3 простых зарядных устройств, которые можно выполнить своими руками

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор подаёт питание на различные приборы в автомобиле при выключенном двигателе и предназначен для его запуска. По виду типу исполнения применяется свинцово-кислотная батарея. Конструктивно она собирается из шести элементов питания с номинальным значением напряжения 2,2 вольта, соединённых между собой последовательно. Каждый элемент представляет собой набор решетчатых пластин из свинца. Пластины покрываются активным материалом и погружаются в электролит.

Раствор электролита включает в свой состав дистиллированную воду и серную кислоту. От плотности электролита зависит морозостойкость батареи. В последнее время появились технологии, позволяющие адсорбировать электролит в стеклянном волокне или сгущать его с использованием силикагеля до гелеобразного состояния.

Каждая пластина имеет отрицательный и положительный полюс, а изолируются они между собой использованием пластмассового сепаратора. Корпус изделия выполняется из пропилена, не разрушающегося под действием кислоты и служащий диэлектриком. Положительный полюс электрода покрывается диоксидом свинца, а отрицательный губчатым свинцом. В последнее время стали выпускаться аккумуляторные батареи с электродами из свинцово-кальциевого сплава. Такие аккумуляторы полностью герметичные и не требуют обслуживания.

При подключении к аккумулятору нагрузки активный материал на пластинах вступает в химическую реакцию с раствором электролита, и возникает электрический ток. Электролит со временем истощается из-за осаждения сульфата свинца на пластинках. Аккумуляторная батарея (АКБ) начинает терять заряд. В процессе зарядки химическая реакция происходит в обратном порядке, сульфат свинца и вода преобразуются, повышается плотность электролита и восстанавливается величина заряда.

Аккумуляторы характеризуются значением саморазряда. Он возникает в АКБ при его бездействии. Основной причиной служит загрязнения поверхности батареи и плохого качества дистиллятора. Скорость саморазряда ускоряется при разрушении свинцовых пластин.

Конструкция и принцип работы зарядного устройства

Дабы произвести зарядку аккумулятора употребляются зарядные устройства. Эти устройства трудятся от сети 220 В. В действительности зарядное устройства есть простым преобразователем электроэнергии.

Он берет переменный ток сети 220 В, понижает его и преобразовывает в постоянный ток напряжением до 14 В, другими словами до напряжения, которое выдает сам АКБ.

на данный момент производится много всевозможных зарядных устройств – от примитивных и несложных до устройств с громадным числом всевозможных дополнительных функций.

Продаются и зарядные устройства, каковые кроме вероятной подзарядки АКБ, установленной на авто, смогут еще и произвести запуск силовой установки. Такие устройства именуются зарядно-пусковыми.

Имеется и независимые зарядно-пусковые устройства, каковые смогут подзарядить АКБ либо запустить мотор без подключения самого устройства к сети 220 В. В же для того чтобы прибора кроме оборудования, преобразующего электрическую энергию, имеется еще и простой аккумулятор, что совершает таковой прибор независимым, не смотря на то, что батарее прибора также по окончании каждой отдачи электричества требуется зарядка.

Видео: Как сделать простейшее зарядное устройство

Что касается простых зарядных устройств, то простейшее из них состоит всего из нескольких элементов. Главным элементом у для того чтобы устройства есть понижающий трансформатор. В нем производится понижение напряжение с 220 В до 13,8 В, каковые являются самыми оптимальными для зарядки АКБ.

Но трансформатор лишь понижает напряжение, а вот преобразование его с переменного тока на постоянный выполняется вторым элементом устройства – диодным мостом, что создаёт разделение и выпрямление тока его на хороший и отрицательный полюса.

За диодным мостом в большинстве случаев в схему включен амперметр, что показывает силу тока. В несложном устройстве употребляется стрелочный амперметр. В более дорогих устройствах, он бывает цифровым, кроме этого кроме амперметра возможно встроен и вольтметр.

В некоторых зарядных устройствах существует возможность выбора напряжения, например, им возможно заряжать как 12-вольтовые АКБ, так и 6-вольтовые.

От диодного моста выходят провода с «плюсовой» и «минусовой» клеммами, которыми и производится подключение прибора к аккумулятору.

Все это заключено в корпус, из которого выходит провод с вилкой для подключения к сети, и провода с клеммами. Дабы обезопасить всю схему от вероятного повреждения, в нее включен плавкий предохранитель.

В целом, это и вся схема несложного зарядного устройства. Выполнить им зарядку аккумулятора относительно легко. К разряженной батарее подключаются клеммы прибора, наряду с этим принципиально важно не перепутать полюса.

После этого прибор подключается к сети.

В начале зарядки прибор будет подавать напряжение с силой тока в 6-8 ампер, но по мере зарядки, сила тока будет уменьшаться. Все это будет отображаться на амперметре. В случае если батарея всецело зарядится, то стрелка амперметра опустится до нуля.

Это и имеется целый процесс зарядки аккумулятора.

Простота схемы зарядного устройства снабжает возможность независимого его изготовления.

Самодельное зарядное для шуруповерта

До того как приступить к работе, необходимо определить, какого типа аккумулятор используется в вашем шуруповерте. Они бывают свинцовые, никелевые, литиевые, другие. В зависимости от типа батареи, нужны разные конструкции зарядных. Ведь каждая батарея имеет свои особенности и правила эксплуатации.

Литий-ионные батареи используются сейчас чаще всего. Батареи такого рода считаются самыми безопасными и экологически чистыми. При их использовании нужно точно учитывать напряжение. Повышение или понижение напряжения резко сокращают продолжительность работы и емкость таких батарей.

Осторожно! Нагревание литий-ионной батареи выше 60 градусов может привести к пожару и даже взрыву.

Прежде чем приступить к работе, убедитесь, что обладаете всеми необходимыми знаниями в области электросхем и паяния.

Для работы вам понадобятся:

• зарядный стакан;
• батарея, которая не работает;
• нож и лезвия;
• дрель;
• паяльник;
• провода длиной не меньше 15 см;
• отвертка;
• термопистолет.

Чаще всего встречаются шуруповерты, в которых используются аккумуляторы с напряжением 12 и 18 вольт.

Чтобы заняться переделкой зарядного, нужно разобраться в конструкции. Агрегат состоит из генератора тока на составном транзисторе, который получает ток от выпрямительного мостика. Он, в свою очередь, подсоединен к понижающему трансформатору с необходимым выходным напряжением.

Нужно, чтобы трансформатор выдавал необходимую мощность. Это важно для продолжительной работы устройства. В противном случае он сгорит. Ток регулируется резистором при вставленном аккумуляторе. Ток постоянный во время всей зарядки. И чем выше мощность трансформатора, тем стабильнее заряд.

Зарядное устройство для шуруповерта 12 вольт своими руками

Такой агрегат подходит для литий-ионных аккумуляторов от 900 mAh и больше. Чтобы сделать его, нужно выполнить следующие шаги:

1. Для начала необходимо взять зарядный стакан и осторожно вскрыть.
2. После этого отклеить клеммы и всю электронику с помощью паяльника.
3. Затем нужно в неработающей батарее отпаять клеммы с плюса и минуса, снова используя паяльник. Чтобы не перепутать полярность, пометьте маркером или ручкой плюсы и минусы.
4. В разобранном зарядном стакане нужно пометить, где будут находиться провода.
5. Затем надо просверлить отверстия. Диаметр можно увеличить, используя нож.
6. После этого провода вводят в просверленные под них дырки и припаивают к подготовленному стакану, соблюдая при этом полярность.
7. Используя термопистолет, прикрепляют крышку от батареи к зарядному стакану.
8. А в конце всех проделанных операций нижняя крышка прикрепляется обратно к зарядному стакану.

Таким образом вы сами смастерили зарядное устройство.

Зарядка для шуруповерта 18 вольт своими руками

Сделать зарядное на 18 вольт можно по схеме, описанной выше. Если родной блок в нормальном состоянии, для переделки можно использовать его. Если нет, за основу можно взять блок питания от ноутбука. Он выдает как раз нужные 18 вольт.

Сделать агрегат можно по схеме, часто встречающейся в интернете. Такая переделка позволяет ускорить время зарядки аккумулятора. Согласно схеме, ток поступает в аккумулятор, а управление осуществляется с помощью транзистора. Он оказывает влияние на показания индикатора. Тогда ток понижается по мере зарядки, и светодиод гаснет.

Как видите, устройство далеко не самое сложное. Любой мастер может улучшить зарядный агрегат к своему шуроповерту. Таким образом вы сделаете зарядчик более надежным, с возможностью ускоренной подзарядки аккумуляторов.

Виды зарядных устройств

Как мы уже выяснили, главная причина разрядки аккумулятора это низкая температура. Но это не все, например, не выключенные габаритные огни тоже «сажаю» батарею или будучи на природе слушали музыку, естественно, на заглушенном авто и подобное.

Любому элементу питания свойственна потеря электроэнергии даже в состоянии покоя. Это обусловлено химическими и физическими процессами. То есть даже при длительном простое автомобильный аккумулятор постепенно теряет заряд.

Естественно для его восполнения потребуется зарядное устройство. Но далеко не все автолюбители умеют правильно их подбирать.

Существует три основных типа автомобильных зарядных устройств:

• зарядно-предпусковой;
• пуско-зарядный;
• портативные зарядки.

В зависимости от условий, следует выбрать тот или иной тип. Ниже рассмотрим их подробнее, чтобы понять, какое устройство для каких случаев больше подходит, плюсы и минусы.

Зарядно-предпусковое устройство

Этот тип прекрасно подходит в случаях, когда нет возможности, в силу каких-либо причин, снять АКБ с машины. Такая ситуация встречается в современных автомобилях с огромным количеством электроники, которую не рекомендуется полностью обесточивать.

На зарядку потребуется достаточно много времени, так как процесс осуществляется при относительно малых токах. Но и аккумулятор нет необходимости снимать и нести в дом. Потребуется только подключить контакты зарядки к клеммам батареи, и включить устройство в сеть 220 В.

Пуско-зарядное устройство (ПЗУ)

Это тип относится к мощным зарядкам. С их помощью можно не только подзаряжать АКБ, но восстанавливать старые батареи. При использовании такого режима аккумулятор следует отсоединить и снять с машины, иначе существует риск сжечь чувствительную электронику автомобиля большими зарядными токами.

У пуско-зарядных устройств, судя из названия, есть еще одна функция, а именно запуск двигателя. С его помощью это можно сделать даже если АКБ полностью разряжена, а нужно срочно ехать. Чтобы произвести такой пуск, достаточно отсоединить контакты бортовой сети и подключить их к клеммам зарядного устройства. Провернуть стартер ключом зажигания, после чего можно отсоединять пусковое зарядное устройство и подключать аккумулятор обратно к авто. Система запитывается от генератора, а батарея во время движения подзарядится.

Портативное зарядное устройство

Имеет внутри встроенную мощную батарею при небольших габаритных размерах. Отлично подходит для автолюбителей не имеющих своего гаража и оставляющих авто на стоянке. Также незаменимо при частых и длительных поездках, если в дороге сядет АКБ, ее можно будет хоть немного подзарядить.

Положительные и отрицательные моменты по типам зарядок

Зарядно-предпусковые. К их плюсам относится:

• легкость и компактность;
• работа в автоматическом режиме;
• полная автономность.

Хотя последнее относится не ко всем моделям зарядок.

Главный минус таких устройств это то, что с их помощью не восстановить разряженный в нуль АКБ. Хотя попробовать можно, однако такой процесс займет очень много времени и может растянуться не на одни сутки. Все зависит от емкости самой батареи и зарядных токов устройства.

Используется на аккумуляторах разряженных на 50 – 60 % не более. То есть при замерах на напряжение он должен показывать значение 6 – 7 В, при полном его заряде 13В.

Зарядно-пусковые устройства. Плюсы:

• срочный пуск двигателя при полностью посаженую АКБ;
• восстановление севших до нуля аккумуляторов;
• возможность работы в нескольких режимах;
• автоматический и ручной режим.

Автовладельцы могут, в зависимости от условий, выбирать зарядку в автоматическом режиме или вручную подстроить под свои нужды.

Минусы таких устройств:

• большой вес и габариты;
• цена.

Сюда также можно отнести и сложность настроек. Необходимо иметь опыт обращения с ними, хотя это касается не всех моделей.

Зачем нужна зарядка

Свинцово-кислотные аккумуляторы отличаются «дубовостью», эксплуатационной выносливостью, отчего и держатся нерушимо в автотранспорте. Причина – простота электрохимических процессов в свинцово-кислотной АКБ. Для контроля за ее текущим состоянием в большинстве случаев достаточно знать величину напряжения всей батареи без разбивки по банкам. Но перезаряд свинцово-кислотной АКБ может вызвать вскипание электролита в ней. На ходу автомобиля это очень опасно, поэтому в бортсети АКБ хронически недозаряжается. Постоянный недозаряд приводит к преждевременной сульфатации пластин и снижению ресурса АКБ. Ситуация усугубляется в холодное время года, даже если гараж или место стоянки отапливается, т.к. до комнатной температуры их не греют. Если же в перерывах между поездками дозаряжать АКБ по максимуму, сколько она способна принять энергии при данной наружной температуре, то «акумыч» проживет хорошо и долго даже в суровых условиях. Дозаряд АКБ как раз и обеспечивает зарядное устройство для аккумулятора, но это еще не все. Правильно построенное зарядное устройство дает также десульфатирующий эффект. Если зимой ежесуточно на ночь снимать АКБ и ставить на дозаряд, она выдерживает количество циклов заряд-разряд в 1,5-2 раза против прописанного в ТУ в расчете на типовой режим эксплуатации. Также зарядка с десульфатацией иногда способна спасти АКБ, «убитую», напр., при попытках завести машину на холоде. И, наконец, емкость неиспользуемой АКБ за месяц падает на 15-30% вследствие саморазряда. Если же на это время поставить АКБ на содержание под током от зарядки (см. далее), то аккумулятор будет всегда свежим. И, между прочим, постановка неиспользуемой АКБ на содержание также уменьшает сульфатацию пластин.

Перемотка трансформатора

Итак, если вы решили использовать преобразователь от микроволновой печи, то нужно убрать вторичную обмотку. Причина кроется в том, что на трансформаторы эти повышающие, они преобразуют напряжение до значения около 2000 вольт. Магнетрону необходимо питание в 4000 вольт, поэтому используется схема удвоения. Вам же такие значения не потребуются, поэтому безжалостно избавляйтесь от вторичной обмотки. Вместо нее наматываете провод с сечением 2 кв. мм. Но вы же не знаете, какое количество витков необходимо? Это нужно выяснить, воспользоваться можно несколькими способами. И это нужно обязательно делать, когда изготавливается зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Самый простой и надежный – это экспериментальный. Производите намотку десяти витков провода, который будете использовать. Зачищаете его края и включаете в сеть трансформатор. Производите замер напряжения на вторичной обмотке. Допустим, эти десять витков выдают 2 В. Следовательно, с одного витка собирается 0,2 В (десятая часть). Вам необходимо не менее 12 В, а лучше, если на выходе будет значение, близкое к 13. Один вольт дадут пять витков, теперь нужно 5*12=60. Искомое значение – 60 витков провода. Второй способ более сложный, придется считать сечение магнитопровода трансформатора, нужно знать число витков первичной обмотки.

Режимы заряда

Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.

Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).

Как собрать зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками

Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

Один из простейших, если не самый простой, вариант создания зарядного устройства. Он предусматривает использование микросхемы LM317. Она дешёвая и повсеместно доступная, плюс оснащается индикатором заряда.

Настройка сводится к тому, чтобы установить выходное напряжение номиналом 4,2 Вольта, используя подстроечный резистор R8. Только обязательно без подключённого аккумулятора. А также устанавливается зарядный ток методом подбора резисторов R4 и R6. Рекомендуемая мощность резистора R1 при этом должна составлять не менее 1 Ватт.

Когда светодиод на схеме погаснет, это сигнализирует о завершении процесса зарядки батареи. При этом показатели зарядного тока до нуля уменьшаться никогда не будут.

В подобной зарядке не рекомендуется слишком долго держать аккумуляторную батарейку после того, как процесс подзарядки завершится.

Микросхемы типа LM317, как и её аналоги, очень широко применяются во всевозможных стабилизаторах тока и напряжения. При этом купить их можно на любом радиорынке, а обойдутся они в сущие копейки.

Недостатком схемы можно считать питающее напряжение, которое обязательно должно составлять от 8 до 12 В. Это обусловлено тем, что для нормального функционирования микросхемы требуется разница между напряжением на АКП и питающим напряжением не меньше 4,25 В, то есть запитать устройство с помощью порта USB не получится.

Последовательность сбора зарядки литиевых аккумуляторов своими руками такова:

1. подбираете подходящий корпус;
2. крепите к нему блок питания (5 В) и элементы указанной схемы (обязательно в правильном порядке);
3. берете латунь и вырезаете из неё две полоски, крепите их на гнёзда;
4. используя гайку, устанавливаете расстояние между контактами и АКБ, которые собираетесь подключать;
5. крепите переключатель, если хотите впоследствии иметь возможность изменять полярность на гнёздах (если — нет, оставляете все как есть).

Но если задачей является сборка зарядного устройства, ориентированного на работу с аккумуляторами 18650, тогда сразу стоит переходить к более сложным схемам, либо же покупать готовый девайс. Без соответствующих технических навыков собрать узел не получится. Порой действительно проще потратить немного больше денег, но взять заводской зарядник с необходимыми параметрами и защитой.

Как работать с самодельным аккумулятором

У такого устройства есть один существенный недостаток – после полной зарядки АКБ, самодельное зарядное устройство для авто не выключается в автоматическом режиме. Так что, нужно постоянно следить за его работой и не забыть во время выключить его. И самое главное – проверять самодельное ЗУ «На искру» нельзя ни в коем случае, он выйдет из строя.

Основные меры предосторожности:

1. При подключении соблюдайте полярность, ошибка сразу выведет из строя зарядное устройство. Изначально рекомендуется как-то наметить провода, чтобы вы не перепутали где «+», а где «-».
2. К АКБ подключаем только в выключенном состоянии.
3. Мультеметр должен показывать свыше 10 В.

Статья по теме: Компьютер в авто своими руками.

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора В своими руками

Покупать гаджет необязательно, его легко создать своими руками. Существует несколько схем разной степени сложности, среди которых найдется самая понятная для воспроизводства.

Трансформаторные зарядные устройства

При создании самодельных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов схемы визуально кажутся весьма сложными, трудоемкими, однако при наличии среднего уровня знаний в радио- , электротехнике претворить их в жизнь вполне реально.

Вот пример ЗУ с регулируемой силой тока за счет периода задержки открывания тринистора:

Для автоотключения устройства по окончании зарядки предусмотрена следующая электрическая цепь:

Предварительно стоит определиться, с помощью резистора или тринистора будет собираться ЗУ. Первый вариант более простой, однако коэффициент полезного действия у него ниже, ограничение по емкости заряжаемого аккумулятора составляет 45 А · ч, во втором случае потребуется пайка, прибор будет громоздким, энергозатратным, но надежным, устойчивым к длительным нагрузкам.

Схема с резистором

Питание: трансформатор с 2 обмотками, причем вторичная задает напряжение на выход.

Выпрямитель: мост из 4 диодов.

Регулировка тока: реостат, гасящий избыточную мощность (подойдет любой, в том числе советский).

Резисторы в указанных условиях не подойдут, поскольку нагрузка системы намного выше их предельной в несколько раз.

Повысить КПД, а также придать устройству универсальность позволит автоконтроль заряда и батарея из конденсаторов.

Так, аппаратное отключение происходит за счет пары «реле — переменный резистор», по достижении установленного уровня мощность перестает подаваться, что отображается на амперметре.

Конденсаторная батарея решает проблему контроля за амперажем, поступающим в АКБ, балансирует его. За счет изменения количества конденсаторов, их силы и комбинации выстраивается система, регулирующая подачу 1—15 А, дополнительно установленные тумблеры помогут упростить взаимодействие пользователя с прибором.

Если заменить резистор на тринистор, то регулировка уровня силы тока будет происходить за счет открытия резистора R5.

Интересующимся импульсными ЗУ важно понимать, что данная схема самая сложная в изготовлении, хотя имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• предел нагрузки 400 Вт, иначе максимальная емкость заряжаемой АКБ 200 А · ч;
• компактность (готовое устройство по размеру сопоставимо с коробкой от смартфона);
• отсутствие потребности в дополнительном охлаждении;
• дешевле покупных аналогов больше чем в 200 раз;
• высокий коэффициент полезного действия.

Принцип действия системы заключается в преобразовании переменного тока типовой сети в постоянный, а затем в импульсы. Уменьшение размеров устройства возможно благодаря высокой амплитуде и частоте преобразования. Получается, что преобразование напряжения идет в два этапа: сначала в диодном мостике, потом в трансформаторе, который и заряжает агрегат.

Подходящие контроллеры: IR2153, TL494, LM317, укомплектованный собственной защитой от замыкания. Диоды-выпрямители стандартные, соединены мостом с 4А и 400 В обратного напряжения. Конденсатор С1 от 47 до 470 мкФ и 350 В, что влечет за собой фоновый шум при установке рядом с радио или смартфонами. Многоканальные транзисторы ставятся на радиаторы.

Упростит задачу по созданию ЗУ источник питания от домашнего ПК.

Зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками

Зарядник небольшой мощности несложно собрать на основе компьютерного БП.

Для этого:

• из него удаляются бесполезные элементы: переключатель 220/110 В, провода, за исключением желтых, 4 черных;
• спаиваются контакты оптрона, защищающего блок от перенапряжения, что обеспечивает постоянную работу от сети;
• заменяется резистор, последовательно соединенный в цепи с подстроечным, на аналогичный, но с сопротивлением 2,7 кОм на микросхеме TL431 для увеличения напряжения;
• добавляются резисторы: первый — 200 Ом / 2 Вт на выход 12 В, второй — 68 Ом / 0,5 Вт на плюс и на минус, чтобы закрепить вольтаж в 14,5 В;
• меняется резистор в первичной цепи обмотки силового трансформатора на более мощный в зависимости от модели АКБ для ограничения выходящей силы тока.

Отдельно нужно защитить агрегат от неправильного подключения, для этого реле с 4 клеммами, 2 диода 1N4007, резистор 1 кОм и светодиод соединяются в цепь согласно рисунку.

Последний этап — монтаж схемы к радиатору БП, подключение проводов с медным сердечником от 2,5 мм диаметром и «крокодилов» к ним.

Схожим способом изготавливается ЗУ из бесперебойника (ИБП), которое представлено на видео:

Простая зарядка в экстренной ситуации

В случае, когда автоаккумулятор сел, но купить зарядное устройство нет возможности, легко сделать самоделку, которая восстановит минимальный заряд в течение ночи, чтобы утром завести машину.

Первый вариант схемы состоит:

• из зарядки для ноутбука,
• салонной лампочки.

Второй:

• из 1—3 ламп накаливания мощностью 100—150 ватт (увеличение их количества позволит нарастить силу тока);
• выпрямительного диода 1N4007 (получить его можно из энергосберегающей лампы).

Внутренний плюсовой контакт соединяется с АКБ через дополнительные элементы (лампы, диоды в зависимости от выбранного набора), минусовой контакт — внутренний. Такой тип генерирует 0,5—2 ампер, однако чем выше нагруженность сети, тем выше шанс короткого замыкания, который выведет литиевый аккумулятор из строя.

Если не удалось сохранить ресурс АКБ, его всегда легко восполнить с помощью зарядного устройства. ЗУ продается, но куда интереснее сэкономить и сделать его своими руками, тем более что схемы для него имеются разного уровня сложности.

Требования к зарядке

Исходя из условий эксплуатации индивидуального автотранспорта и указанных условий режима заряда АКБ, требования к ЗУ для автоаккумулятора вырисовываются такие:

• Самодельное ЗУ для автоаккумулятора должно быть автономным, не требующим присмотра и контроля тока/напряжения заряда, т.к. АКБ будет ставиться на заряд преимущественно на ночь;
• ПИ ЗУ должен обеспечивать стабильное напряжение 14,4 В, допустимо, в случае, когда на УЗ есть падение напряжения, 15,6 В;
• УЗ должно обеспечивать необратимое отключение АКБ от ЗУ как при превышении тока заряда, так и при повышении напряжения на АКБ свыше 15,6 В. Необратимое значит, что УЗ должно быть самоблокирующимся, т.е. для сброса его в исходное состояние нужно будет выключить и снова включить ИП;
• Также УЗ должно обеспечивать защиту от переполюсовки, т.е. неправильного, в обратной полярности, подключения АКБ. При соблюдении условий по п. 3 защита от переполюсовки обеспечивается автоматически.

О переполюсовке

В случае переполюсовки АКБ возможны 2 случая: АКБ исправна недозаряжена либо глубоко разряжена и/или «доходная», истощенная, в значительной степени выработавшая ресурс, или же на заряд неправильно подключают полностью заряженную батарею. В первом случае (исправна недозаряжена) ток заряда увеличивается сверх номинального. Во втором перед этим на короткое время «прыгнет» напряжение АКБ сверх заданного ИП, а потом сразу «шарахнет» экстраток и АКБ вскипит. В последней ситуации, чтобы спасти АКБ от непоправимой порчи, ее нужно успеть отключить по перенапряжению.

Инструкция по изготовлению импульсного ЗУ своими руками

Простая схема для изготовления импульсной зарядки

Сделать ЗУ для автоаккумуляторов можно в домашних условиях, рассмотрим процесс изготовления девайса со схемой IR2153. В этой схеме нет двух конденсаторных элементов, подключенных к средней точке, вместо них устанавливается электролит. По этой схеме можно изготовить девайс, который изначально рассчитан на невысокую мощность, но если вы хотите получить более мощное ЗУ, то можете немного изменить схему, добавив в нее мощные компоненты.

1. Схема импульсного зарядного устройства подразумевает использование ключей 8N50, которые оснащаются защитным корпусом. Также вам потребуются и диодные мосты, их не обязательно покупать в магазине, можно взять со старого БП компьютера. Если у вас нет возможности достать такие диоды, то в принципе, мост можно сделать из выпрямительных диодных элементов, потребуется четыре штуки.
2. Не менее важным этапом является обустройство цепи питания, для реализации вам понадобится резисторный элемент для гашения тока, наиболее оптимальным вариантом будет резистор на 18 кОм. За резисторным компонентом устанавливается выпрямитель, который монтируется на диоде. В данном случае питание от бытовой сети будет передаваться на плату, это нам подходит. На самом питании нужно будет установить электролит, а его также надо будет соединить с конденсаторным элементом — можно использовать керамическое устройство или пленочное. Конденсатор в обязательном порядке нужно добавить в схему, поскольку это позволит максимально сгладить возможные помехи в работе ЗУ.
3. Трансформаторный узел можно взять из старого компьютерного БП, важно убедиться в том, что он рабочий. Устройства, которые ставятся в блоки питания, оптимально подходят для изготовления ЗУ, так как они выдают хороший ток на выходе. Диодные элементы трансформатора должны быть в любом случае импульсными, так как обычные детали будут не в состоянии работать в условиях высокой частоты.
4. Что касается фильтрующего элемента, то его использование не является обязательным, но все же добавить фильтр можно. Также в схему можно добавить термистор на 5 Ом и установить его перед фильтром, это позволит добиться максимального снижения помех. К слову, термистор также можно демонтировать из компьютерного БП.

На первый взгляд эта схема может показаться достаточно сложной, но в целом в ее реализации нет ничего сложного. Если вы все сделаете правильно и учтете все моменты и рекомендации, то процесс изготовления не вызовет сложностей, даже если вы никогда ранее не сталкивались с такой задачей.

Фотогалерея «Схемы для изготовления ЗУ»

Ниже представлены более сложные схемы для изготовления зарядных устройств. Если вы владеете навыками, то можете использовать эти схемы.

1. Более сложная схема для импульсного ЗУ

2. Схема мощного импульсного прибора

Простое зарядное устройство — Сообщество «Кулибин Club» на 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).

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

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, 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, диода КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105 или Д226 с любым буквенным 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 РV1 — любой постоянного тока со шкалой на FU1 – плавкий на 3А, FU2 – плавкий на и тринистор необходимо установить на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100см².

Совет

Для улучшения теплового контакта данных деталей с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Пусковое устройство для авто, схема

Зима, мороз, машина не заводится, пока пробовали завести, аккумулятор разрядился в конец, чешем “репу”, думаем, как решить проблему… Знакомая ситуация? Думаю, те кто живет в северных районах нашей необъятной, не раз сталкивались с проблемным заводом своего авто в холодное время года. И вот тогда возникает такой случай, начинаем думать, а неплохо было бы иметь под руками пусковое устройство, предназначенное именно для таких целей.

• Естественно покупать такой девайс промышленного производства не есть дешевое удовольствие, поэтому целью данной статьи является предоставить вам информацию, каким образом пусковое устройство можно сделать своими руками с минимальными затратами.
• Схема пускового устройства, которую мы хотим вам предложить, простая, но надежная, смотри рисунок 1.

Это устройство предназначено для пуска двигателя транспортного средства с 12 вольтовой бортовой сетью. Основным элементом схемы является мощный понижающий трансформатор. Жирными линиями на схеме обозначены силовые цепи, идущие от пускового устройства на клеммы аккумулятора.

По выходу вторичной обмотки трансформатора стоят два тиристора, которые управляются узлом контроля напряжения. Узел контроля собран на трех транзисторах, порог срабатывания определяется номиналом стабилитрона и двумя резисторами, образующими делитель напряжения.

Работает устройство следующим образом. После подключения силовых проводов к клеммам аккумулятора и включении сети, никакого напряжения на батарею не подается. Начинаем заводить двигатель, и если U аккумулятора упадет ниже порога срабатывания узла контроля напряжения (это ниже 10 вольт), оно подаст сигнал на открытие тиристоров, аккумулятор получит подпитку от пускового устройства.

При достижении напряжения на клеммах выше 10 вольт, пусковое устройство запрет тиристоры, подпитка батареи прекратится.

Трансформатор для пускового устройства. Для того чтобы прикинуть, какой мощности нужен трансформатор для пускового устройства, нужно учесть, что в момент пуска стартера, он потребляет ток порядка 200 ампер, а когда раскрутится – ампер 80-100 (напряжение 12 – 14 вольт).

Так как пусковое устройство подсоединяется непосредственно к клеммам аккумулятора, то в момент завода автомобиля какая-то часть электроэнергии будет отдаваться самим аккумулятором, а какая-то часть будет идти от пускового устройства. Умножаем ток на напряжение (100 х 14), получаем мощность 1400 ватт.

В авторском исполнении был применен трансформатор с габаритной мощностью 500 ватт, сечение провода II обмотки 14 кв. мм (это сложенный вдвое провод диаметром 3 мм). Выходное напряжение 15…18 вольт.

На всякий случай напомним формулу соотношения диаметра провода к площади поперечного сечения, это диаметр в квадрате умноженный на 0,7854. То есть два провода диаметром 3 мм дадут (3*3*0,7854*2) 14,1372 кв. мм .

Приводить конкретные данные по трансформатору в этой статье особого смысла не имеет, ведь для начала необходимо как минимум иметь более-менее подходящее трансформаторное железо, ну а потом, опираясь на фактические размеры, произвести расчет намоточных данных именно для него.

Остальные элементы схемы.

Тиристоры: при двухполупериодной схеме – на ток от 80А и выше. Например: ТС80, Т15-80, Т151-80, Т242-80, Т15-100, ТС125, Т161-125 и т.д. При реализации второго варианта с использованием мостового выпрямителя (смотри схему выше), тиристоры должны быть раза в 2 мощнее. Например: Т15-160, Т161-160, ТС161-160, Т160, Т123-200, Т200, Т15-250, Т16-250 и им подобные.

Диоды: для моста выбирайте такие, чтобы держали ток порядка 100 ампер. Например: Д141-100, 2Д141-100, 2Д151-125, В200 и подобные. Как правило анод у таких диодов выполнен в виде толстого жгута с наконечником. Диоды КД105 можно заменить на КД209, Д226, КД202, подойдут любые на ток не меньше 0,3 ампера.

У стабилитрона U стабилизации должно быть порядка 8-ми вольт, можно ставить 2С182, 2С482А, КС182, Д808.

Как подобрать зарядное?

Чтобы АКБ прослужила как можно дольше, необходимо правильно выбрать импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В инструкциях к ним указываются все параметры: ток зарядки, напряжение, даже схемы в некоторых приводятся.

Обязательно учитывайте, что зарядник должен вырабатывать ток, равный 10 % от суммарной емкости аккумуляторной батареи. Также вам потребуется учесть такие факторы:

1. Обязательно учитывайте у продавца, сможет ли конкретная модель зарядника полностью восстановить работоспособность аккумулятора. Проблема в том, что не все устройства способны делать это. Если в вашей машине стоит аккумулятор на 100 А*ч, а вы покупаете зарядник с максимальным током 6 А, то его явно будет недостаточно.
2. Исходя из первого пункта, внимательно смотрите, какой максимальный ток может выдать устройство. Не лишним будет обратить внимание и на напряжение – некоторые устройства могут выдавать не 12, а 24 Вольта.

Желательно, чтобы в заряднике присутствовала функция автоматического отключения при достижении полного заряда аккумулятора. С помощью такой функции вы избавите себя от лишних проблем – не нужно будет контролировать зарядку. Как только достигнет зарядка максимума, устройство само отключится.

Процесс зарядки аккумулятора

Как уже говорилось, основной параметр при зарядке аккумулятора – это зарядный ток. Оптимальным считается значение, численно равное 10% от номинальной емкости батареи. Например, аккумулятор с емкостью 65 А*ч заряжается током в 6,5 А.

Наиболее точно устанавливать зарядный ток нужно для гелевых аккумуляторов, особенно небольшой емкости: в отличие от обычных аккумуляторов свинцово-кислотного типа они крайне чувствительны к перезаряду.

Поэтому включение в состав самодельного зарядного устройства амперметра крайне полезно для контроля процесса зарядки и состояния аккумулятора. По мере набора заряда ток будет постепенно уменьшаться.

Ограничение тока ЗУ необходимо при зарядке сильно разряженного, но исправного аккумулятора: он способен принимать очень большие токи, что может вызвать как неисправность зарядного устройства, так и взрыв аккумулятора вследствие «вскипания» электролита.

Отдельно стоит упомянуть случай зарядки аккумулятора, достаточно долго пробывшего в разряженном состоянии: обычные автоматические зарядные устройства зачастую оказываются неспособны зарядить такие аккумуляторы, так как они практически не принимают зарядный ток. Оживить аккумулятор при этом сможет простейшее ЗУ из бытовой лампочки и диода: последовательность импульсов высокого напряжения, создаваемая им, способна быстро восстановить способность аккумуляторной батареи принимать заряд.

Перед постановкой аккумулятора на зарядвыверните пробки для обеспечения свободного выхода образующегося в процессе водорода. На необслуживаемых аккумуляторах, где такая возможность отсутствует, убедитесь в том, что вентиляционный канал не засорен. Контроль степени заряженности аккумулятора удобнее всего осуществлять по амперметру. Если же у Вас нет такой возможности, приблизительное время зарядки можно оценить как отношение емкости батареи к зарядному току: полностью разряженный аккумулятор с емкостью 40 А*ч током в 4 А придется заряжать примерно 10 часов.

Схема зарядного устройства на конденсаторах без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Меры предосторожности

При использовании приборов, собранных своими руками, следует соблюдать следующие меры безопасности:

1. Все приборы, включая АКБ, должны находиться на огнеупорной поверхности.
2. При первичном применении изготовленного прибора необходимо обеспечить полный контроль всех параметров зарядки. Обязательно нужно контролировать температуру нагрева всех элементов зарядки и АКБ, нельзя допускать закипания электролита. Параметры напряжения и тока контролируют тестером. Первичный контроль поможет определить время полной зарядки аккумулятора, что пригодится в будущем.

Собрать зарядку для АКБ несложно даже для новичка. Главное, делать всё внимательно и соблюдать меры безопасности, т. к. придётся иметь дело с открытым напряжением в 220 вольт.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов