Автоматичне зарядне для автомобільного акумулятора своїми руками. Зарядний пристрій для акумулятора своїми руками. Схема зарядного пристрою із старого трансформатора

Рано чи пізно автомобіль може перестати заводитися через низький заряд акумулятора. Довга експлуатація призводить до того, що генератор більше не здатний заряджати батарею. У такому разі потрібно обов'язково тримати під рукою хоча б найпростіший зарядний пристрійдля автомобільного акумулятора.

Нині на зміну звичайним трансформаторним зарядкам приходить нове покоління удосконалених моделей. Великою популярністю серед них користуються імпульсні та автоматичні ЗУ.Ознайомимося з принципом їхньої роботи, а ті, хто вже хоче робити — переходьте

Імпульсні зарядки для АКБ

На відміну від трансформаторного, імпульсний зарядний пристрій автомобільного акумулятора забезпечує повний заряд. Однак, його головні переваги полягають у простоті використання, значно меншій ціні та компактному розмірі.

Заряд акумулятора імпульсними пристроями здійснюється двома етапами: спочатку при сталості напруги, а потім при сталості струму(часто процес заряджання автоматизується). В основному сучасні зарядні пристрої складаються з однотипних, але дуже складних схем, тому у разі їхньої поломки недосвідченому власнику краще придбати нове.

Кислотно – свинцеві акумулятори дуже чутливі до температури.При спекотній погоді рівень заряду батареї не повинен бути нижчим за 50%, а в умовах суворого морозу не нижче 75%. В іншому випадку акумулятор може перестати працювати, тому буде потрібно його заряджання. Імпульсні пристрої дуже добре підходять для цього і не псують акумулятор.

Автоматичні ЗУ для автомобільних акумуляторів

Недосвідченим водіям найкраще підійде автоматичний зарядний пристрійдля автомобільного акумулятора. Воно має ряд функцій та захистів, які сповістять Вас про неправильне підключення полюсів та заборонять подачу електричного струму.

Деякі пристрої розраховані на вимірювання ємності та рівня заряду акумулятора, тому їх застосовують для заряджання акумуляторних батарей будь-якого типу.

Електричні схеми автоматичних пристроїв містять спеціальний таймер, завдяки якому можна здійснювати кілька різних циклів: повну зарядку, швидке підзаряджання та відновлення акумулятора. Після завершення процесу пристрій проінформує про це та відключить навантаження.

Дуже часто через неправильну експлуатацію акумулятора на його пластинах утворюється сульфітація. Цикл заряду-розряду не тільки позбавляє батарею від солей, що з'явилися, але і продовжує термін її служби.

Незважаючи на низьку ціну сучасних ЗУ, трапляються моменти, коли під рукою не виявляється належної зарядки. Тому цілком реально зробити зарядний пристрійдля автомобільного акумулятора своїми руками Розглянемо кілька прикладів саморобних пристроїв.

Заряджання для АКБ із блока живлення комп'ютера

У когось можуть залишатися старі комп'ютери з робочим блоком живлення, з якого можна отримати відмінний зарядний пристрій. Воно підійде практично для будь-яких АКБ.Схема простого зарядного пристрою із блока живлення комп'ютера

Практично у кожного блока живлення на місці DA1 стоїть ШІМ - контролер на мікросхемі TL494 або аналогічною їй KA7500. Для заряду акумулятора потрібний струм у розмірі 10% від повної ємності батареї(зазвичай від 55 до 65А * год), тому будь-який БП потужністю понад 150 Вт здатний виробити його. Спочатку потрібно випаяти непотрібні дроти з джерел -5, -12, +5, +12.

Далі необхідно випаяти резистор R1, який замінюється підстроювальним резистором з найвищим значенням 27 кОм. Напруга з шини +12 буде передаватися на верхній висновок. Потім від основного дроту відключається висновок 16, а 14 і 15 просто перерізаються на місці з'єднання.

Приблизно таким може бути БП на початковій стадії переробки.

Тепер на задній стінці блока живлення встановлюється потенціометр-регулятор струму R10 і пропускаються 2 шнури: один мережевий, інший для підключення до клем АКБ. Рекомендується заздалегідь приготувати блок резисторів, за допомогою якого підключення та регулювання здійснюється набагато зручніше.

Для його виготовлення паралельно з'єднуються два струмовимірювальні резистори 5W8R2J потужністю 5 Вт. В підсумку сумарна потужність досягає 10 Вт, а необхідний опір дорівнює 0,1 Ом. Для налаштування зарядного пристрою на цю плату закріплюють підстроювальний резистор. Потрібно видалити деяку частину друкованої доріжки. Це допоможе виключити можливість появи небажаних зв'язків між корпусом пристрою та основним ланцюгом. Звернути на це увагу слід з двох причин:

Електричні з'єднання та плата з блоком резисторів встановлюються згідно з вищевказаною схемою.

Висновки 1, 14, 15, 16 на мікросхемі спочатку слід обдурити, а потім підпаяти багатожилисті тонкі дроти.

Повний заряд визначатиметься напругою холостого ходу в межах від 13, 8 до 14,2 В. Його необхідно виставити змінним резистором при середньому положенні R10 потенціометра. Для підключення висновків до клем АКБ на кінці встановлюються затискачі типу «крокодил». Ізоляційні трубки на затискачі мають бути різного кольору. Зазвичай червоний колір відповідає плюсу, а чорний мінусу. Не варто плутатися з підключенням проводів, інакше це призведе до псування приладу.

Зрештою зарядний пристрій для автомобільного акумулятора з ПК комп'ютера має виглядати приблизно так.

Якщо зарядний пристрій буде використовуватись виключно для заряджання акумуляторної батареї, можна відмовитися від вольт- і амперметра. Щоб задати початковий струм, достатньо використовувати відградуйовану шкалу потенціометра R10 зі значенням 5,5-6,5 А. Майже весь процес заряджання не вимагає людського втручання.

Зарядний пристрій такого типу унеможливлює перегрівання або перезаряджання АКБ.

Найпростіше ЗУ з використанням адаптера

У ролі джерела постійного струму тут виступає адаптований 12-вольтовий адаптер. На цей випадок схема зарядного пристрою для автомобільного акумулятора не потрібна.

Головне врахувати важливу особливість – напруга джерела живлення має дорівнювати напруги самого акумулятора, інакше батарея не буде заряджатися.

Кінець дроту адаптера обрізається і оголюється до 5 см. Далі дроти з різноіменними зарядами віддаляються один від одного на 40 см. Потім на кінець кожного дроту одягається «крокодил»(Тип затискачів), кожен з яких повинен відрізнятися за кольором, щоб уникнути плутанини з полярністю. Затискачі послідовно підключають до акумулятора (від плюса до плюсу, від мінуса до мінуса) і після цього включають адаптер.

Складність полягає лише у виборі правильного джерела живлення.Також варто звернути увагу, що в процесі акумулятор може перегрітися. У такому разі потрібно перервати зарядку на деякий час.

Ксенонова лампа одне з найкращих джерел світла для авто. Дізнайтеся, який штраф за ксенон, перш ніж його встановлювати.

Встановити парктронік зможе кожен охочий. Переконатися в цьому можна на цій сторінці. Переходьте та дізнайтеся, як встановити парктронік самому.

Багатьма водіями доведено, що поліцейський радар «Стрілка» не вибачає помилок. За цим посиланням /tuning/elektronika/radar-detektor-protiv-strelki.html можна дізнатися, які радар-детектори зможуть уберегти водія від штрафу

Зарядний пристрій з побутової лампочки та діода

Для створення нехитрого ЗУ потрібно кілька простих елементів:

побутова лампочка потужністю до 200 Вт. Від її потужності залежить швидкість заряджання акумулятора – що вище, то швидше;
напівплідниковий діод, що проводить електрику тільки в одному напрямку. Як такий діод можна використовувати заряджання від ноутбука;
дроти з клемами та штекер.

Схема підключення елементів та процес зарядки АКБ наочно продемонстровані на цьому відео.

При правильному налаштуванні схеми лампочка горітиме в повнажарі, а якщо вона зовсім не горить, то потрібно доопрацювати схему. Можливо, лампочка не горітиме у разі повного заряду АКБ, що є малоймовірним (на клемах напруга висока, а значення струму маленьке).

Заряджання потребує приблизно 10 годин, після чого обов'язково відключіть зарядний пристрій від мережі, інакше перегрівання акумулятора призведе до виходу його з ладу.

В екстрених випадках зарядити акумулятор можна за допомогою досить потужного діода та обігрівача методом струму від мережі. Послідовність підключення до мережі має бути такою: діод, обігрівач, акумулятор. На такий спосіб йде велика кількість електроенергії, а ККД значно малий – 1%. Цей саморобний зарядний пристрій автомобільного акумулятора можна вважати найпростішим, але вкрай ненадійним.

Висновок

На створення найпростішого зарядного пристрою, який не псуватиме Ваш акумулятор, знадобиться чимало технічних знань. З зараз на ринку представлений широкий вибір зарядокз великим функціоналом та простим інтерфейсом для роботи.

Тому при можливості краще мати при собі надійний пристрій з гарантією того, що акумуляторна батарея не буде наражатися на ризик і продовжить стабільну роботу.

Погляньте на це відео. На ньому показано ще один спосіб швидко зарядити АКБ своїми руками.

Тема автомобільних зарядних пристроїв цікава багатьом. Зі статті ви дізнаєтеся, як переробити комп'ютерний блок живлення на повноцінний зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів. Воно буде імпульсним зарядним пристроєм для акумуляторів з ємністю до 120 А·год, тобто зарядка буде досить потужною.

Збирати практично нічого не потрібно просто переробляється блок живлення. До нього додасться лише один компонент.

Комп'ютерний блок живлення має кілька вихідних напруг. Основні силові шини мають напругу 3,3, 5 і 12 В. Таким чином, для роботи пристрою знадобиться 12-вольтова шина (жовтий дріт).

Для зарядки автомобільних акумуляторів напруга на виході має бути в районі 14,5-15 В, отже, 12 В від комп'ютерного блоку живлення явно обмаль. Тому насамперед необхідно підняти напругу на 12-вольтовій шині рівня 14,5-15 У.

Потім потрібно зібрати регульований стабілізатор струму або обмежувач, щоб була можливість виставити необхідний струм заряду.

Зарядник, можна сказати, вийде автоматичним. Акумулятор заряджатиметься до заданої напруги стабільним струмом. У міру заряду сила струму падатиме, а в самому кінці процесу зрівняється з нулем.

Приступаючи до виготовлення пристрою, необхідно знайти відповідний блок живлення. Для цього підійдуть блоки, в яких стоїть ШИМ-контролер TL494 або його повноцінний аналог K7500.

Коли потрібний блок живлення знайдено, необхідно перевірити його. Для запуску блоку потрібно з'єднати зелений провід із будь-яким із чорних проводів.

Якщо блок запустився, необхідно перевірити напругу на всіх шинах. Якщо все гаразд, то потрібно витягти плату з жерстяного корпусу.

Після вилучення плати необхідно видалити всі дроти, крім двох чорних, двох зеленого і йде для запуску блоку. Інші дроти рекомендується відпаяти сильним паяльником, наприклад, на 100 Вт.

На цьому етапі буде потрібна вся ваша увага, оскільки це найважливіший момент у всій ситуації. Необхідно визначити перший висновок мікросхеми (у прикладі стоїть мікросхема 7500), і знайти перший резистор, який використаний від цього висновку до шини 12 В.

На першому висновку розташовано багато резисторів, але знайти потрібний - не важко, якщо продзвонити все мультиметром.

Після знаходження резистора (у прикладі він на 27 ком), необхідно відпаяти тільки один висновок. Щоб надалі не заплутатися, резистор називатиметься Rx.

Тепер потрібно знайти змінний резистор, скажімо, на 10 ком. Його потужність не має значення. Потрібно підключити 2 дроти довжиною близько 10 см кожен таким чином:

Один із проводів необхідно з'єднати з відпаяним виведенням резистора Rx, а другий припаяти до плати в тому місці, звідки був випаяний виведення резистора Rx. Завдяки цьому регульованому резистори можна буде виставляти необхідну вихідну напругу.

Стабілізатор або обмежувач струму заряду є дуже важливим доповненням, яке повинно бути в кожному зарядному пристрої. Цей вузол виготовляється з урахуванням операційного підсилювача. Тут підійдуть майже будь-які «операційники». У прикладі задіяно бюджетний LM358. У корпусі цієї мікросхеми два елементи, але необхідний лише один із них.

Кілька слів про роботу обмежувача струму. У цій схемі операційний підсилювач застосовується як компаратор, який порівнює напругу на резисторі з низьким опором з опорною напругою. Останнє задається за допомогою стабілітрона. А регульований резистор тепер змінює цю напругу.

При зміні величини напруги операційний підсилювач намагатиметься згладити напругу на входах і зробить це шляхом зменшення або збільшення вихідної напруги. Тим самим «операційник» керуватиме польовим транзистором. Останній регулює вихідне навантаження.

Польовий транзистор потрібний потужний, оскільки через нього проходитиме весь струм заряду. У прикладі використовується IRFZ44, хоча можна використовувати будь-які інші відповідні параметри.

Транзистор обов'язково встановлюється на тепловідведення, адже при великих струмах він добре нагріватиметься. У цьому прикладі транзистор просто прикріплений до корпусу блоку живлення.

Друкована плата була розведена нашвидкуручАле вийшло досить непогано.

Тепер залишається з'єднати все по картинці та приступити до монтажу.

Напруга виставлена в районі 14,5 В. Регулятор напруги можна не виводити назовні. Для керування на передній панелі є тільки регулятор струму заряду, та й вольтметр теж не потрібен, оскільки амперметр покаже все, що треба бачити під час заряджання.

Амперметр можна взяти радянський аналоговий чи цифровий.

Також на передню панель було виведено тумблер для запуску пристрою та вихідні клеми. Тепер можна вважати проект завершеним.

Вийшов нескладний у виготовленні та недорогий зарядний пристрій, який ви можете сміливо повторити самі.

Прикріплені файли:

Майже кожен сучасний автомобіліст зустрічався з проблемами акумулятора. Щоб відновити його нормальну працездатність, необхідно мати мобільний зарядний пристрій. Він дозволяє реанімувати пристрій за лічені секунди.

Головна складова деталь будь-якої зарядки – трансформатор. Завдяки йому можна зробити простий зарядний пристрій своїми руками в домашніх умовах.

Тут ви дізнаєтесь які деталі знадобляться при складанні конструкції. Поради досвідчених експертів допоможуть уникнути поширених помилок.

Як заряджати акумулятор?

Заряджайте акумулятор за певними правилами, які допоможуть продовжити експлуатаційний термін цього пристрою. Порушення одного з пунктів може спровокувати передчасну поломку деталей.

Параметри заряджання повинні підбиратися відповідно до характерних рис автомобільного акумулятора. Цей процес дозволяє регулювати спеціалізований пристрій, який продається у спеціалізованих відділах. Як правило, воно має досить високу вартість, що робить його недоступним кожному за споживача.

Саме тому більшість вважає за краще зробити блок живлення зарядного пристрою своїми руками. Перед тим як розпочати робочий процес, необхідно ознайомитися з видами зарядок для машини.

Різновиди заряджання для акумуляторних батарей

Процес заряджання акумуляторних батарей є відновленням втраченої потужності. Для цього використовують спеціальні клеми, які продукують постійний струм і постійну напругу.

У процесі приєднання важливо дотримуватися полярності. Неправильне встановлення призведе до появи короткого замикання, що призведе до займання деталей усередині автомобіля.

Для швидкого реанімування акумулятора рекомендують використовувати постійну напругу. Воно здатне відновити працездатність автомобіля за 5 годин.

Проста схема зарядного пристрою

З чого можна зробити зарядний пристрій? Всі деталі та витратні матеріали можна використовувати зі старих побутових приладів.

Для цього знадобиться:

Понижуючий трансформатор. Він є у старих лампових телевізорах. Він допомагає знизити 220 В до необхідних 15 В. На виході трансформатора вийде змінна напруга. Надалі його рекомендується випрямити. Для цього знадобиться діод, що випрямляє. На схемах зробити зарядний пристрій своїми руками, зображено креслення з'єднань всіх елементів.

Діодний міст. Завдяки йому одержують негативний опір. Струм виходить пульсуючим, але контрольованим. У деяких випадках застосовують діодний міст із конденсатором, що згладжує. Він забезпечує постійний струм.

Витратні елементи. Тут є запобіжники, а також вимірювачі. Вони допомагають контролювати весь процес подачі заряду.

Мультиметр. Він вказуватиме на перепади потужності в процесі заряджання автомобільного акумулятора.

Цей пристрій у процесі роботи сильно грітиметься. Запобігти перегріванню установки допоможе спеціальний кулер. Він контролюватиме стрибки потужності. Його використовують замість діодного мосту. На фото зарядного пристрою своїми руками відображено готове обладнання для заряджання автомобільного акумулятора.

Регулювати процес можна шляхом зміни опору. Для цього використовують підстроювальний резистор. Це спосіб застосовують у більшості випадків.

Зробити ручне регулювання подавального струму можна за допомогою двох транзисторів та підстроювального резистора. Ці деталі забезпечують рівномірну подачу постійної напруги та забезпечують правильний рівень напруги на виході. В інтернеті представлено безліч ідей та інструкцій, як зробити зарядний пристрій.

Фото зарядного пристрою своїми руками

На фотографії представлений саморобний автоматичний зарядний пристрій для зарядки автомобільних акумуляторів на 12 В струмом величиною до 8 А, зібраного в корпусі від мілівольтметра В3-38.

Чому потрібно заряджати акумулятор автомобіля
зарядним пристроєм

АКБ в автомобілі заряджається за допомогою електричного генератора. Для захисту електрообладнання та приладів від підвищеної напруги, що виробляється автомобільним генератором, після нього встановлюють реле-регулятор, який обмежує напругу в бортовій мережі автомобіля до 14,1±0,2 В. Для повної зарядки акумулятора потрібна напруга не менше 14,5 Ст.

Таким чином, повністю зарядити АКБ від генератора неможливо і перед настанням холодів необхідно заряджати акумулятор від зарядного пристрою.

Аналіз схем зарядних пристроїв

Привабливою є схема виготовлення зарядного пристрою з блоку живлення комп'ютера. Структурні схеми комп'ютерних блоків живлення однакові, але електричні різні, і доопрацювання потрібна висока радіотехнічна кваліфікація.

Інтерес у мене викликала конденсаторна схема зарядного пристрою, ККД високий, тепла не виділяє, забезпечує стабільний струм заряду незалежно від ступеня заряду акумулятора та коливань мережі живлення, не боїться коротких замикань виходу. Але теж має нестачу. Якщо в процесі заряду пропаде контакт з акумулятором, то напруга на конденсаторах зростає в кілька разів (конденсатори і трансформатор утворюють резонансний коливальний коливальний контур з частотою електромережі), і вони пробиваються. Треба було усунути лише цю єдину ваду, що мені й вдалося зробити.

В результаті вийшла схема зарядного пристрою без перерахованих вище недоліків. Більше 16 років заряджаю ним будь-які кислотні акумулятори на 12 В. Пристрій працює безвідмовно.

Принципова схема автомобільного зарядного пристрою

При складності, що здається, схема саморобного зарядного пристрою проста і складається всього з декількох закінчених функціональних вузлів.

Якщо схема для повторення Вам здалася складною, то можна зібрати більше працюючу на такому ж принципі, але без функції автоматичного відключення при повній зарядці акумулятора.

Схема обмежувача струму на баластових конденсаторах

У автомобільному конденсаторному зарядному пристрої регулювання величини і стабілізація сили струму заряду акумулятора забезпечується за рахунок включення послідовно з первинною обмоткою силового трансформатора Т1 баластових конденсаторів С4-С9. Чим більша ємність конденсатора, тим більше буде струм заряду акумулятора.

Практично це закінчений варіант зарядного пристрою, можна підключити після діодного моста акумулятор і зарядити його, але надійність такої схеми низька. Якщо порушиться контакт з клемами акумулятора, конденсатори можуть вийти з ладу.

Місткість конденсаторів, яка залежить від величини струму та напруги на вторинній обмотці трансформатора, можна приблизно визначити за формулою, але легше орієнтуватися за даними таблиці.

Для регулювання струму, щоб скоротити кількість конденсаторів, їх можна підключати паралельно до груп. У мене перемикання здійснюється за допомогою двох галетних перемикачів, але можна поставити кілька тумблерів.

Схема захисту
від помилкового підключення полюсів акумулятора

Схема захисту від переполюсування зарядного пристрою за неправильного підключення акумулятора до висновків виконана на реле Р3. Якщо акумулятор підключений неправильно, діод VD13 не пропускає струм, реле знеструмлено, контакти реле К3.1 розімкнені та струм не надходить на клеми акумулятора. При правильному підключенні реле спрацьовує, контакти К3.1 замикаються і акумулятор підключається до схеми зарядки. Таку схему захисту від переполюсування можна використовувати з будь-яким зарядним пристроєм як транзисторним, так і тиристорним. Її достатньо включити у розрив проводів, за допомогою яких акумулятор підключається до зарядного пристрою.

Схема вимірювання струму та напруги заряджання акумулятора

Завдяки наявності перемикача S3 на схемі вище при зарядці акумулятора є можливість контролювати не тільки величину струму зарядки, але і напруга . При верхньому положенні S3 вимірюється струм, при нижньому – напруга. Якщо зарядний пристрій не підключено до електромережі, то вольтметр покаже напругу акумулятора, а коли заряджається акумулятор, то напруга зарядки. Як головка застосований мікроамперметр М24 з електромагнітною системою. R17 шунтує головку в режимі вимірювання струму, а R18 служить дільником при вимірі напруги.

Схема автоматичного вимкнення ЗУ
при повній зарядці акумулятора

Для живлення операційного підсилювача та створення опорної напруги застосовано мікросхему стабілізатора DA1 типу 142ЕН8Г на 9В. Мікросхема обрана не випадково. При зміні температури корпусу мікросхеми на 10º, вихідна напруга змінюється лише на соті частки вольта.

Система автоматичного відключення зарядки при досягненні напруги 15,6 виконана на половинці мікросхеми А1.1. Висновок 4 мікросхеми підключений до дільника напруги R7, R8 з якого на нього подається опорна напруга 4,5 В. Висновок 4 мікросхеми підключений до іншого дільника на резисторах R4-R6, резистор R5 підлаштування для встановлення порога спрацьовування автомата. Величиною резистора R9 визначається поріг включення зарядного пристрою 12,54 В. Завдяки застосуванню діода VD7 і резистора R9, забезпечується необхідний гістерезис між напругою включення і відключення заряду акумулятора.

Працює схема в такий спосіб. При підключенні до зарядного пристрою автомобільного акумулятора, напруга на клемах якого менше 16,5 В, на виведенні 2 мікросхеми А1.1 встановлюється достатня напруга для відкривання транзистора VT1, транзистор відкривається і реле P1 спрацьовує, підключаючи контактами К1.1 до електромережі первинну обмотку трансформатора та починається зарядка акумулятора.

Як тільки напруга заряду досягне 16,5, напруга на виході А1.1 зменшиться до величини, недостатньої для підтримки транзистора VT1 у відкритому стані. Реле відключиться і контакти К1.1 підключать трансформатор через конденсатор чергового режиму С4, при якому струм заряду дорівнюватиме 0,5 А. У такому стані схема зарядного пристрою перебуватиме, поки напруга на акумуляторі не зменшиться до 12,54 В. Як тільки напруга встановиться рівним 12,54, знову включиться реле і зарядка піде заданим струмом. Передбачена можливість у разі потреби перемикачем S2 відключити систему автоматичного регулювання.

Таким чином, система автоматичного стеження за зарядкою акумулятора виключить можливість перезарядження акумулятора. Акумулятор можна залишити підключеним до зарядного пристрою хоч на цілий рік. Такий режим актуальний для автолюбителів, які їздять лише влітку. Після закінчення сезону автопробігу можна підключити акумулятор до зарядного пристрою та вимкнути лише навесні. Навіть якщо в електромережі пропаде напруга, за його появи зарядний пристрій продовжить заряджати акумулятор у штатному режимі

Принцип роботи схеми автоматичного відключення зарядного пристрою у разі перевищення напруги через відсутність навантаження, зібраного на другій половинці операційного підсилювача А1.2, такий же. Тільки поріг повного відключення зарядного пристрою від мережі живлення обраний 19 В. Якщо напруга зарядки менше 19 В, на виході 8 мікросхеми А1.2 напруга достатня, для утримання транзистора VT2 у відкритому стані, при якому на реле P2 подано напругу. Як тільки напруга зарядки перевищить 19, транзистор закриється, реле відпустить контакти К2.1 і подача напруги на зарядний пристрій повністю припиниться. Як тільки буде підключено акумулятор, він запитає схему автоматики, і зарядний пристрій відразу повернеться до робочого стану.

Конструкція автоматичного зарядного пристрою

Всі деталі зарядного пристрою розміщені в корпусі міліамперметра В3-38, з якого видалено весь вміст, крім стрілочного приладу. Монтаж елементів, крім схеми автоматики, виконаний навісним способом.

Конструкція корпусу міліамперметра являє собою дві прямокутні рамки, з'єднані чотирма куточками. У куточках з рівним кроком зроблено отвори, до яких зручно кріпити деталі.

Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина, у свою чергу, прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина у свою чергу прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. На цій пластині встановлено С1. На фото вигляд зарядного пристрою знизу.

До верхніх куточків корпусу закріплена також пластина зі склотекстоліту товщиною 2 мм, а до неї гвинтами конденсатори С4-С9 та реле Р1 та Р2. До цих куточків також прикручено друковану плату, на якій спаяно схему автоматичного керування зарядкою акумулятора. Реально кількість конденсаторів не шість, як за схемою, а 14, так як для отримання потрібного конденсатора номіналу доводилося з'єднувати їх паралельно. Конденсатори та реле підключені до іншої схеми зарядного пристрою через роз'єм (на фото вище блакитний), що полегшило доступ до інших елементів під час монтажу.

На зовнішній стороні задньої стінки встановлений ребристий радіатор алюмінієвий для охолодження силових діодів VD2-VD5. Тут також встановлений запобіжник Пр1 на 1 А і вилка, (взята від блоку живлення комп'ютера) для подачі напруги живлення.

Силові діоди зарядного пристрою закріплені за допомогою двох притискних планок до радіатора всередині корпусу. Для цього в задній стінці корпусу зроблено прямокутний отвір. Таке технічне рішення дозволило до мінімуму звести кількість тепла, що виділяється всередині корпусу і економії місця. Висновки діодів і проводи, що підводять, розпаяні на незакріплену планку з фольгованого склотекстоліту.

На фотографії вигляд саморобного зарядного пристрою праворуч. Монтаж електричної схеми виконаний кольоровими проводами, змінної напруги – коричневим, плюсові – червоним, мінусові – проводами синього кольору. Перетин проводів, що йдуть від вторинної обмотки трансформатора до клем для підключення акумулятора, повинен бути не менше 1 мм2.

Шунт амперметра є відрізок високоомного дроту константана довжиною близько сантиметра, кінці якого запаяні в мідні смужки. Довжина дроту шунта підбирається при калібруванні амперметра. Провід я взяв від шунта згорілого стрілочного тестера. Один кінець із мідних смужок припаяний безпосередньо до вихідної клеми плюса, до другої смужки припаяний товстий провідник, що йде від контактів реле Р3. На стрілочний пристрій від шунта йдуть жовтий і червоний провід.

Друкована плата блоку автоматики зарядного пристрою

Схема автоматичного регулювання та захисту від неправильного підключення акумулятора до зарядного пристрою спаяна на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту.

На фото представлений зовнішній вигляд зібраної схеми. Малюнок друкованої плати схеми автоматичного регулювання та захисту простий, отвори виконані з кроком 2,5 мм.

На фотографії вище вигляд друкованої плати з боку установки деталей з нанесеним червоним кольором маркуванням деталей. Таке креслення зручне при складанні друкованої плати.

Креслення друкованої плати вище стане в нагоді при її виготовленні за допомогою технології із застосуванням лазерного принтера.

А це креслення друкованої плати стане в нагоді при нанесенні струмоведучих доріжок друкованої плати ручним способом.

Шкала стрілочного приладу мілівольтметра В3-38 не підходила під необхідні вимірювання, довелося накреслити на комп'ютері свій варіант, надрукував на щільному білому папері і клеєм момент приклеїв зверху на штатну шкалу.

Завдяки більшому розміру шкали та калібрування приладу в зоні вимірювання, точність відліку напруги вийшла 0,2 Ст.

Провід для підключення АЗУ до клем акумулятора та мережі

На дроти для підключення автомобільного акумулятора до зарядного пристрою з одного боку встановлені затискачі типу крокодил, з іншого боку - розрізні наконечники. Для підключення плюсового виведення акумулятора вибрано червоний провід, для підключення мінусового – синій. Перетин проводів для підключення до пристрою акумулятора повинен бути не менше 1 мм2.

До електричної мережі зарядний пристрій підключається за допомогою універсального шнура з вилкою та розеткою, як застосовується для підключення комп'ютерів, оргтехніки та інших електроприладів.

Про деталі зарядного пристрою

Силовий трансформатор Т1 застосований типу ТН61-220, вторинні обмотки якого послідовно з'єднані, як показано на схемі. Так як ККД зарядного пристрою не менше 0,8 і струм заряду зазвичай не перевищує 6 А, підійде будь-який трансформатор потужністю 150 ват. Вторинна обмотка трансформатора повинна забезпечити напругу 18-20 В при струмі навантаження до 8 А. Якщо немає готового трансформатора, можна взяти будь-який відповідний за потужністю і перемотати вторинну обмотку. Розрахувати число витків вторинної обмотки трансформатора можна за допомогою спеціального калькулятора.

Конденсатори С4-С9 типу МБГЧ на напругу не менше 350 В. Можна використовувати будь-які конденсатори типу, розраховані на роботу в ланцюгах змінного струму.

Діоди VD2-VD5 підійдуть будь-якого типу, розраховані на струм 10 А. VD7, VD11 – будь-які імпульсні крем'яні. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 і VD13 будь-які, що витримують струм 1 А. Світлодіод VD1 – будь-який, VD9 я застосував типу КВП29. Відмінна риса цього світлодіода, що він змінює колір свічення при зміні полярності підключення. Для його перемикання використано контакти К1.2 реле Р1. Коли заряджається основним струмом, світлодіод світить жовтим світлом, а при перемиканні в режим підзарядки акумулятора – зеленим. Замість бінарного світлодіода можна встановити будь-які два одноколірні, підключивши їх за нижче наведеною схемою.

Як операційний підсилювач обраний КР1005УД1, аналог зарубіжного AN6551. Такі підсилювачі застосовували у блоці звуку та відео у відеомагнітофоні ВМ-12. Підсилювач хороший тим, що не вимагає двополярного живлення, ланцюгів корекції і зберігає працездатність при напрузі живлення від 5 до 12 В. Замінити його можна практично будь-яким аналогічним. Добре підійдуть для заміни мікросхеми, наприклад, LM358, LM258, LM158, але нумерація висновків у них інша, і потрібно внести зміни в малюнок друкованої плати.

Реле Р1 і Р2 будь-які на напругу 9-12 і контактами, розрахованими на комутований струм 1 А. Р3 на напругу 9-12 В і струм комутації 10 А, наприклад РП-21-003. Якщо в реле кілька контактних груп, їх бажано запаяти паралельно.

Перемикач S1 будь-якого типу, розрахований на роботу при напрузі 250 В і має достатню кількість контактів, що комутують. Якщо не потрібен крок регулювання струму в 1 А, можна поставити кілька тумблерів і встановлювати струм заряду, припустимо, 5 А і 8 А. Якщо заряджати тільки автомобільні акумулятори, то таке рішення цілком виправдане. Перемикач S2 служить для вимкнення системи контролю рівня заряджання. У разі заряду акумулятора великим струмом можливе спрацювання системи раніше, ніж акумулятор повністю зарядиться. У такому випадку систему можна вимкнути та продовжити заряджання в ручному режимі.

Електромагнітна головка для вимірювача струму та напруги підійде будь-яка, зі струмом повного відхилення 100 мкА, наприклад типу М24. Якщо немає необхідності вимірювати напругу, а тільки струм, можна встановити готовий амперметр, розрахований на максимальний постійний струм вимірювання 10 А, а напруга контролювати зовнішнім стрілочним тестером або мультиметром, підключивши їх до контактів акумулятора.

Налаштування блоку автоматичного регулювання та захисту АЗУ

При безпомилковому збиранні плати та справності всіх радіоелементів, схема запрацює відразу. Залишиться лише встановити поріг напруги резистором R5, при досягненні якого заряджання акумулятора буде переведено в режим заряджання малим струмом.

Регулювання можна виконувати безпосередньо під час заряджання акумулятора. Але все ж краще підстрахуватися і перед встановленням в корпус, схему автоматичного регулювання та захисту АЗУ перевірити і налаштувати. Для цього знадобиться блок живлення постійного струму, який має можливість регулювати вихідну напругу в межах від 10 до 20 В, розрахованого на вихідний струм величиною 0,5-1 А. З вимірювальних приладів знадобиться будь-який вольтметр, стрілочний тестер або мультиметр розрахований на вимірювання постійного струму напруги, з межею виміру від 0 до 20 В.

Перевірка стабілізатора напруги

Після монтажу всіх деталей на друковану плату потрібно подати від блока живлення напругу величиною 12-15 В на загальний провід (мінус) і виведення 17 мікросхеми DA1 (плюс). Змінюючи напругу на виході блоку живлення від 12 до 20 В, потрібно за допомогою вольтметра переконатися, що величина напруги на виході мікросхеми 2 стабілізатора напруги DA1 дорівнює 9 В. Якщо напруга відрізняється або змінюється, то DA1 несправна.

Мікросхеми серії К142ЕН та аналоги мають захист від короткого замикання по виходу і якщо закоротити її вихід на загальний провід, то мікросхема увійде в режим захисту і не вийде з ладу. Якщо перевірка показала, що напруга на виході мікросхеми дорівнює 0, це не завжди означає про її несправність. Цілком можливо наявність КЗ між доріжками друкованої плати або несправний один із радіоелементів решти схеми. Для перевірки мікросхеми достатньо від'єднати від плати її виведення 2 і якщо на ньому з'явиться 9, значить, мікросхема справна, і необхідно знайти і усунути КЗ.

Перевірка системи захисту від перенапруги

Опис принципу роботи схеми вирішив почати з простішої частини схеми, до якої не пред'являються строгі норми з напруги спрацьовування.

Функцію відключення АЗУ від електромережі у разі від'єднання акумулятора виконує частину схеми, зібрана на операційному диференціальному підсилювачі А1.2 (далі ОУ).

Принцип роботи операційного диференціального підсилювача

Без знання принципу роботи ОУ розібратися у роботі схеми складно, тому наведу короткий опис. ОУ має два входи та один вихід. Один із входів, який позначається на схемі знаком «+», називається неінвертуючим, а другий вхід, який позначається знаком «-» або кружком, називається інвертуючим. Слово диференціальний ОУ означає, що напруга на виході підсилювача залежить від різниці напруги на його входах. У цьому схемі операційний підсилювач включений без зворотний зв'язок, як компаратора – порівняння вхідних напруг.

Таким чином, якщо напруга на одному з входів буде незмінною, а на другому зміняться, то в момент переходу через точку рівності напруги на входах, напруга на виході підсилювача стрибкоподібно зміниться.

Перевірка схеми захисту від перенапруги

Повернемося до схеми. Неінвертуючий вхід підсилювача А1.2 (висновок 6) підключений до дільника напруги, зібраного на резисторах R13 та R14. Цей дільник підключений до стабілізованої напруги 9 і тому напруга в точці з'єднання резисторів, ніколи не змінюється і становить 6,75 В. Другий вхід ОУ (висновок 7) підключений до другого дільника напруги, зібраному на резисторах R11 і R12. Цей дільник напруги підключений до шини, якою йде зарядний струм, і напруга на ньому змінюється в залежності від величини струму та ступеня заряду акумулятора. Тому і величина напруги на виведенні 7 теж буде відповідно зміняться. Опір дільника підібрані таким чином, що при зміні напруги зарядки акумулятора від 9 до 19 напруга на виведенні 7 буде менше, ніж на виведенні 6 і напруга на виході ОУ (висновок 8) буде більше 0,8 В і близько до напруги живлення ОУ. Транзистор буде відкритий, на обмотку реле Р2 надходитиме напруга і воно замкне контакти К2.1. Напруга на виході також закриє діод VD11 і резистор R15 у роботі схеми не братиме участі.

Як тільки напруга зарядки перевищить 19 В (це може трапитися тільки у випадку, якщо від виходу АЗУ буде вимкнено акумулятор), напруга на виведенні 7 стане більшою, ніж на виведенні 6. У цьому випадку на виході ОУ напруга стрибкоподібно зменшиться до нуля. Транзистор закриється, реле знеструмиться і контакти К2.1 розімкнуться. Подача напруги живлення на ОЗУ буде припинена. У момент, коли напруга на виході ОУ дорівнюватиме нулю, відкриється діод VD11 і, таким чином, паралельно до R14 дільника підключиться R15. Напруга на 6 виведення миттєво зменшиться, що виключить помилкові спрацьовування в момент рівності напруги на входах ОУ через пульсації і перешкод. Змінюючи величину R15, можна змінювати гістерезис компаратора, тобто напруга, при якому схема повернеться у вихідний стан.

При підключенні акумулятора до ОЗУ напруги на виведенні 6 знову встановиться рівним 6,75, а на виведенні 7 буде менше і схема почне працювати в штатному режимі.

Для перевірки роботи схеми достатньо змінювати напругу на блоці живлення від 12 до 20 і підключивши вольтметр замість реле Р2 спостерігати його показання. При напрузі менше 19, вольтметр повинен показувати напругу, величиною 17-18 (частина напруги впаде на транзисторі), а при більшому - нуль. Бажано все ж таки підключити до схеми обмотку реле, тоді буде перевірена не тільки робота схеми, але і його працездатність, а по клацанням реле можна буде контролювати роботу автоматики без вольтметра.

Якщо схема не працює, потрібно перевірити напруги на входах 6 і 7, виході ОУ. При відмінності напруги від зазначених вище, потрібно перевірити номінали резисторів відповідних дільників. Якщо резистори дільників та діод VD11 справні, то, отже, несправний ОУ.

Для перевірки ланцюга R15, D11 достатньо відключити одні з висновків цих елементів, схема буде працювати, тільки без гістерезису, тобто включатися і відключатися при одному і тому ж напругі, що подається з блоку живлення. Транзистор VT12 легко перевірити, від'єднавши один із висновків R16 і контролюючи напругу на виході ОУ. Якщо виході ОУ напруга змінюється правильно, а реле постійно включено, отже, має місце пробою між колектором і емітером транзистора.

Перевірка схеми вимкнення акумулятора при повній його зарядці

Принцип роботи ОУ А1.1 нічим не відрізняється від роботи А1.2, за винятком можливості змінювати поріг вимкнення напруги за допомогою підстроювального резистора R5.

Для перевірки роботи А1.1, напруга живлення, подана з блоку живлення плавно збільшується і зменшується в межах 12-18 В. При досягненні напруги 15,6 В повинно відключитися реле Р1 і контактами К1.1 переключити АЗУ в режим зарядки малим струмом через конденсатор С4. При зниженні рівня напруги нижче 12,54 В реле повинно включитися та переключити АЗУ в режим заряджання струмом заданої величини.

Напруга порогу включення 12,54 можна регулювати зміною номіналу резистора R9, але в цьому немає необхідності.

За допомогою перемикача S2 можна відключати автоматичний режим роботи, включивши реле Р1 безпосередньо.

Схема зарядного пристрою на конденсаторах
без автоматичного відключення

Для тих, хто не має достатнього досвіду зі складання електронних схем або не потребує автоматичного відключення ЗУ після закінчення зарядки акумулятора, пропоную спрощеним варіант схеми пристрою для заряджання кислотних автомобільних акумуляторів. Відмінна особливість схеми в її простоті для повторення, надійності, високому ККД та стабільним струмом заряду, наявність захисту від неправильного підключення акумулятора, автоматичне продовження зарядки у разі зникнення напруги живлення.

Принцип стабілізації зарядного струму залишився незмінним та забезпечується включенням послідовно з мережевим трансформатором блоку конденсаторів С1-С6. Для захисту від перенапруги на вхідній обмотці та конденсаторах використовується одна з пар нормально розімкнених контактів реле Р1.

Коли акумулятор не підключений, контакти реле Р1 К1.1 і К1.2 розімкнені і навіть якщо зарядний пристрій підключений до мережі живлення струм не надходить на схему. Те саме відбувається, якщо помилково підключити акумулятор за полярністю. При правильному підключенні акумулятора струм надходить через діод VD8 на обмотку реле Р1, реле спрацьовує і замикаються його контакти К1.1 і К1.2. Через замкнуті контакти К1.1 мережна напруга надходить на зарядний пристрій, а через К1.2 на акумулятор надходить зарядний струм.

На перший погляд здається, що контакти реле К1.2 не потрібні, але якщо їх не буде, то при помилковому підключенні акумулятора струм потіче з плюсового виведення акумулятора через мінусову клему ЗУ, далі через діодний міст і далі безпосередньо на мінусовий вивід акумулятора та діоди мосту ЗУ вийдуть з ладу

Запропонована проста схема для заряджання акумуляторів легко адаптується для заряджання акумуляторів на напругу 6 або 24 В. Достатньо замінити реле Р1 на відповідну напругу. Для зарядки 24 вольтових акумуляторів необхідно забезпечити вихідну напругу з вторинної обмотки Т1 трансформатора не менше 36 В.

При бажанні схему простого зарядного пристрою можна доповнити приладом індикації зарядного струму та напруги, увімкнувши його як у схемі автоматичного зарядного пристрою.

Порядок заряджання автомобільного акумулятора
автоматичним саморобним ЗУ

Перед зарядкою знятий з автомобіля акумулятор необхідно очистити від бруду і протерти його поверхні для видалення кислотних залишків водним розчином соди. Якщо кислота лежить на поверхні, то водний розчин соди піниться.

Якщо акумулятор має пробки для заливки кислоти, то всі пробки потрібно викрутити, для того, щоб гази, що утворюються при зарядці в акумуляторі, могли вільно виходити. Обов'язково потрібно перевірити рівень електроліту, і якщо він менший за необхідний, долити дистильованої води.

Далі потрібно перемикачем S1 на зарядному пристрої виставити величину струму заряду і підключити акумулятор дотримуючись полярності (плюсовий висновок акумулятора потрібно приєднати до плюсового виведення зарядного пристрою) до його клем. Якщо перемикач S3 знаходиться в нижньому положенні, то стрілка приладу на зарядному пристрої відразу покаже напругу, яку видає акумулятор. Залишилося вставити штепсельну вилку в розетку і процес зарядки акумулятора почнеться. Вольтметр вже почне показувати напругу заряджання.

Іноді трапляється так, що акумулятор в машині сідати і завести її вже не виходить, оскільки стартеру не вистачає напруги і струму, щоб провернути вал двигуна. В цьому випадку можна «прикурити» від іншого власника авто, щоб двигун запрацював і акумулятор став заряджатися від генератора, проте для цього потрібні спеціальні дроти та людина, яка бажає вам допомогти. Можна також зарядити акумулятор самостійно за допомогою спеціалізованого зарядного пристрою, однак вони досить дорогі, і користуватися ними доводиться не особливо часто. Тому в цій статті ми докладно розглянемо пристрій саморобки, а також інструкцію про те, як зробити зарядний пристрій автомобільного акумулятора своїми руками.

Пристрій саморобки

Нормальна напруга на акумуляторі, відключеному від автомобіля, знаходиться в межах між 12,5 і 15 ст. Тому зарядний пристрій повинен видавати таку саму напругу. Струм заряду повинен дорівнювати приблизно 0,1 від ємності, він може бути і менше, але це збільшить час зарядки. Для стандартної батареї ємністю 70-80 а/год струм повинен дорівнювати 5-10 амперам залежно від конкретного акумулятора. Наш саморобний зарядний пристрій для АКБ має відповідати цим параметрам. Для складання зарядного пристрою для автомобільного акумулятора нам потрібні такі елементи:

Трансформатори.Нам підійде будь-який зі старого електроприладу або куплений на ринку з габаритною потужністю близько 150 Ватт, можна більше, але не менше, інакше він сильно нагріватиметься і може вийти з ладу. Відмінно, якщо напруга його вихідних обмоток становить 12,5-15, а струм порядку 5-10 ампер. Подивитися ці параметри можна у документації до вашої деталі. Якщо ж потрібної вторинної обмотки немає, необхідно буде перемотати трансформатор під іншу вихідну напругу. Для цього:

Таким чином, ми знайшли або зібрали ідеальний трансформатор, щоб зробити зарядний пристрій для акумулятора своїми руками.

Нам також знадобляться:

Підготувавши всі матеріали можна переходити до самого процесу збирання автомобільного ЗУ.

Технологія збирання

Щоб зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, необхідно дотримуватись покрокової інструкції:

Створюємо схему саморобної зарядки для АКБ. У нашому випадку вона виглядатиме так:
Використовуємо трансформатор ТС-180-2. Він має кілька первинних та вторинних обмоток. Для роботи з ним потрібно з'єднати послідовно дві первинні та дві вторинні обмотки, щоб отримати потрібну напругу та струм на виході.
За допомогою мідного дроту з'єднуємо між собою висновки 9 та 9'.
На склотекстолітовій пластині збираємо діодний міст із діодів та радіаторів (як показано на фото).
Висновки 10 і 10 підключаємо до діодного мосту.
Між висновками 1 і 1 встановлюємо перемичку.
До висновків 2 і 2 з допомогою паяльника кріпимо мережевий шнур з вилкою.
У первинну ланцюг підключаємо запобіжник на 0,5 А, 10-амперний відповідно у вторинну.
У розрив між діодним мостом та акумулятором підключаємо амперметр та відрізок ніхромового дроту. Один кінець якої закріплюємо, а другий повинен забезпечувати рухомий контакт, таким чином змінюватиметься опір і обмежуватиметься струм, що подається на акумулятор.
Ізолюємо всі з'єднання термоусадкою або ізолентою та поміщаємо пристрій у корпус. Це необхідно, щоб уникнути ураження електричним струмом.
Встановлюємо рухомий контакт на кінець дроту, щоб його довжина і опір були максимальні. І підключаємо акумулятор. Зменшуючи та збільшуючи довжину дроту, необхідно виставити потрібне значення струму для вашого акумулятора (0,1 від його ємності).
У процесі зарядки сила струму, що подається на акумулятор, сама зменшуватиметься і коли вона досягне 1 ампера можна сказати, що акумулятор зарядився. Бажано також контролювати безпосередньо напругу на батареї, проте для цього його необхідно відключити від з/в, так як при зарядці воно буде трохи вище реальних значень.

Перший запуск зібраної схеми будь-якого джерела живлення або ЗУ завжди виробляють через лампу розжарювання, якщо вона спалахнула в повний розжар - або десь помилка, або первинна обмотка замкнута! Лампу розжарювання встановлюють у розрив фазного або нульового дроту, що живлять первинну обмотку.

Ця схема саморобного зарядного пристрою для АКБ має один великий недолік - вона не вміє самостійно відключати акумулятор від зарядки після досягнення потрібної напруги. Тому вам доведеться постійно стежити за показаннями вольтметра та амперметра. Є конструкція, позбавлена цього недоліку, проте для її збирання знадобляться додаткові деталі та більше зусиль.

Наочний приклад готового виробу

Правила експлуатації

Недолік саморобного зарядного пристрою для акумулятора 12В полягає в тому, що після повного заряджання АКБ автоматичне відключення приладу не відбувається. Саме тому Вам доведеться періодично поглядати на табло, щоби вчасно вимкнути його. Ще один важливий нюанс – перевіряти ЗУ на іскру категорично забороняється.

Серед додаткових запобіжних заходів слід виділити такі:

при підключенні клем слідкуйте за тим, щоб не переплутати «+» і «-», інакше простий саморобний зарядний пристрій для АКБ вийде з ладу;
підключення до клем потрібно здійснювати лише у вимкненому положенні;
мультиметр повинен мати шкалу виміру понад 10 А;
при зарядці слід викручувати пробки на акумуляторі, щоб уникнути його вибуху через закипання електроліту.

Майстер-клас зі створення більш складної моделі

Ось, власне, і все, що хотілося розповісти Вам про те, як правильно зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками. Сподіваємося, що інструкція була для Вас зрозумілою та корисною, т.к. цей варіант є одним із найпростіших видів саморобної зарядки для АКБ!

Також читають: