путаться с подключением проводов, иначе это приведет к порче прибора .
В конечном итоге зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из бп компьютера должно выглядеть примерно так.
Если зарядное устройство будет применяться исключительно для зарядки аккумуляторной батареи, то можно отказаться от вольт- и амперметра. Чтобы задать начальный ток достаточно использовать отградуированную шкалу потенциометра R10 со значением 5,5-6,5 А. Почти весь процесс зарядки не требует человеческого вмешательства.
Зарядное устройство такого типа исключает возможность перегрева или перезарядки АКБ.
Простейшее ЗУ с использованием адаптера
В роли источника постоянного тока здесь выступает приспособленный 12-вольтовый адаптер
. На этот случай схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора не потребуется.
Главное учесть важную особенность – напряжение источника питания должно быть равным напряжению самого аккумулятора , в противном случае батарея не будет заряжаться.
Конец провода адаптера обрезается и оголяется до 5 см. Далее провода с разноименными зарядами отдаляются друг от друга на 40 см. Затем на конец каждого провода одевается «крокодил» (тип зажимов), каждый из которых должен отличаться по цвету, чтобы избежать путаницы с полярностью. Зажимы последовательно подключают к аккумулятору («от плюса к плюсу», «от минуса к минусу») и после этого включают адаптер.
Сложность заключается только в выборе правильного источника питания. Также стоит обратить внимание на то, что в процессе аккумулятор может перегреться. В таком случае нужно прервать зарядку на некоторое время.
Ксеноновая лампа один из лучших источников света для авто. Узнайте, какой штраф за ксенон перед тем, как его устанавливать.
Установить парктроник сможет каждый желающий. Убедиться в этом можно на этой странице . Переходите и узнайте, как установить парктроник самому.
Многими водителями доказано, что полицейский радар «Стрелка» не прощает ошибок. По этой ссылке /tuning/elektronika/radar-detektor-protiv-strelki.html можно узнать, какие радар-детекторы смогут уберечь водителя от штрафа.
Зарядное устройство из бытовой лампочки и диода
Для создания нехитрого ЗУ потребуется несколько простых элементов:
- бытовая лампочка мощностью до 200 Вт. От ее мощности зависит скорость подзарядки аккумулятора – чем выше, тем быстрее ;
- полупродниковый диод, проводящий электричество только в одном направлении. В качестве такого диода можно использовать зарядку от ноутбука ;
- провода с клеммами и штекер.
Схема подключения элементов и процесс зарядки АКБ наглядно продемонстрированы на этом видео.
При правильной настройке схемы лампочка будет гореть в полнакала, а если она совсем не горит, то значит нужно доработать схему. Возможно, лампочка не будет гореть в случае полного заряда АКБ, что является маловероятным (на клеммах напряжение высокое, а значение тока маленькое).
На зарядку уходит примерно 10 часов, по истечению которых обязательно отключите зарядное устройство от сети, иначе перегрев аккумулятора приведет к выходу его из строя.
В экстренных случаях подзарядить аккумулятор можно с помощью достаточно мощного диода и обогревателя методом тока от сети. Последовательность подключения к сети должна быть следующая: диод, обогреватель, аккумулятор. На такой способ уходит большое количество электроэнергии, а КПД значительно мал – 1%. Это самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора можно считать самым простым, но крайне ненадежным.
Заключение
На создание самого простого зарядного устройства, которое не будет портить Ваш аккумулятор, потребуется немало технических знаний. Сейчас на рынке представлен широкий выбор зарядок с большим функционалом и простым интерфейсом для работы.
Поэтому при возможности лучше иметь при себе надежное устройство с гарантией того, что аккумуляторная батарея не будет подвергаться риску и продолжит стабильную работу.
Взгляните на это видео. На нем показан еще один способ быстро зарядить АКБ своими руками.
Недавно под заказ попросили сделать высоковольтный генератор. Сейчас некоторые спросят себя - какое отношение имеет высоковольтный генератор к зарядному устройству? Должен заметить, что один из самых простых импульсных зарядников можно построить на базе приведенной схемы и в качестве наглядной демонстрации я решил собрать
инвертор на макете и изучить все основные достоинства и недостатки данного инвертора.
Автоэлектрика. Мощное импульсное зарядное устройство для АКБ.
Ранее, я уже выкладывал статью про зарядное устройство на основе полумостового инвертора на драйвере IR2153, в этой статье тот же драйвер, только чуть иная схематика, без использования емкостей полумоста, так, как с ними было много вопросов и многие просили схему без конденсаторов.
Но без конденсаторов и тут не обошлось, он нужен для сглаживания помех и бросков после сетевого выпрямителя, емкость я подобрал 220 мкФ, но можно и меньше - от 47 мкФ, напряжение 450 Вольт в моем случае, но можно ограничиться 330-400 Вольт.
Диодный мост можно собрать из любых выпрямительных диодов с током не менее 2А (желательно в районе 4-6А и более) и с обратным напряжением не менее 400 Вольт, в моем случае был использован готовый диодный мост из компьютерного блока питания, обратное напряжение 600 Вольт при токе 6 Ампер - то, что надо!
Напомню, что это самый простой вариант подключения микросхемы и самый простой ИБП от сети 220 Вольт, который может вообще существовать, если хотите долговечное зарядное устройство, то схему придется доработать.
Для обеспечения нужных параметров питания микросхемы использован резистор 45-55кОм с мощностью 2 ватт, если таковых нет, то можно подключить последовательно 2-3 резисторов, конечное сопротивление которых, будет в пределе указанного.
Диод от 1-ой к 8-ой ножке микросхемы должен быть с током не менее 1 А и с обратным напряжением не ниже 300 Вольт, в моем случае был использован быстрый диод на 1000 Вольт 3 Ампер, но он не критичен, можно использовать диоды HER107, HER207, HER307, FR207 (на крайняк), UF4007 и т.п.
Полевые транзисторы нужны высоковольтные, типа IRF840 или IRF740. Трансформатор был взят готовый, от компьютерного блока питания. На входе питания стоят два пленочных конденсатора до и после дросселя, дроссель взят готовый, он имеет две одинаковые обмотки (независимые друг от друга) каждая по 15 витков провода 0,7мм.
Термистор, предохранитель, резистор на входе - тут только для защиты схемы от резких бросков напряжения, не советую их убрать, но схема и без них прекрасно работает. Выпрямляется выходное напряжение мощным сдвоенным диодом, который тоже можно найти в компьютерном блоке питания.
На выходах трансформатора образуется разное напряжение (3,3/5/12Вольт). Шину 12 Вольт найти очень легко, обычно это два вывода с одного края, нужную обмотку найти легко, если использовать галогенную лампу на 12 Вольт, судя по свечению можно сделать вывод о напряжении.
Готовый блок можно дополнить регулятором мощности и защитой от перегруза и короткого замыкания и получить полноценное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, напомню, что ток с шины 12 Вольт доходит до 8-12 Ампер, зависит от конкретного типа трансформатора.
У каждого автолюбителя есть зарядное устройство для АКБ 12В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток - слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до 5 кг. Поэтому и задумал собрать импульсное зарядное для автоаккумулятора. На просторах инета, точнее на форуме Kazus нашел схему этого ЗУ.Схема принципиальная ЗУ - клик для увеличения размера
