За автомобилни батерии, тъй като индустриалните проби са доста скъпи. И можете сами да направите такова устройство доста бързо и от скрап материали, които почти всеки има. От статията ще научите как сами да правите зарядни устройства с минимални разходи. Ще бъдат разгледани две конструкции - със и без автоматичен контрол на зарядния ток.
Основата на зарядното устройство е трансформатор
Във всяко зарядно устройство ще намерите основния компонент - трансформатор. Струва си да се отбележи, че има диаграми на устройства, изградени с помощта на безтрансформаторна верига. Но те са опасни, защото няма защита срещу мрежово напрежение. Поради това може да получите токов удар по време на производството. Трансформаторните вериги са много по-ефективни и по-прости, имат галванична изолация от мрежовото напрежение. За да направите зарядно устройство, ще ви трябва мощен трансформатор. Може да се намери чрез разглобяване на неизползваема микровълнова фурна. Резервните части от този електрически уред обаче могат да се използват, за да направите зарядно устройство за батерии със собствените си ръце.
Старите тръбни телевизори използват трансформатори TS-270, TS-160. Тези модели са идеални за изграждане на зарядно устройство. Оказва се, че е още по-ефективно да ги използвате, тъй като те вече имат две намотки от 6,3 волта всяка. Освен това те могат да събират ток до 7,5 ампера. А при зареждане на автомобилен акумулатор е необходим ток, равен на 1/10 от капацитета. Следователно, при капацитет на батерията от 60 Ah, трябва да я заредите с ток от 6 ампера. Но ако няма намотки, които да отговарят на условието, ще трябва да направите такава. И сега за това как да направите домашно зарядно устройство за кола възможно най-бързо.
Пренавиване на трансформатора
Така че, ако решите да използвате преобразувател от микровълнова фурна, тогава трябва да премахнете вторичната намотка. Причината се крие във факта, че тези повишаващи трансформатори преобразуват напрежението до стойност от около 2000 волта. Магнетронът изисква захранване от 4000 волта, така че се използва удвояваща верига. Няма да имате нужда от такива стойности, така че безмилостно се отървете от вторичната намотка. Вместо това навийте тел с напречно сечение 2 квадратни метра. мм. Но не знаете колко завъртания са необходими? Това трябва да се разбере, можете да използвате няколко метода. И това трябва да се направи, когато правите зарядно устройство за батерии със собствените си ръце.
Най-простият и надежден е експерименталният. Навийте десет навивки от телта, която ще използвате. Почистете ръбовете му и включете трансформатора. Измерете напрежението на вторичната намотка. Да кажем, че тези десет навивки произвеждат 2 V. Следователно 0,2 V (една десета част) се събират от една навивка. Нуждаете се от поне 12 V и е по-добре изходът да има стойност близка до 13. Пет оборота ще дадат един волт, сега трябва 5*12=60. Желаната стойност е 60 навивки на проводника. Вторият метод е по-сложен, ще трябва да изчислите напречното сечение на магнитната сърцевина на трансформатора, трябва да знаете броя на завъртанията на първичната намотка.
Токоизправителен блок
Можем да кажем, че най-простите домашни зарядни устройства за автомобилни батерии се състоят от две единици - преобразувател на напрежение и токоизправител. Ако не искате да отделяте много време за сглобяване, тогава можете да използвате схема с половин вълна. Но ако решите да сглобите зарядното устройство, както се казва, съвестно, тогава е по-добре да използвате тротоара. Препоръчително е да изберете диоди, чийто обратен ток е 10 ампера или повече. Обикновено имат метален корпус и закрепване с гайка. Също така си струва да се отбележи, че всеки полупроводников диод трябва да бъде инсталиран на отделен радиатор, за да се подобри охлаждането на корпуса му.
Лека модернизация
Можете обаче да спрете дотук, просто домашно зарядно устройство е готово за употреба. Но може да се допълни с измервателни уреди. След като сглобите всички компоненти в един корпус и ги закрепите здраво на местата им, можете да започнете да проектирате предния панел. На него можете да поставите два инструмента - амперметър и волтметър. С тяхна помощ можете да контролирате напрежението и тока на зареждане. Ако желаете, инсталирайте LED или лампа с нажежаема жичка, която е свързана към изхода на токоизправителя. С помощта на такава лампа ще видите дали зарядното е включено в контакта. Ако е необходимо, добавете малък превключвател.
Автоматично регулиране на зарядния ток
Добри резултати показват домашните зарядни устройства за автомобилни акумулатори, които имат функция за автоматично регулиране на тока. Въпреки привидната си сложност, тези устройства са много прости. Вярно е, че ще са необходими някои компоненти. Веригата използва токови стабилизатори, например LM317, както и неговите аналози. Струва си да се отбележи, че този стабилизатор е спечелил доверието на радиолюбителите. Той е безпроблемен и издръжлив, характеристиките му превъзхождат местните аналози.
В допълнение към него ще ви трябва и регулируем ценеров диод, например TL431. Всички микросхеми и стабилизатори, използвани в дизайна, трябва да бъдат монтирани на отделни радиатори. Принципът на работа на LM317 е, че "допълнителното" напрежение се преобразува в топлина. Следователно, ако имате 15 V, а не 12 V, идващи от изхода на токоизправителя, тогава „допълнителните“ 3 V ще отидат в радиатора. Много домашно направени зарядни устройства за автомобилни батерии са направени без строги изисквания към външния корпус, но е по-добре, ако са затворени в алуминиев корпус.
Заключение
В края на статията бих искал да отбележа, че устройство като зарядно за кола се нуждае от висококачествено охлаждане. Поради това е необходимо да се предвиди инсталирането на охладители. Най-добре е да използвате тези, които са монтирани в компютърните захранвания. Просто обърнете внимание на факта, че те се нуждаят от захранване от 5 волта, а не от 12. Следователно ще трябва да допълните веригата, като въведете 5-волтов стабилизатор на напрежение в нея. Много повече може да се каже за зарядните устройства. Веригата на автоматичното зарядно устройство е лесна за повторение и устройството ще бъде полезно във всеки гараж.
Това е много проста верига за закрепване за вашето съществуващо зарядно устройство. Което ще контролира напрежението на зареждане на батерията и при достигане на зададеното ниво ще я изключи от зарядното устройство, като по този начин ще предотврати презареждането на батерията.
Това устройство няма абсолютно никакви дефицитни части. Цялата верига е изградена само на един транзистор. Има LED индикатори, които показват състоянието: зареждане в ход или батерията е заредена.
Кой ще се възползва от това устройство?
Това устройство определено ще бъде полезно за шофьорите. За тези, които нямат автоматично зарядно. Това устройство ще превърне вашето обикновено зарядно устройство в напълно автоматично зарядно устройство. Вече не е нужно постоянно да следите зареждането на батерията си. Всичко, което трябва да направите, е да заредите батерията и тя ще се изключи автоматично само след като е напълно заредена.Верига на автоматично зарядно устройство
Ето действителната електрическа схема на машината. Всъщност това е прагово реле, което се активира при превишаване на определено напрежение. Прагът на реакция се задава от променлив резистор R2. За напълно зареден автомобилен акумулатор обикновено е равен на - 14,4 V.
Можете да изтеглите диаграмата от тук -
Печатна електронна платка
Как да направите печатна платка зависи от вас. Тя не е сложна и следователно може лесно да се разположи върху бредборд. Е, или можете да се объркате и да го направите върху текстолит с ецване.
Настройки
Ако всички части са в добро работно състояние, настройката на машината се свежда само до настройка на праговото напрежение с резистор R2. За да направите това, свързваме веригата към зарядното устройство, но все още не свързвайте батерията. Преместваме резистора R2 в най-ниската позиция според диаграмата. Задаваме изходното напрежение на зарядното устройство на 14,4 V. След това бавно завъртете променливия резистор, докато релето работи. Всичко е нагласено.Нека си поиграем с напрежението, за да се уверим, че конзолата работи надеждно при 14,4 V. След това вашето автоматично зарядно устройство е готово за употреба.
В това видео можете да видите подробно процеса на целия монтаж, настройка и тестване в експлоатация.
Всеки собственик на употребяван автомобил се сблъсква с необходимостта от презареждане на батерията. В допълнение, батериите често се използват като резервен (или основен) източник на електроенергия в гараж, плевня или селска къща без централизирано електроснабдяване.
За да възстановите заряда на батерията, можете да закупите готов такъв, няма недостиг на опции.
Използва се за зареждане на автомобилен акумулатор
Въпреки това, много домашни майстори предпочитат да направят своя собствена. Ако имате опит в радиотехниката, можете сами да изчислите веригата. А за повечето любители, които знаят как да държат поялник в ръцете си, предлагаме няколко прости дизайна.
Първо, нека решим кои батерии трябва да зареждате. По правило това са киселинни стартерни батерии, използвани в автомобилите.
Такава батерия може да бъде закупена евтино в магазин за автомобили или можете да използвате стара, останала от смяната й в колата. използван може да не работи като стартер, но е лесно да свържете осветително устройство (особено LED) или радио в страната към него.
Как да изчислим правилно домашно зарядно устройство?
Първото правило, което трябва да се научи, е стойността на зарядното напрежение.
Оловно-киселинните батерии имат работно напрежение от 12,5 волта. Но за да заредите, трябва да приложите напрежение в диапазона от 13,9 - 14,4 волта. Съответно зарядното трябва да е направено точно с тези изходни параметри.
Следващото количество е мощността.
По-точно силата на тока, при която няма да има спад на напрежението на изходните клеми на зарядното устройство. Ако не планирате да зареждате батерии с капацитет над 65 Ah, достатъчен е стабилен ток от 12 A.
важно! Тази стойност трябва да се осигури от изходния етап на зарядното устройство, токът на входа от 220 волта ще бъде няколко пъти по-малък.
Зарядно устройство с ниска мощност може да зарежда и батерии с голям капацитет. Просто ще отнеме много повече време.
Също така би било полезно да има функция за автоматично спиране на работа при достигане на нормално ниво на заряд, за защита на устройството от обратен ток (батерията е мощен източник на енергия, който може да повреди изходния етап на неправилно проектирано зарядно устройство), или поне контролирайте изходното напрежение и още по-добре тока.
Ако в допълнение към предпазителя инсталирате защита срещу обръщане на полярността и късо съединение, страхотно. Всяка модификация обаче усложнява устройството и увеличава цената му.
Бордовата мрежа на автомобила се захранва от батерията, докато електроцентралата започне. Но самият той не генерира електрическа енергия. Батерията е просто контейнер за електричество, което се съхранява в него и при необходимост се предава на потребителите. След това изразходваната енергия се възстановява благодарение на работата на генератора, който я произвежда.
Но дори постоянното презареждане на батерията от генератор не е в състояние напълно да възстанови изразходваната енергия. Това изисква периодично зареждане от външен източник, а не от генератор.
Устройство и принцип на действие на зарядното устройство
Зарядни устройства се използват за производство. Тези устройства работят от мрежа от 220 V. Всъщност зарядното устройство е конвенционален преобразувател на електрическа енергия.
Той взема променливия ток от мрежата 220 V, понижава го и го преобразува в постоянен ток с напрежение до 14 V, тоест до напрежението, което самата батерия произвежда.
Днес се произвеждат голям брой всякакви зарядни устройства - от примитивни и прости до устройства с голям брой различни допълнителни функции.
Продават се и зарядни устройства, които освен евентуално зареждане на акумулатора, монтиран на колата, могат и да стартират електроцентралата. Такива устройства се наричат устройства за зареждане и стартиране.
Има и автономни устройства за зареждане и стартиране, които могат да зареждат батерията или да стартират двигателя, без да свързват самото устройство към мрежа от 220 V. Вътре в такова устройство, в допълнение към оборудването, което преобразува електрическата енергия, има и такова, което прави такива устройство автономно, въпреки че батерията на устройството също е След всяко пускане на електричество е необходимо зареждане.
Видео: Как да си направим просто зарядно устройство
Що се отнася до конвенционалните зарядни устройства, най-простият от тях се състои само от няколко елемента. Основният елемент на такова устройство е понижаващ трансформатор. Понижава напрежението от 220 V до 13,8 V, което е най-оптималното за зареждане на батерията. Трансформаторът обаче само понижава напрежението, но преобразуването му от променлив ток в постоянен ток се извършва от друг елемент на устройството - диоден мост, който изправя тока и го разделя на положителни и отрицателни полюси.
Зад диодния мост обикновено се включва амперметър във веригата, който показва силата на тока. Най-простото устройство използва амперметър с циферблат. В по-скъпите устройства може да бъде цифров, освен амперметър може да бъде вграден и волтметър. Някои зарядни устройства имат възможност за избор на напрежение; например те могат да зареждат както 12-волтови, така и 6-волтови батерии.
От диодния мост излизат проводници с „положителни“ и „отрицателни“ клеми, които свързват устройството към батерията.
Всичко това е затворено в корпус, от който излиза проводник с щепсел за свързване към мрежата и проводници с клеми. За да се предпази цялата верига от евентуални повреди, в нея е включен предпазител.
Като цяло, това е цялата верига на обикновено зарядно устройство. Зареждането на батерията е сравнително лесно. Клемите на устройството са свързани към изтощения акумулатор, но е важно да не се смесват полюсите. След това устройството се свързва към мрежата.
В самото начало на зареждането устройството ще подава напрежение с ток от 6-8 ампера, но с напредване на зареждането токът ще намалява. Всичко това ще бъде показано на амперметъра. Ако батерията е напълно заредена, стрелката на амперметъра ще падне до нула. Това е целият процес на зареждане на батерията.
Простотата на веригата на зарядното устройство позволява да го произвеждате сами.
Създаване на собствено зарядно за кола
Сега нека да разгледаме най-простите зарядни устройства, които можете да направите сами. Първият ще бъде устройство, което като концепция е много подобно на описаното.
Диаграмата показва:
S1 - превключвател на захранването (превключвател);
FU1 - предпазител 1A;
T1 - трансформатор TN44;
D1-D4 - диоди D242;
C1 - кондензатор 4000 uF, 25 V;
А - 10А амперметър.
Така че, за да направите домашно зарядно устройство, ще ви е необходим понижаващ трансформатор TS-180-2. Такива трансформатори бяха използвани на стари тръбни телевизори. Характеристиката му е наличието на две първични и вторични намотки. Освен това всяка от вторичните изходни намотки има 6,4 V и 4,7 A. Следователно, за да постигнете необходимите 12,8 V за зареждане на батерията, на които този трансформатор е способен, трябва да свържете тези намотки последователно. За това се използва къс проводник с напречно сечение най-малко 2,5 mm. кв. Джъмперът свързва не само вторичните намотки, но и първичните.
Видео: Най-простото зарядно устройство за батерии
След това ще ви трябва диоден мост. За да го създадете, се вземат 4 диода, предназначени за ток от най-малко 10 A. Тези диоди могат да бъдат фиксирани върху текстолитна плоча и след това да бъдат свързани правилно. Проводниците са свързани към изходните диоди, които устройството ще свърже към батерията. На този етап сглобяването на устройството може да се счита за завършено.
Сега относно правилността на процеса на зареждане. Когато свързвате устройство към батерия, не обръщайте поляритета, в противен случай можете да повредите както батерията, така и устройството.
При свързване към батерия устройството трябва да бъде напълно изключено. Можете да го включите само след като го свържете към батерията. Също така трябва да се изключи от батерията след изключване от мрежата.
Силно разредена батерия не може да бъде свързана към устройството без средство, което намалява напрежението и тока, в противен случай устройството ще подаде висок ток към батерията, което може да я повреди. Като редуциращ агент може да действа обикновена 12-волтова лампа, която е свързана към изходните клеми пред акумулатора. Лампата ще свети, когато устройството работи, като по този начин частично абсорбира напрежението и тока. С течение на времето, след като батерията е частично заредена, лампата може да бъде извадена от веригата.
Когато зареждате, трябва периодично да проверявате състоянието на заряда на батерията, за което можете да използвате мултицет, волтметър или щепсел.
Напълно заредена батерия, когато проверявате нейното напрежение, трябва да показва най-малко 12,8 V; ако стойността е по-ниска, е необходимо допълнително зареждане, за да се доведе този индикатор до желаното ниво.
Видео: Направи си сам зарядно за автомобилна батерия
Тъй като тази верига няма защитен корпус, не трябва да оставяте устройството без надзор по време на работа.
И дори ако това устройство не осигурява оптималния изход от 13,8 V, то е напълно подходящо за презареждане на батерията, въпреки че след около две години използване на батерията все още ще трябва да я зареждате с фабрично устройство, което осигурява всички оптимални параметри за зареждане на батерията.
Безтрансформаторно зарядно
Интересен дизайн е веригата на домашно устройство, което няма трансформатор. Неговата роля в това устройство се играе от набор от кондензатори, предназначени за напрежение от 250 V. Трябва да има поне 4 такива кондензатора.Самите кондензатори са свързани паралелно.
Паралелно на комплекта кондензатори е свързан резистор, предназначен да потиска остатъчното напрежение след изключване на устройството от мрежата.
След това ще ви е необходим диоден мост, който да работи с допустим ток от най-малко 6 A. Той е свързан към веригата след набор от кондензатори. И тогава кабелите, които ще свържат устройството с батерията, са свързани към него.
Дори и при напълно изправна кола, рано или късно може да възникне ситуация, когато имате нужда от външен източник - дълъг период на паркиране, случайно оставени странични светлини и т.н. Собствениците на старо оборудване са добре запознати с необходимостта от редовно презареждане на батерията - това се дължи на саморазреждането на „уморена“ батерия и увеличените токове на утечка в електрическите вериги, предимно в диодния мост на генератора.
Можете да закупите готово зарядно устройство: те Предлага се в много вариантии са лесно достъпни. Но някои може да смятат, че ще бъде по-интересно да направят зарядно устройство за автомобилна батерия със собствените си ръце, докато за други възможността да направят зарядно устройство буквално от скрап ще им помогне.
Полупроводников диод + крушка
Не е известно кой пръв дойде с идеята да зарежда батерията по този начин, но това е точно случаят, когато можете да заредите батерията буквално с импровизирани средства. В тази схема източникът на ток е 220V електрическа мрежа, необходим е диод за преобразуване на променлив ток в пулсиращ постоянен ток, а електрическата крушка служи като резистор за ограничаване на тока.
Изчисляването на това зарядно устройство е толкова просто, колкото и неговата верига:
- Токът, протичащ през лампата, се определя въз основа на нейната мощност като I=P/U, Където U– мрежово напрежение, П– мощност на лампата. Тоест, за лампа от 60 W, токът във веригата ще бъде 0,27 A.
- Тъй като диодът прекъсва всяка втора полувълна на синусоидата, реалният среден ток на натоварване, като се вземе това предвид, ще бъде равен на 0,318*I.
Както можете да видите, дори когато използвате мощна лампа, товарният ток е малък, което ще позволи използването на всеки общ диод, например 1N4004 (те обикновено идват с алармени системи, намират се в захранвания за оборудване с ниска мощност, и така нататък). Всичко, което трябва да знаете, за да сглобите такова устройство, е, че ивицата върху тялото на диода показва неговия катод. Свържете този контакт към положителния полюс на батерията.
Не свързвайте това устройство към акумулатора, освен ако не е извадено от автомобила, за да избегнете повреда от високо напрежение на бордовата електроника!Подобен вариант на производство е показан във видеото
Токоизправител
Тази памет е малко по-сложна. Тази схема се използва в най-евтините фабрични устройства:
За да направите зарядно устройство, ще ви е необходим мрежов трансформатор с изходно напрежение най-малко 12,5 V, но не повече от 14. Често съветски трансформатор от типа TS-180 се взема от тръбни телевизори, който има две намотки с нажежаема жичка за напрежение от 6,3 V. Когато са свързани последователно (предназначението на клемите е посочено върху тялото на трансформатора) получаваме точно 12,6 V. Диоден мост (пълно вълнов токоизправител) се използва за коригиране на променливия ток от вторична намотка. Той може или да бъде сглобен от отделни диоди (например D242A от същия телевизор), или можете да закупите готов монтаж (KBPC10005 или неговите аналози).
Токоизправителните диоди ще се загреят осезаемо и ще трябва да направите радиатор за тях от подходяща алуминиева плоча. В това отношение използването на диоден модул е много по-удобно - плочата се закрепва с винт към централния отвор с помощта на термична паста.
По-долу е дадена диаграма на разпределението на щифтовете на микросхемата TL494, най-често срещаната в импулсните захранвания:
Интересуваме се от веригата, свързана към щифт 1. Преглеждайки следите, свързани към нея на платката, намерете резистора, свързващ този крак към изхода +12 V. Това е, което задава изходното напрежение на 12-волтовото захранване верига.
