Každý motorista má dříve nebo později problémy s baterií. Ani já jsem tomuto osudu neunikl. Po 10 minutách neúspěšných pokusů nastartovat auto jsem se rozhodl, že si musím koupit nebo vyrobit vlastní nabíječku. Večer, po prohlídce garáže a nalezení vhodného transformátoru tam, jsem se rozhodl udělat nabíjení sám.

Tam jsem mezi zbytečným harampádím našel i stabilizátor napětí ze staré TV, který by podle mého názoru báječně fungoval jako pouzdro.

Poté, co jsem prohledal obrovské prostory internetu a skutečně zhodnotil své silné stránky, zvolil jsem pravděpodobně nejjednodušší schéma.

Po vytištění schématu jsem šel k sousedovi, který se zajímá o radioelektroniku. Během 15 minut mi sebral potřebné součástky, odřízl kousek foliového PCB a dal mi fix na kreslení plošných spojů. Po asi hodině jsem nakreslil přijatelnou desku (rozměry pouzdra umožňují prostornou instalaci). Neřeknu vám, jak leptat desku, o tom je spousta informací. Vzal jsem svůj výtvor sousedovi a on mi ho vyleptal. V zásadě byste si mohli koupit plošný spoj a udělat na něm všechno, ale jak se říká dárkovému koni...
Po vyvrtání všech potřebných otvorů a zobrazení pinu tranzistorů na obrazovce monitoru jsem vzal páječku a asi po hodině jsem měl hotovou desku.

Diodový můstek lze zakoupit na trhu, hlavní je, že je navržen pro proud nejméně 10 ampér. Našel jsem diody D 242, jejich charakteristika docela vyhovuje a na kousek DPS jsem připájel diodový můstek.

Tyristor musí být instalován na radiátoru, protože se během provozu znatelně zahřívá.

Samostatně musím říci o ampérmetru. Musel jsem ho koupit v obchodě, kde si šunt vyzvedl i obchodní poradce. Rozhodl jsem se obvod trochu upravit a přidat vypínač, abych mohl měřit napětí na baterii. I zde byl potřeba bočník, ale při měření napětí se zapojuje nikoli paralelně, ale sériově. Výpočtový vzorec lze najít na internetu, dodal bych, že velmi důležitý je rozptylový výkon bočníkových rezistorů. Podle mých výpočtů to mělo být 2,25 wattu, ale můj 4wattový bočník se topil. Důvod mi není znám, nemám v takových věcech dostatek zkušeností, ale když jsem se rozhodl, že potřebuji hlavně hodnoty ampérmetru, a ne voltmetru, rozhodl jsem se pro to. Navíc v režimu voltmetru se bočník znatelně zahřál během 30-40 sekund. Takže když jsem shromáždil vše, co jsem potřeboval, a zkontroloval vše na stoličce, vzal jsem tělo. Po úplném rozebrání stabilizátoru jsem vyndal veškerý jeho obsah.

Po označení přední stěny jsem vyvrtal otvory pro proměnný rezistor a spínač a poté pomocí vrtáku malého průměru po obvodu vyvrtal otvory pro ampérmetr. Ostré hrany byly zakončeny pilníkem.

Poté, co jsem si trochu lámal hlavu nad umístěním transformátoru a chladiče s tyristorem, rozhodl jsem se pro tuto možnost.

Koupil jsem pár dalších krokosvorek a vše je připraveno k nabíjení. Zvláštností tohoto obvodu je, že funguje pouze pod zátěží, takže po sestavení zařízení a nenalezení napětí na svorkách voltmetrem mě nespěchejte nadávat. Stačí na svorky pověsit alespoň autožárovku a budete mít radost.

Vezměte transformátor s napětím na sekundárním vinutí 20-24 voltů. Zenerova dioda D 814. Všechny ostatní prvky jsou vyznačeny ve schématu.

Jak vyrobit domácí automatickou nabíječku Na fotografii je domácí automatická nabíječka pro nabíjení
Jak vyrobit domácí automatickou nabíječku pro autobaterii

Jak vyrobit domácí automatickou nabíječku

pro autobaterii

Na fotografii je domácí automatická nabíječka pro nabíjení 12 V autobaterií s proudem až 8 A, sestavená v pouzdře z milivoltmetru B3-38.

Proč potřebujete nabíjet autobaterii?

Baterii v autě dobíjí elektrický generátor. Pro zajištění bezpečného režimu nabíjení baterie je za generátorem instalován reléový regulátor poskytující nabíjecí napětí maximálně 14,1 ± 0,2 V. Pro plné nabití baterie je potřeba napětí 14,5 V. Z tohoto důvodu je vůz generátor nemůže nabít baterii na 100%. Možná. Proto je nutné pravidelně nabíjet baterii externí nabíječkou.

Během teplých období může akumulátor nabitý pouze na 20 % nastartovat motor. Při teplotách pod nulou se kapacita baterie snižuje na polovinu a startovací proudy se zvyšují díky zahuštěnému motorovému mazivu. Pokud tedy baterii nenabijete včas, nemusí se s nástupem chladného počasí motor nastartovat.

Analýza nabíjecích obvodů

Nabíječky slouží k nabíjení autobaterie. Můžete si ho koupit již hotový, ale pokud si přejete a máte trochu amatérských rádiových zkušeností, můžete to udělat sami, čímž ušetříte spoustu peněz.

Na internetu je zveřejněno mnoho obvodů nabíječky autobaterií, ale všechny mají své nevýhody.

Nabíječky vyrobené s tranzistory generují hodně tepla a zpravidla se obávají zkratů a nesprávného připojení polarity baterie. Obvody na bázi tyristorů a triaků nezajišťují požadovanou stabilitu nabíjecího proudu a vydávají akustický šum, neumožňují chyby připojení baterie a vydávají silné rádiové rušení, které lze omezit umístěním feritového kroužku na napájecí kabel.

Schéma výroby nabíječky z napájecího zdroje počítače vypadá atraktivně. Strukturální schémata počítačových napájecích zdrojů jsou stejná, ale elektrická jsou odlišná a modifikace vyžaduje vysokou kvalifikaci radiotechniky.

Zaujal mě kondenzátorový obvod nabíječky, účinnost je vysoká, nevytváří teplo, poskytuje stabilní nabíjecí proud bez ohledu na stav nabití baterie a výkyvy v napájecí síti a nebojí se výstupu zkraty. Má to ale i nevýhodu. Pokud při nabíjení dojde ke ztrátě kontaktu s baterií, napětí na kondenzátorech se několikanásobně zvýší (kondenzátory a transformátor tvoří rezonanční oscilační obvod s frekvencí sítě) a dojde k jejich proražení. Bylo potřeba odstranit pouze tento jeden nedostatek, což se mi podařilo.

Výsledkem je obvod nabíječky baterií, který nemá výše uvedené nevýhody. Již více než 15 let nabíjím domácí nabíječkou kondenzátorů jakékoliv kyselinové baterie 12 V. Zařízení funguje bezchybně.

Schematické schéma automatické nabíječky

pro autobaterii

Přes zdánlivou složitost je obvod domácí nabíječky jednoduchý a skládá se pouze z několika kompletních funkčních jednotek.

Pokud se vám zdá obvod k opakování komplikovaný, pak si můžete sestavit jednodušší, který funguje na stejném principu, ale bez funkce automatického vypnutí při plném nabití baterie.

Obvod omezovače proudu na předřadných kondenzátorech

U autonabíječky kondenzátorů je regulace velikosti a stabilizace nabíjecího proudu baterie zajištěna zapojením předřadných kondenzátorů C4-C9 do série s primárním vinutím výkonového transformátoru T1. Čím větší je kapacita kondenzátoru, tím větší je nabíjecí proud baterie.

V praxi se jedná o kompletní verzi nabíječky, za diodový můstek můžete připojit baterii a nabíjet ji, ale spolehlivost takového obvodu je nízká. Pokud dojde k přerušení kontaktu s kontakty baterie, kondenzátory mohou selhat.

Kapacitu kondenzátorů, která závisí na velikosti proudu a napětí na sekundárním vinutí transformátoru, lze přibližně určit podle vzorce, ale je jednodušší se orientovat pomocí údajů v tabulce.

Pro regulaci proudu za účelem snížení počtu kondenzátorů je lze zapojit paralelně ve skupinách. Moje přepínání se provádí pomocí dvoutyčového přepínače, ale můžete nainstalovat několik přepínačů.

Ochranný obvod

z nesprávného připojení pólů baterie

Obvod pro měření proudu a napětí nabíjení baterie

Díky přítomnosti spínače S3 ve výše uvedeném schématu je možné při nabíjení baterie ovládat nejen velikost nabíjecího proudu, ale i napětí. V horní poloze S3 se měří proud, v dolní poloze se měří napětí. Není-li nabíječka připojena k síti, voltmetr zobrazí napětí baterie, a když se baterie nabíjí, nabíjecí napětí. Jako hlavice je použit mikroampérmetr M24 s elektromagnetickým systémem. R17 obchází hlavu v režimu měření proudu a R18 slouží jako dělič při měření napětí.

Obvod automatického vypnutí nabíječky

když je baterie plně nabitá

Pro napájení operačního zesilovače a vytvoření referenčního napětí je použit stabilizační čip DA1 typu 142EN8G 9V. Tento mikroobvod nebyl vybrán náhodou. Když se teplota tělesa mikroobvodu změní o 10º, výstupní napětí se nezmění o více než setiny voltu.

Systém pro automatické vypínání nabíjení při dosažení napětí 15,6 V je proveden na polovině čipu A1.1. Pin 4 mikroobvodu je připojen na dělič napětí R7, R8 ze kterého je na něj přiváděno referenční napětí 4,5 V. Pin 4 mikroobvodu je připojen k dalšímu děliči pomocí rezistorů R4-R6, rezistor R5 je ladicí rezistor k nastavte provozní práh stroje. Hodnota odporu R9 nastavuje práh pro zapnutí nabíječky na 12,54 V. Díky použití diody VD7 a rezistoru R9 je zajištěna potřebná hystereze mezi zapínacím a vypínacím napětím nabíjení baterie.

Schéma funguje následovně. Při připojení autobaterie k nabíječce, jejíž napětí na svorkách je menší než 16,5 V, se na pinu 2 mikroobvodu A1.1 ustaví napětí dostatečné k otevření tranzistoru VT1, tranzistor se otevře a sepne relé P1, spojí kontakty K1.1 do sítě přes blok kondenzátorů primární vinutí transformátoru a začíná nabíjení baterie. Jakmile nabíjecí napětí dosáhne 16,5 V, napětí na výstupu A1.1 klesne na hodnotu nedostatečnou k udržení tranzistoru VT1 v otevřeném stavu. Relé se vypne a kontakty K1.1 propojí transformátor přes záložní kondenzátor C4, při kterém bude nabíjecí proud roven 0,5 A. Obvod nabíječky bude v tomto stavu, dokud napětí na baterii neklesne na 12,54 V Jakmile bude napětí nastaveno na 12,54 V, relé se znovu zapne a nabíjení bude pokračovat stanoveným proudem. V případě potřeby je možné vypnout automatický řídicí systém pomocí spínače S2.

Systém automatického sledování nabíjení baterie tedy eliminuje možnost přebití baterie. Baterii lze ponechat připojenou k přiložené nabíječce minimálně celý rok. Tento režim je relevantní pro motoristy, kteří jezdí pouze v létě. Po skončení závodní sezóny můžete baterii připojit k nabíječce a vypnout ji až na jaře. I když dojde k výpadku proudu, po jeho návratu bude nabíječka pokračovat v nabíjení baterie jako obvykle.

Princip činnosti obvodu pro automatické vypnutí nabíječky v případě přepětí v důsledku nedostatku zátěže nasbírané na druhé polovině operačního zesilovače A1.2 je stejný. Pouze práh pro úplné odpojení nabíječky od napájecí sítě je nastaven na 19 V. Pokud je nabíjecí napětí menší než 19 V, je napětí na výstupu 8 ​​čipu A1.2 dostatečné k udržení tranzistoru VT2 v otevřeném stavu , ve kterém je napětí přivedeno na relé P2. Jakmile nabíjecí napětí překročí 19 V, tranzistor se sepne, relé uvolní kontakty K2.1 a napájení nabíječky se zcela zastaví. Jakmile je baterie připojena, bude napájet automatizační obvod a nabíječka se okamžitě vrátí do provozního stavu.

Konstrukce automatické nabíječky

Všechny části nabíječky jsou umístěny v pouzdře miliampérmetru V3-38, ze kterého byl vyjmut veškerý jeho obsah, kromě ukazovacího zařízení. Instalace prvků, s výjimkou automatizačního obvodu, se provádí pomocí kloubové metody.

Konstrukce pouzdra miliampérmetru se skládá ze dvou obdélníkových rámů spojených čtyřmi rohy. V rozích jsou vytvořeny otvory se stejnou roztečí, ke kterým je vhodné připevnit díly.

Výkonový transformátor TN61-220 je upevněn čtyřmi šrouby M4 na hliníkové destičce tloušťky 2 mm, destička je zase připevněna šrouby M3 ke spodním rohům skříně. Výkonový transformátor TN61-220 je upevněn čtyřmi šrouby M4 na hliníkové destičce tloušťky 2 mm, destička je zase připevněna šrouby M3 ke spodním rohům skříně. C1 je také instalován na této desce. Na fotografii je pohled na nabíječku zespodu.

V horních rozích skříně je také připevněna sklolaminátová deska o tloušťce 2 mm a na ní jsou přišroubovány kondenzátory C4-C9 a relé P1 a P2. Do těchto rohů je také přišroubován plošný spoj, na kterém je připájen obvod automatického řízení dobíjení baterie. Ve skutečnosti není počet kondenzátorů šest, jako na schématu, ale 14, protože pro získání kondenzátoru požadované hodnoty bylo nutné je zapojit paralelně. Kondenzátory a relé jsou připojeny ke zbytku obvodu nabíječky pomocí konektoru (na fotografii výše modrý), což usnadnilo přístup k dalším prvkům při instalaci.

Na vnější straně zadní stěny je instalován žebrovaný hliníkový chladič pro chlazení výkonových diod VD2-VD5. Dále je zde 1A pojistka Pr1 a zástrčka (převzatá ze zdroje počítače) pro napájení.

Výkonové diody nabíječky jsou zajištěny pomocí dvou upínacích lišt k chladiči uvnitř pouzdra. Za tímto účelem je v zadní stěně pouzdra vytvořen obdélníkový otvor. Toto technické řešení nám umožnilo minimalizovat množství tepla generovaného uvnitř skříně a ušetřit místo. Vývody diod a napájecí vodiče jsou připájeny na volný pásek z fóliového sklolaminátu.

Na fotografii je pohled na podomácku vyrobenou nabíječku na pravé straně. Instalace elektrického obvodu se provádí barevnými vodiči, střídavým napětím - hnědé, kladné - červené, záporné - modré vodiče. Průřez vodičů vycházejících ze sekundárního vinutí transformátoru ke svorkám pro připojení baterie musí být minimálně 1 mm2.

Ampérmetrový bočník je kus vysokoodporového konstantanového drátu o délce asi centimetr, jehož konce jsou zataveny v měděných proužcích. Délka bočníku se volí při kalibraci ampérmetru. Vzal jsem drát z bočníku spáleného testeru ukazatele. Jeden konec měděných pásků je připájen přímo ke kladné výstupní svorce, na druhý pásek je připájen silný vodič vycházející z kontaktů relé P3. Žlutý a červený vodič jdou k ukazovacímu zařízení ze bočníku.

Deska s plošnými spoji automatizační jednotky nabíječky

Obvod pro automatickou regulaci a ochranu proti chybnému připojení akumulátoru k nabíječce je připájen na plošném spoji z fóliového sklolaminátu.

Fotografie ukazuje vzhled sestaveného obvodu. Provedení desky plošných spojů pro obvod automatického ovládání a ochrany je jednoduché, otvory jsou vyrobeny s roztečí 2,5 mm.

Na fotografii výše je pohled na desku plošných spojů ze strany instalace s díly označenými červeně. Tento výkres je vhodný při sestavování desky s plošnými spoji.

Výše uvedený nákres desky s plošnými spoji bude užitečný při výrobě pomocí technologie laserové tiskárny.

A tento výkres desky s plošnými spoji bude užitečný při ručním nanášení proudových drah desky s plošnými spoji.

Nabíječka voltmetr a ampérmetr stupnice

Stupnice ručkového přístroje milivoltmetru V3-38 neodpovídala požadovaným měřením, musel jsem si na počítači nakreslit vlastní verzi, vytisknout ji na silný bílý papír a moment nalepit lepidlem na standardní stupnici.

Díky větší velikosti měřítka a kalibraci přístroje v oblasti měření byla přesnost odečítání napětí 0,2 V.

Vodiče pro připojení nabíječky k baterii a síťovým svorkám

Vodiče pro připojení autobaterie k nabíječce jsou na jedné straně opatřeny krokosvorkami a na druhé straně dělenými konci. Červený vodič je vybrán pro připojení kladného pólu baterie a modrý vodič je vybrán pro připojení záporného pólu. Průřez vodičů pro připojení k bateriovému zařízení musí být alespoň 1 mm2.

Nabíječka se připojuje k elektrické síti pomocí univerzálního kabelu se zástrčkou a zásuvkou, jak se používá pro připojení počítačů, kancelářské techniky a dalších elektrospotřebičů.

O součástech nabíječky

Výkonový transformátor T1 je použit typ TN61-220, jehož sekundární vinutí jsou zapojena do série, jak je znázorněno na schématu. Vzhledem k tomu, že účinnost nabíječky je minimálně 0,8 a nabíjecí proud obvykle nepřesahuje 6 A, vystačí si s jakýmkoliv transformátorem o výkonu 150 wattů. Sekundární vinutí transformátoru musí poskytovat napětí 18-20 V při zatěžovacím proudu do 8 A. Počet závitů sekundárního vinutí transformátoru můžete vypočítat pomocí speciální kalkulačky.

Kondenzátory C4-C9 typ MBGCh pro napětí minimálně 350 V. Můžete použít kondenzátory jakéhokoli typu určené pro provoz ve střídavých obvodech.

Diody VD2-VD5 jsou vhodné pro jakýkoli typ, dimenzované na proud 10 A. VD7, VD11 - libovolné pulzní křemíkové. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 a VD13 jsou jakékoli, které snesou proud 1 A. LED VD1 je libovolná, VD9 jsem použil typ KIPD29. Charakteristickým rysem této LED je, že mění barvu při změně polarity připojení. K jeho sepnutí slouží kontakty K1.2 relé P1. Při nabíjení hlavním proudem svítí LED žlutě a při přepnutí do režimu nabíjení baterie svítí zeleně. Místo binární LED můžete nainstalovat libovolné dvě jednobarevné LED tak, že je zapojíte podle níže uvedeného schématu.

Zvolený operační zesilovač je KR1005UD1, analog zahraničního AN6551. Takové zesilovače byly použity ve zvukové a obrazové jednotce videorekordéru VM-12. Na zesilovači je dobré, že nevyžaduje dvoupólové napájení ani korekční obvody a zůstává funkční při napájecím napětí 5 až 12 V. Lze jej nahradit téměř jakýmkoliv podobným. Například LM358, LM258, LM158 jsou dobré pro výměnu mikroobvodů, ale jejich číslování kolíků je jiné a budete muset provést změny v návrhu desky s plošnými spoji.

Relé P1 a P2 jsou libovolná pro napětí 9-12 V a kontakty určené pro spínací proud 1 A. P3 pro napětí 9-12 V a spínací proud 10 A, například RP-21-003. Pokud je v relé několik skupin kontaktů, je vhodné je pájet paralelně.

Spínač S1 libovolného typu, určený pro provoz při napětí 250 V a mající dostatečný počet spínacích kontaktů. Pokud nepotřebujete krok regulace proudu 1 A, můžete nainstalovat několik pákových přepínačů a nastavit nabíjecí proud řekněme 5 A a 8 A. Pokud nabíjíte pouze autobaterie, pak je toto řešení zcela opodstatněné. Spínač S2 se používá k deaktivaci systému řízení úrovně nabití. Pokud je baterie nabíjena vysokým proudem, systém může fungovat ještě před úplným nabitím baterie. V takovém případě můžete systém vypnout a pokračovat v nabíjení ručně.

Vhodná je jakákoliv elektromagnetická hlavice pro měřič proudu a napětí s celkovou odchylkou proudu 100 μA, například typ M24. Pokud není potřeba měřit napětí, ale pouze proud, můžete nainstalovat hotový ampérmetr určený pro maximální konstantní měřicí proud 10 A a sledovat napětí externím číselníkem nebo multimetrem připojením k baterii kontakty.

Nastavení jednotky automatického nastavení a ochrany automatické řídicí jednotky

Pokud je deska správně sestavena a všechny rádiové prvky jsou v dobrém provozním stavu, obvod bude fungovat okamžitě. Zbývá pouze nastavit práh napětí pomocí rezistoru R5, po jehož dosažení se nabíjení baterie přepne do režimu nabíjení nízkým proudem.

Nastavení lze provést přímo během nabíjení baterie. Ale přesto je lepší hrát na jistotu a před instalací do krytu zkontrolovat a nakonfigurovat automatický řídicí a ochranný obvod automatické řídicí jednotky. K tomu budete potřebovat stejnosměrný zdroj, který má schopnost regulovat výstupní napětí v rozsahu od 10 do 20 V, určený pro výstupní proud 0,5-1 A. Co se týče měřicích přístrojů, budete potřebovat jakékoliv voltmetr, pointer tester nebo multimetr určený k měření stejnosměrného napětí, s limitem měření od 0 do 20 V.

Kontrola stabilizátoru napětí

Po instalaci všech dílů na desku plošných spojů je potřeba přivést napájecí napětí 12-15 V ze zdroje na společný vodič (mínus) a pin 17 čipu DA1 (plus). Změnou napětí na výstupu zdroje z 12 na 20 V je potřeba pomocí voltmetru zajistit, aby napětí na výstupu 2 čipu stabilizátoru napětí DA1 bylo 9 V. Pokud je napětí jiné nebo se mění, pak je DA1 vadný.

Mikroobvody řady K142EN a analogy mají ochranu proti zkratu na výstupu a pokud zkratujete jeho výstup na společný vodič, mikroobvod vstoupí do ochranného režimu a neselže. Pokud test ukáže, že napětí na výstupu mikroobvodu je 0, neznamená to vždy, že je vadný. Je docela možné, že mezi drahami desky plošných spojů je zkrat nebo je vadný některý z rádiových prvků ve zbytku obvodu. Pro kontrolu mikroobvodu stačí odpojit jeho pin 2 od desky a pokud se na něm objeví 9 V, znamená to, že mikroobvod funguje a je nutné najít a odstranit zkrat.

Kontrola systému přepěťové ochrany

Princip činnosti obvodu jsem se rozhodl začít popisovat jednodušší částí obvodu, která nepodléhá přísným normám provozního napětí.

Funkci odpojení nabíječky od sítě v případě odpojení baterie plní část obvodu sestavená na operačním diferenciálním zesilovači A1.2 (dále jen operační zesilovač).

Princip činnosti operačního diferenciálního zesilovače

Bez znalosti principu činnosti operačního zesilovače je obtížné porozumět fungování obvodu, takže uvedu stručný popis. Operační zesilovač má dva vstupy a jeden výstup. Jeden ze vstupů, který je ve schématu označen znaménkem „+“, se nazývá neinvertující a druhý vstup, který je označen znaménkem „–“ nebo kroužkem, se nazývá invertující. Slovo diferenční operační zesilovač znamená, že napětí na výstupu zesilovače závisí na rozdílu napětí na jeho vstupech. V tomto zapojení je operační zesilovač zapnut bez zpětné vazby, v režimu komparátoru – porovnávání vstupních napětí.

Pokud tedy napětí na jednom ze vstupů zůstane nezměněno, ale na druhém se změní, pak se v okamžiku přechodu přes bod rovnosti napětí na vstupech prudce změní napětí na výstupu zesilovače.

Testování obvodu přepěťové ochrany

Vraťme se ke schématu. Neinvertující vstup zesilovače A1.2 (vývod 6) je připojen k napěťovému děliči namontovanému přes odpory R13 a R14. Tento dělič je připojen na stabilizované napětí 9 V a proto se napětí v místě připojení rezistorů nikdy nemění a je 6,75 V. Druhý vstup operačního zesilovače (pin 7) je připojen na druhý dělič napětí, namontované na rezistorech R11 a R12. Tento dělič napětí je připojen ke sběrnici, kterou protéká nabíjecí proud a napětí na něm se mění v závislosti na velikosti proudu a stavu nabití baterie. Proto se odpovídajícím způsobem změní i hodnota napětí na pinu 7. Odpory děliče se volí tak, že když se nabíjecí napětí baterie změní z 9 na 19 V, napětí na kolíku 7 bude menší než na kolíku 6 a napětí na výstupu operačního zesilovače (kolík 8) bude vyšší. než 0,8 V a blízko napájecího napětí operačního zesilovače. Tranzistor se rozepne, napětí bude přivedeno na vinutí relé P2 a sepne kontakty K2.1. Výstupní napětí také sepne diodu VD11 a rezistor R15 se nebude podílet na činnosti obvodu.

Jakmile nabíjecí napětí překročí 19 V (k tomu může dojít pouze při odpojení baterie od výstupu nabíječky), napětí na kolíku 7 se zvýší než na kolíku 6. V tomto případě bude napětí na op- výstup zesilovače se náhle sníží na nulu. Tranzistor se sepne, relé ztratí napájení a rozpojí se kontakty K2.1. Napájecí napětí do RAM bude přerušeno. V okamžiku, kdy je napětí na výstupu operačního zesilovače nulové, otevře se dioda VD11 a tím je R15 zapojen paralelně k R14 děliče. Napětí na kolíku 6 se okamžitě sníží, což eliminuje falešné pozitivy, když jsou napětí na vstupech operačního zesilovače stejná kvůli zvlnění a rušení. Změnou hodnoty R15 můžete změnit hysterezi komparátoru, tedy napětí, při kterém se obvod vrátí do původního stavu.

Když je baterie připojena k RAM, napětí na kolíku 6 bude opět nastaveno na 6,75 V a na kolíku 7 bude nižší a obvod začne normálně fungovat.

Pro kontrolu činnosti obvodu stačí změnit napětí na napájecím zdroji z 12 na 20 V a místo relé P2 připojit voltmetr pro sledování jeho údajů. Když je napětí menší než 19 V, voltmetr by měl ukazovat napětí 17-18 V (část napětí na tranzistoru klesne), a pokud je vyšší, tak nulu. Stále je vhodné připojit vinutí relé k obvodu, pak bude zkontrolována nejen funkce obvodu, ale také jeho funkčnost a kliknutím na relé bude možné ovládat provoz automatizace bez voltmetr.

Pokud obvod nefunguje, musíte zkontrolovat napětí na vstupech 6 a 7, na výstupu operačního zesilovače. Pokud se napětí liší od výše uvedených napětí, musíte zkontrolovat hodnoty rezistorů odpovídajících děličů. Pokud dělicí odpory a dioda VD11 fungují, pak je operační zesilovač vadný.

Pro kontrolu obvodu R15, D11 stačí odpojit jednu ze svorek těchto prvků, obvod bude fungovat pouze bez hystereze, to znamená, že se zapíná a vypíná při stejném napětí dodávaném ze zdroje. Tranzistor VT12 lze snadno zkontrolovat odpojením jednoho z pinů R16 a sledováním napětí na výstupu operačního zesilovače. Pokud se napětí na výstupu operačního zesilovače mění správně a relé je vždy zapnuto, znamená to, že mezi kolektorem a emitorem tranzistoru došlo k poruše.

Kontrola vypínacího obvodu baterie, když je plně nabitá

Princip činnosti operačního zesilovače A1.1 se neliší od činnosti A1.2, s výjimkou možnosti změnit prahovou hodnotu pro přerušení napětí pomocí trimovacího rezistoru R5.

Dělič pro referenční napětí je namontován na rezistorech R7, R8 a napětí na pinu 4 operačního zesilovače by mělo být 4,5 V. Tento problém je podrobněji popsán v článku na webu „Jak nabíjet baterii“.

Pro kontrolu funkce A1.1 se napájecí napětí dodávané ze zdroje plynule zvyšuje a snižuje v rozmezí 12-18 V. Když napětí dosáhne 15,6 V, relé P1 by se mělo vypnout a kontakty K1.1 přepnou nabíječku na nízký proud nabíjecí režim přes kondenzátor C4. Při poklesu napětí pod 12,54 V by se mělo relé sepnout a přepnout nabíječku do nabíjecího režimu proudem o dané hodnotě.

Spínací prahové napětí 12,54 V lze upravit změnou hodnoty odporu R9, není to však nutné.

Pomocí spínače S2 je možné deaktivovat automatický provozní režim přímým sepnutím relé P1.

Obvod nabíječky kondenzátoru

bez automatického vypnutí

Pro ty, kteří nemají dostatečné zkušenosti se sestavováním elektronických obvodů nebo nepotřebují po nabití baterie automaticky vypínat nabíječku, nabízím zjednodušenou verzi schématu nabíjení kyselinových autobaterií. Charakteristickým rysem obvodu je snadnost opakování, spolehlivost, vysoká účinnost a stabilní nabíjecí proud, ochrana proti nesprávnému připojení baterie a automatické pokračování nabíjení při výpadku napájecího napětí.

Princip stabilizace nabíjecího proudu zůstává nezměněn a je zajištěn zapojením bloku kondenzátorů C1-C6 do série se síťovým transformátorem. K ochraně před přepětím na vstupním vinutí a kondenzátorech se používá jeden z párů normálně otevřených kontaktů relé P1.

Při nepřipojeném akumulátoru jsou kontakty relé P1 K1.1 a K1.2 rozepnuté a i když je nabíječka připojena ke zdroji, do obvodu neteče proud. Totéž se stane, pokud baterii připojíte nesprávně podle polarity. Při správném připojení baterie proud z ní teče přes diodu VD8 do vinutí relé P1, relé je aktivováno a jeho kontakty K1.1 a K1.2 jsou sepnuty. Přes uzavřené kontakty K1.1 je síťové napětí přiváděno do nabíječky a přes K1.2 je přiváděn nabíjecí proud do baterie.

Na první pohled se zdá, že reléové kontakty K1.2 nejsou potřeba, ale pokud tam nejsou, pak pokud je baterie připojena nesprávně, proud poteče z kladné svorky baterie přes zápornou svorku nabíječky, pak přes diodový můstek a poté přímo na záporný pól baterie a diod selže nabíjecí můstek.

Navržený jednoduchý obvod pro nabíjení akumulátorů lze snadno přizpůsobit pro nabíjení akumulátorů napětím 6 V nebo 24 V. Stačí vyměnit relé P1 za odpovídající napětí. Pro nabíjení 24V baterií je nutné zajistit výstupní napětí ze sekundárního vinutí transformátoru T1 minimálně 36V.

Na přání může být obvod jednoduché nabíječky doplněn o zařízení pro indikaci nabíjecího proudu a napětí, které se zapíná jako v obvodu automatické nabíječky.

Jak nabíjet autobaterii

automatická domácí paměť

Před nabíjením je třeba baterii vyjmutou z vozu očistit od nečistot a její povrchy otřít vodným roztokem sody, aby se odstranily zbytky kyseliny. Pokud je na povrchu kyselina, pak vodný roztok sody pění.

Pokud má baterie zátky pro plnění kyseliny, pak je nutné všechny zátky odšroubovat, aby plyny vznikající v baterii při nabíjení mohly volně unikat. Je bezpodmínečně nutné zkontrolovat hladinu elektrolytu, a pokud je nižší, než je požadováno, přidejte destilovanou vodu.

Dále je třeba nastavit nabíjecí proud pomocí přepínače S1 na nabíječce a připojit baterii, dodržujte polaritu (kladný pól baterie musí být připojen ke kladnému pólu nabíječky) k jejím svorkám. Pokud je spínač S3 v dolní poloze, šipka na nabíječce okamžitě ukáže napětí, které baterie produkuje. Jediné, co musíte udělat, je zapojit napájecí kabel do zásuvky a proces nabíjení baterie začne. Voltmetr již začne ukazovat nabíjecí napětí.

Dobu nabíjení baterie si můžete vypočítat pomocí online kalkulátoru, zvolit optimální režim nabíjení pro autobaterii a seznámit se s pravidly jejího provozu návštěvou webového článku „Jak nabíjet baterii“.

Dodržování provozního režimu akumulátorů, a zejména režimu nabíjení, zaručuje jejich bezproblémový provoz po celou dobu jejich životnosti. Baterie se nabíjejí proudem, jehož hodnotu lze určit vzorcem

kde I je průměrný nabíjecí proud, A., a Q je jmenovitá elektrická kapacita baterie, Ah.

Klasická nabíječka pro autobaterii se skládá ze snižovacího transformátoru, usměrňovače a regulátoru nabíjecího proudu. Jako regulátory proudu se používají drátové reostaty (viz obr. 1) a tranzistorové stabilizátory proudu.

V obou případech tyto prvky generují značný tepelný výkon, což snižuje účinnost nabíječky a zvyšuje pravděpodobnost jejího selhání.

Pro regulaci nabíjecího proudu můžete použít zásobník kondenzátorů zapojených do série s primárním (síťovým) vinutím transformátoru a fungujících jako reaktance tlumící nadměrné síťové napětí. Zjednodušená verze takového zařízení je znázorněna na Obr. 2.

V tomto obvodu se tepelný (činný) výkon uvolňuje pouze na diodách VD1-VD4 usměrňovacího můstku a transformátoru, takže ohřev zařízení je nevýznamný.

Nevýhoda na Obr. 2 je potřeba zajistit na sekundárním vinutí transformátoru napětí jedenapůlkrát větší než jmenovité zátěžové napětí (~ 18÷20V).

Obvod nabíječky, který zajišťuje nabíjení 12voltových baterií proudem až 15 A a nabíjecí proud lze měnit od 1 do 15 A v krocích po 1 A, je znázorněn na Obr. 3.

Po úplném nabití baterie je možné zařízení automaticky vypnout. Nebojí se krátkodobých zkratů v zátěžovém obvodu a přerušení v něm.

Spínače Q1 - Q4 lze použít pro připojení různých kombinací kondenzátorů a tím regulaci nabíjecího proudu.

Proměnný odpor R4 nastavuje práh odezvy K2, který by měl fungovat, když se napětí na svorkách baterie rovná napětí plně nabité baterie.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje další nabíječku, ve které je nabíjecí proud plynule regulován od nuly do maximální hodnoty.

Změny proudu v zátěži se dosáhne nastavením úhlu otevření tyristoru VS1. Řídicí jednotka je vyrobena na unijunkčním tranzistoru VT1. Hodnota tohoto proudu je určena polohou proměnného rezistoru R5. Maximální nabíjecí proud baterie je 10A, nastavený ampérmetrem. Zařízení je na straně sítě i zátěže opatřeno pojistkami F1 a F2.

Verze desky plošných spojů nabíječky (viz obr. 4) o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na následujícím obrázku:

Ve schématu na Obr. 4, sekundární vinutí transformátoru musí být dimenzováno na proud třikrát větší než nabíjecí proud, a proto musí být výkon transformátoru také třikrát větší než výkon spotřebovaný baterií.

Tato okolnost je významnou nevýhodou nabíječek s tyristorem (tyristorem) regulátoru proudu.

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD1-VD4 a tyristor VS1 musí být instalovány na radiátorech.

Přesunutím ovládacího prvku z obvodu sekundárního vinutí transformátoru do obvodu primárního vinutí je možné výrazně snížit výkonové ztráty v SCR, a tedy zvýšit účinnost nabíječe. takové zařízení je znázorněno na obr. 5.

Ve schématu na Obr. 5 řídicí jednotka je obdobná jako u předchozí verze zařízení. SCR VS1 je součástí úhlopříčky usměrňovacího můstku VD1 - VD4. Protože proud primárního vinutí transformátoru je přibližně 10krát menší než nabíjecí proud, uvolňuje se na diody VD1-VD4 a tyristor VS1 relativně málo tepelné energie a nevyžadují instalaci na radiátory. Použití SCR v obvodu primárního vinutí transformátoru navíc umožnilo mírně zlepšit tvar křivky nabíjecího proudu a snížit hodnotu koeficientu tvaru proudové křivky (což vede i ke zvýšení účinnosti nabíječka). Nevýhodou této nabíječky je galvanické propojení se sítí prvků řídící jednotky, s čímž je nutné počítat při vývoji konstrukce (např. použít proměnný rezistor s plastovou osou).

Verze desky s plošnými spoji nabíječky na obrázku 5 o rozměrech 60x75 mm je znázorněna na obrázku níže:

Poznámka:

Diody usměrňovacího můstku VD5-VD8 musí být instalovány na radiátorech.

V nabíječce na obrázku 5 je diodový můstek VD1-VD4 typ KTs402 nebo KTs405 s písmeny A, B, C. Zenerova dioda VD3 typ KS518, KS522, KS524, nebo tvořená dvěma stejnými zenerovými diodami s celkovým stabilizačním napětím 16÷24 voltů (KS482, D808, KS510 atd.). Tranzistor VT1 je jednosměrný, typ KT117A, B, V, G. Diodový můstek VD5-VD8 je tvořen diodami, s prac. proud nejméně 10 ampér(D242÷D247 atd.). Diody se instalují na radiátory o ploše minimálně 200 cm2 a radiátory se velmi zahřejí, do pouzdra nabíječky lze nainstalovat ventilátor pro ventilaci.

26. listopadu 2016

Automobiloví nadšenci, kteří nemění svá auta každé 2 roky, se dříve či později setkají s vybitou baterií. Děje se tak jak jeho opotřebením, tak vinou jiných prvků palubní elektrické sítě. Chcete-li baterii nadále používat, musíte ji neustále dobíjet. Zde jsou dvě možnosti: koupit pro tento účel továrně vyrobené zařízení nebo sestavit nabíječku pro auto vlastníma rukama.

Stručně o modelech továrních nabíječek

Obchodní řetězec prodává 3 typy zařízení určených k obnově napájení automobilů:

• puls;
• automatický;
• transformátorová nabíjecí a spouštěcí zařízení.

První typ nabíječky je schopen plně nabíjet baterie pomocí pulzů ve dvou režimech - nejprve při konstantním napětí a poté při konstantním proudu. Jedná se o nejjednodušší a cenově nejdostupnější produkty vhodné pro dobíjení všech typů autobaterií. Automatické modely jsou složitější, ale během provozu nevyžadují dohled. I přes vyšší cenu jsou takové nabíječky tou nejlepší volbou pro začínajícího řidiče, protože díky ochranným systémům se nikdy nepřehřejí ani nepoškodí baterii.

V poslední době se v prodeji objevila mobilní zařízení vybavená vlastní baterií, která v případě potřeby přenáší náboj do auta. Budou však také muset být pravidelně nabíjeny ze zdroje 220 V.

Výkonná transformátorová zařízení, která jsou schopna nejen dobíjet zdroj energie, ale také otáčet spouštěčem stroje, souvisejí spíše s profesionálními instalacemi. Taková nabíječka, ač má široké možnosti, stojí hodně peněz, takže běžné uživatele málo zajímá.

Co ale dělat, když už je baterie vybitá, doma ještě není nabíječka a zítra potřebujete do práce? Jednorázovou možností je obrátit se o pomoc na sousedy nebo přátele, ale je lepší vyrobit si primitivní paměťové zařízení vlastníma rukama.

Z čeho by se mělo zařízení skládat?

Hlavní prvky každé nabíječky jsou:

1. Měnič síťového napětí 220 V - cívka nebo transformátor. Jeho úkolem je poskytnout napětí přijatelné pro dobíjení baterie, což je 12-15 V.
2. Usměrňovač. Přeměňuje střídavý proud z elektrické energie v domácnosti na stejnosměrný proud, který je nezbytný pro obnovení nabití baterie.
3. Vypínač a pojistka.
4. Dráty se svorkami.

Tovární přístroje jsou navíc vybaveny přístroji pro měření napětí a proudu, ochrannými prvky a časovači. Podomácku vyrobenou nabíječku lze také upgradovat na tovární úroveň za předpokladu, že máte znalosti z elektrotechniky. Pokud znáte pouze základy, můžete doma sestavit následující primitivní struktury:

• nabíjení z adaptéru notebooku;
• nabíječka vyrobená z dílů starých domácích spotřebičů.

Dobíjení pomocí adaptéru pro notebook

Zařízení pro napájení notebooků již mají vestavěný převodník a usměrňovač. Navíc jsou zde prvky stabilizace a vyhlazení výstupního napětí. Chcete-li je použít jako nabíjecí zařízení, měli byste zkontrolovat hodnotu tohoto napětí. Musí být minimálně 12 V, jinak se autobaterie nenabije.

Pro kontrolu je třeba zasunout zástrčku adaptéru do zásuvky a připojit kladnou svorku voltmetru ke kontaktu umístěnému uvnitř kulaté zástrčky. Záporný kontakt je umístěn venku. Pokud voltmetr ukazuje 12 V nebo více, připojte adaptér k baterii následovně:

1. Vezměte 2 měděné dráty, odizolujte jejich konce a připojte je ke kontaktům zástrčky.
2. Připojte záporný pól baterie k vodiči z externího kontaktu adaptéru.
3. Připojte vodič z vnitřního kontaktu ke „kladné“ svorce.
4. Do mezery v kladném vodiči umístěte nízkopříkonovou 12V autožárovku, která bude sloužit jako předřadný odpor.
5. Otevřete kryt baterie nebo odšroubujte zástrčky a zapojte adaptér.

Takové nabíjení autobaterie není schopné obnovit zcela mrtvý zdroj energie. Pokud se však nabití částečně ztratilo, lze baterii dobít za několik hodin a nastartovat motor.

Jako nabíječku je povoleno používat jiné typy adaptérů, které poskytují výstupní napětí 12-15 V.

Negativní bod: pokud jsou „banky“ uvnitř baterie zkratovány, může adaptér s nízkou spotřebou energie rychle selhat a vy zůstanete bez auta a notebooku. Proto byste měli proces první půl hodiny pečlivě sledovat a pokud dojde k přehřátí, okamžitě vypněte nabíjení.

Sestavení paměti ze starých rádiových komponent

Možnost s adaptéry není vhodná pro trvalé používání, protože existuje riziko poškození zařízení, přestože rychlost nabíjení je poměrně nízká. Výkonnější a spolehlivější nabíječku lze vyrobit z částí starých televizí a elektronkových rádií, i když na její výrobu se budete muset hodně snažit. K sestavení obvodu budete potřebovat:

• výkonový transformátor, který snižuje napětí na 12-15 V;
• diody řady D214...D243 – 4 ks;
• elektrolytický kondenzátor s jmenovitou hodnotou 1000 μF, dimenzovaný na 25 V;
• starý pákový vypínač (220 V, 6 A) a pojistková zásuvka 1 A;
• dráty s krokosvorkami;
• vhodné kovové pouzdro.

Prvním krokem je kontrola napětí na výstupu transformátoru připojením primárního (silového) vinutí k síti a odečítáním z konců ostatních vinutí (je jich několik). Po výběru kontaktů s odpovídajícím napětím zbytek ukousněte nebo izolujte.

Volba s napětím 24...30 V je vhodná, pokud 12 V není k dispozici. Změnou schématu ji lze snížit na polovinu.

Sestavte domácí nabíječku baterií v tomto pořadí:

1. Nainstalujte transformátor do kovového pouzdra, umístěte tam 4 diody přišroubované maticemi k listu getinaxu nebo textolitu.
2. Připojte napájecí kabel k napájecímu vinutí transformátoru přes vypínač a pojistku.
3. Připájejte diodový můstek podle schématu a připojte jej vodiči k sekundárnímu vinutí transformátoru.
4. Umístěte kondenzátor na výstup diodového můstku, dodržujte polaritu.
5. Připojte nabíjecí kabely pomocí krokosvorek.

Pro sledování napětí a proudu je vhodné nainstalovat do paměti indikační ampérmetr a voltmetr. První je zapojen do obvodu sériově, druhý paralelně. Následně můžete zařízení vylepšit přidáním ručního regulátoru napětí, kontrolky a bezpečnostního relé.

Pokud transformátor produkuje až 30 V, pak místo diodového můstku nainstalujte 1 diodu zapojenou do série. „Upraví“ střídavý proud a sníží jej na polovinu - na 15 V.

Rychlost nabíjení baterie domácím zařízením závisí na výkonu transformátoru, ale bude mnohem vyšší než při dobíjení pomocí adaptéru. Nevýhodou samostatně vyrobeného zařízení je nedostatek automatizace, proto bude nutné proces řídit, aby se elektrolyt nevyvařil a baterie se nepřehřála.

Téměř každý moderní motorista se setkal s problémy s baterií. Abyste mohli obnovit normální provoz, musíte mít mobilní nabíječku. Umožňuje oživit zařízení během několika sekund.

Hlavní součástí každého nabíjení je transformátor. Díky němu si můžete doma vyrobit jednoduchou nabíječku vlastníma rukama.

Zde zjistíte, jaké díly budete při sestavování konstrukce potřebovat. Rady zkušených odborníků vám pomohou vyhnout se běžným chybám.

Jak by se měla baterie nabíjet?

Je nutné nabíjet baterii podle určitých pravidel, která pomohou prodloužit životnost tohoto zařízení. Porušení jednoho z bodů může způsobit předčasné selhání dílů.

Parametry nabíjení je třeba volit v souladu s charakteristikami autobaterie. Tento proces umožňuje seřízení specializovaného zařízení, které se prodává ve specializovaných odděleních. Zpravidla má poměrně vysoké náklady, takže není přístupný každému spotřebiteli.

To je důvod, proč většina lidí dává přednost výrobě napájení nabíječky vlastníma rukama. Než začnete s pracovním procesem, musíte se seznámit s typy nabíječek pro auto.

Typy nabíjení baterií

Proces nabíjení baterií je obnovení ztracené energie. K tomu použijte speciální svorky, které produkují konstantní proud a konstantní napětí.

Během procesu připojení je důležité dodržovat polaritu. Nesprávná instalace bude mít za následek zkrat, který způsobí vznícení částí uvnitř vozidla.

Pro rychlé oživení baterie se doporučuje používat konstantní napětí. Dokáže obnovit funkčnost vozu za 5 hodin.

Jednoduchý obvod nabíječky

Z čeho se dá vyrobit nabíječka? Všechny díly a spotřební materiál lze použít ze starých domácích spotřebičů.

K tomu budete potřebovat:

Snižovací transformátor. Nachází se ve starých trubkových televizorech. Pomáhá snížit 220 V na potřebných 15 V. Výstup transformátoru bude produkovat střídavé napětí. V budoucnu se doporučuje narovnat. K tomu budete potřebovat usměrňovací diodu. Schémata, jak vyrobit nabíječku vlastníma rukama, ukazují nákres připojení všech prvků.

Diodový můstek. Díky tomu se získá negativní odpor. Proud je pulzující, ale řízený. V některých případech se používá diodový můstek s vyhlazovacím kondenzátorem. Poskytuje konstantní proud.

Spotřební materiál. Jsou zde pojistky a měřiče. Pomáhají řídit celý proces nabíjení.

Multimetr. Bude indikovat kolísání výkonu během procesu nabíjení autobaterie.

Toto zařízení se během provozu velmi zahřeje. Speciální chladič pomůže zabránit přehřátí instalace. Bude kontrolovat přepětí. Používá se místo diodového můstku. Na fotografii nabíječky pro kutily je zobrazeno hotové zařízení pro dobíjení autobaterie.

Proces lze regulovat změnou odporu. K tomu použijte ladicí odpor. Tato metoda se používá ve většině případů.

Napájecí proud můžete ručně upravit pomocí dvou tranzistorů a trimovacího odporu. Tyto díly zajišťují rovnoměrný přívod konstantního napětí a zajišťují správnou úroveň napětí na výstupu.Na internetu je mnoho nápadů a návodů, jak si nabíječku vyrobit.

Foto nabíječky pro vlastní potřebu