Все автолюбители попадали в такую неприятную ситуацию. Есть два выхода: завести машину с заряженного аккумулятора с соседской машины (если сосед не против), на жаргоне автолюбителей это звучит как “прикурить”. Ну и второй выход – это зарядить аккумулятор.
Когда я попал в такую ситуацию в первый раз, то понял, что мне срочно требуется зарядное устройство. Но у меня не было лишней тысячи рублей на покупку зарядного устройства. В интернете нашел очень простую схему и решил собрать зарядное устройство собственными силами.
Схему трансформатора я упростил. Обмотки со второй колонны обозначаются со штрихом.
F1 и F2 – это плавкие предохранители. F2 нужен для защиты от короткого замыкания на выходе цепи, а F1 – от превышении напряжения в сети.
Описание собранного устройства
Вот что у меня получилось. Выглядит так себе, но главное работает.
Трансформатор
Теперь обо всем по порядку. Силовой трансформатор марки ТС-160 или ТС-180 можно достать из старых черно-белых телевизоров “Рекорд”, но такового я не нашел и пошел в радиомагазин. Давайте разглядим его поближе.
Вот лепестки, куда паяются выводы обмоток трансформатора.
А вот здесь прямо на трансформаторе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение. Это значит, что если подать на лепесток № 1 и 8 220 Вольт, то на лепестках №3 и 6 мы получим 33 Вольта и максимальную силу тока в нагрузку 0,33 Ампера и тд. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. На них мы можем получить 6,55 Вольт и максимальную силу тока 7,5 Ампер.
Для того, чтобы заряжать аккумулятор нам как раз потребуется большая сила тока. Но напряжения то у нас не хватает… Аккумулятор выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение аккумулятора. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядное устройство нам должно выдавать 13-16 Вольт. Поэтому, мы прибегаем к очень хитрому решению.
Как вы заметили, трансформатор состоит из двух колон. Каждая колонна дублирует другую колонну. Места, где выходят выводы обмоток пронумерованы. Для того, чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто-напросто соединить две обмотки последовательно. Для этого соединяем обмотки 13 и 13′ и снимаем напряжение с обмоток 14 и 14′. 6,55 + 6,55 = 13,1 Вольт. Вот такое переменное напряжение мы получим.
Диодный мост
Для того, чтобы выпрямить переменное напряжение, мы используем диодный мост. Собираем диодный мост на мощных диодах, потому как через них будет проходить приличная сила тока. Для этого нам потребуются диоды Д242А или какие-нибудь другие, рассчитанные на ток от 5 Ампер. Через наши силовые диоды может течь прямой ток до 10 Ампер, что идеально подходит нашему самопальному заряднику.
Также можно отдельно купить диодный мост сразу готовым модулем. В самый раз подойдет диодный мост КВРС5010, который можно купить на Али по этой ссылке или в ближайшем радиомагазине
Полностью посаженный аккумулятор обладает низким напряжением. По мере зарядки напряжение на нем становится все больше и больше. Следовательно, у нас сила тока в цепи в самом начале зарядки будет очень большая, а потом пойдет на убыль. Согласно Закону Джоуля-Ленца, при большой силе тока будет происходить нагрев диодов. Поэтому, чтобы их не спалить, нужно отбирать от них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам нужны радиаторы. В качестве радиатора я разобрал нерабочий компьютерный блок питания, разрезал на полоски жестянку и прикрутил к ним по диоду.
Амперметр
Для чего в схеме амперметр? Для того, чтобы контролировать процесс зарядки.
Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузке.
Когда аккумулятор полностью разряжен, он начинает жрать (слово “кушать” думаю здесь неуместно) ток. Жрет он порядка 4-5 Ампер. По мере зарядки он кушает все меньше и меньше силы тока. Поэтому, когда стрелка прибора покажет на 1 Ампер, то аккумулятор можно считать заряженным. Все гениально и просто:-).
Крокодилы
Выводим два крокодила для клемм аккумулятора с нашего зарядного устройства. При зарядке не путайте полярность. Лучше как-нибудь пометить их или взять разных цветов.
Если все правильно собрано, то на крокодилах мы должны увидеть вот такую форму сигнала (по идее верхушки должны быть сглажены, так как синусоида), но разве что-то предъявишь нашему провайдеру электричества))). В первый раз видите что-то подобное? Бегом сюда!
Импульсы постоянного напряжения лучше заряжают аккумулятор, чем чистый постоянный ток. А как получить чистый постоянный ток из переменного описано в статье Как получить из переменного напряжения постоянное .
Заключение
Не поленитесь доработать свое устройство плавкими предохранителями. Номиналы предохранителей на схеме. Не проверяйте на искру напряжение на крокодилах зарядника, иначе лишитесь предохранителя.
Внимание! Схема данного ЗУ предназначена для быстрой зарядки вашего аккумулятора в критических случаях, когда надо срочно куда-то ехать через 2-3 часа. Не используйте ее для повседневного обращения, так как заряд идет при максимальное токе, что не самый лучший режим зарядки для вашего аккумулятора. При перезаряде начинет “кипеть” электролит и в окружающее пространство начнут выделяться ядовитые пары.
Тех, кого заинтересовала теория зарядных устройств (ЗУ), а также схемы нормальных ЗУ, то в обязательном порядке качаем эту книжку по этой ссылке. Ее можно назвать библией по зарядным устройствам.
Купить автомобильное зарядное устройство
На Алиэкспрессе есть действительно хорошие и толковые зарядки, которые намного легче обыкновенных трансформаторных зарядных устройств. Их цена в среднем от 1000 рублей.
Электрическая схема самодельного зарядного
Что нужно для того, чтоб АКБ зарядился? Источник стабильного тока, который бы не превышал некоторое безопастное значение. В простейшем случае им будет обычный сетевой трансформатор. Он должен выдавать на вторичке такой ток, который нужен для стандартного зарядного режима (1/10 ёмкости аккумулятора). И если в начале зарядного цикла нагрузка начнёт тянуть ток бОльшего значения - произойдёт просадка напряжения на выходной обмотке трансформатора, а значит ток снизится. Есть два варианта выпрямителей:
Последняя схема позволит менять значение зарядного тока, за счёт изменения напряжения на АКБ. Если вы не доверяете трансформатору, то функцию стабилизатора тока можно возложить на обычную автомобильную лампочку 12 вольт.
В общем для себя решил сделать зарядку довольно мощной, как основу взял трансформатор ТС-160 от советского лампового телека, перемотал под свои нужды, на выходе вышло 14 вольт на 10 ампер, что позволяет заряжать АКБ достаточно большой ёмкости, в том числе любые автомобильные.
Корпус для зарядного устройства
Корпус был собран из цинковой жести, так как хотел сделать как можно проще.
Сзади корпуса было выпилено отверстие под вентилятор, для большей надёжности решил добавить активное охлаждение, да и вентилей поднакопилось, пусть не лежат без дела.
Затем начал делать начинку, прикрутил трансформатор, диодный мост тоже взял с запасом - КРВС-3510
, благо они не много стоят:
В передней панели сделал отверстие для вольтметра, также прикрутил гнездо для крокодилов.
Вышло как раз то что я хотел-простенько и надёжно. В основном этот блок используется для зарядки АКБ и питания 12 вольтовых светодиодных лент.
Ну и в крайнем случае для настройки автомобильных преобразователей. А чтобы было меньше помех, после моста поставил пару конденсаторов общей ёмкостью около 5 тыс. мкФ.
Внешне конечно можно было сделать и более аккуратно, но мне здесь главное надёжность, следующим на очереди стоит лабораторный блок питания, в нем то и буду воплощать все свои дизайнерские умения. Всего доброго, с вами был Колонщик !.)
Обсудить статью АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ СВОИМИ РУКАМИ
Рынок буквально наполнен различными техническими новинками. Поэтому приобрести ЗУ для АКБ, тем более что и цена на такие изделия вполне доступная, сегодня не проблема. Но многие автолюбители все-таки предпочитают обходиться простейшими зарядными устройствами. Основных причин две – одни не верят в надежность современных приборов, а другим не нужны их многочисленные функции, и они считают это лишней тратой денег.
Простейшую «зарядку» для аккумулятора на 12 В несложно сделать из силового трансформатора, который есть во многих старых моделях бытовой техники.
Какой нужен Тр? Понятно, что обмотка первичная – на 220. Вторичная может быть одна или несколько; это непринципиально. Главное, чтобы с трансформатора можно было «снять» U 2 = 13±0,5 В. Больше или меньше – схема будет функционировать некорректно, если в данном случае этот термин уместен. Идеально для изготовления ЗУ подходит силовой трансформатор от ТВ-приемников старых (еще ламповых) моделей (ТС-180). Да и в первых телевизорах цветного изображения есть Тр, который имеет нужные выводы вторичных обмоток.
Что нужно сделать?
- Замерить напряжения на всех обмотках. Даже если они указаны в паспорте, на корпусе, проверить их работоспособность стоит. Применительно к ТС-180 берутся две «накальные» (они выдают по 6,3 В), и соединяются перемычкой последовательно. В итоге получается требуемый минимум – 12,6.
- Собрать диодный мост. Например, на основе п/п приборов серии Д242А. Их можно найти в том же телевизоре б/у, отпаять и использовать. Как вариант, купить готовую диодную сборку в магазине (KBPC10005 или подобную; продавец подскажет, если объяснить, для чего она нужна).
- Изготовить радиатор. Он необходим, чтобы при длительной зарядке мост не перегревался. Для диодов подойдет ребристая конструкция из алюминиевых (или дюралевых) пластин. Покупной мост достаточно закрепить на основе, подложив под него лишь одну, предварительно нанеся на нее слой термопасты. Ее можно купить в том же радиомагазине.
- Собрать схему. Из рисунка видно, что здесь не нужно быть «великим электронщиком» – все предельно просто и понятно.
Сделать зарядное устройство по этой схеме под силу даже тем, кто лишь приблизительно понимает, что такое электротехника и ее законы. Более «продвинутым» автомобилистам, скорее всего, понравятся другие. В исполнении они сложнее, но их преимущество – в возможности регулировать процесс заряда АКБ.
Нередко случается так, что нужно ехать, но АКБ «сел», и зарядки, по известному закону, под рукой нет. В подобных форс-мажорных обстоятельствах «палочкой-выручалочкой» может стать примитивная схема из лампы и диода.
Поскольку нагрузочный ток сравнительно небольшой, можно использовать диод 1N4004 или аналогичный по характеристикам. Он включается в цепь катодом (его вывод обозначается полоской на корпусе) к клемме «+» батареи. Но АКБ необходимо полностью отключить от бортовой сети автомобиля во избежание дальнейших проблем с ее электроникой.
Принцип работы схемы понять несложно. Ток регулируется самой лампой, так как ее нить накала имеет определенное сопротивление (I=P/U). Мощность осветительного прибора можно подобрать расчетным путем, хотя для упрощения задачи достаточно привести некоторые примеры. Их вполне хватит, чтобы понять, как собрать схему.
Лампочка на 60 Вт обеспечивает в цепи ток в 0,27 А. С учетом диода (он пропускает лишь один полупериод синусоиды) нагрузочный равен 0,318 х I. Чтобы получить I зар = 0,15 А, в цепь нужно включить лампу-сотку.
Постоянно использовать такую примитивную схему для зарядки автомобильного аккумулятора, естественно, не стоит. Но в трудной ситуации, когда нет иного решения, она очень даже выручит.
2017-07-20Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
В этой статье хочу привести не сложную сборку зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками . Даже очень простого, оно не содержит ничего лишнего. Ведь часто усложняя схемы мы снижаем её надёжность. В общем тут будет рассмотрено пару вариантов таких простейших автомобильных зарядных, которые можно спаять любому, кто хоть раз чинил кофемолку или менял выключатель в коридоре. Давно меня посетила идея собрать простейшее зарядное устройство для АКБ своего мотоцикла, так как генератор иногда попросту не справляется с зарядкой последнего, особенно тяжело ему приходится зимним утром, когда нужно завести его со стартера. Конечно многие будут говорить что с кик стартера много проще, но тогда АКБ можно вообще выкинуть.
Схемы зарядного устройства:
Что нужно для того, чтоб автомобильный аккумулятор зарядился? Источник стабильного тока, который бы не превышал некоторое безопасное значение. В простейшем случае им будет обычный сетевой трансформатор. Он должен выдавать на вторичной такой ток, который нужен для стандартного зарядного режима (1/10 ёмкости аккумулятора). И если в начале зарядного цикла нагрузка начнёт тянуть ток большего значения - произойдёт просадка напряжения на выходной обмотке трансформатора, а значит ток снизится.
Есть два варианта выпрямителей:
Выпрямитель с регулировкой напряжения-тока:
Последняя схема позволит менять значение зарядного тока, за счёт изменения напряжения на АКБ. Если вы не доверяете трансформатору, то функцию стабилизатора тока можно возложить на обычную автомобильную лампочку 12 вольт.
Схема зарядного с балластной лампой:
В общем для себя решил сделать зарядку довольно мощной, как основу взял трансформатор ТС-160 от советского лампового телевизора, перемотал под свои нужды, на выходе вышло 14 вольт на 10 ампер, что позволяет заряжать АКБ достаточно большой ёмкости, в том числе любые автомобильные.
Корпус для зарядного устройства
Корпус был собран из цинковой жести, так как хотел сделать как можно проще.
Сзади корпуса было выпилено отверстие под вентилятор, для большей надёжности решил добавить активное охлаждение, да и вентилей поднакопилось, пусть не лежат без дела.
Затем начал делать начинку, прикрутил трансформатор, диодный мост тоже взял с запасом - КРВС-3510, благо они не много стоят:
В передней панели сделал отверстие для вольтметра, также прикрутил гнездо для крокодилов.
Вышло как раз то что я хотел-простенько и надёжно. В основном этот блок используется для зарядки АКБ и питания 12 вольтовых светодиодных лент.Ну и в крайнем случае для настройки автомобильных преобразователей. А чтобы было меньше помех, после моста поставил пару конденсаторов общей ёмкостью около 5 тыс. мкФ.
Зима неумолимо приближается и скоро начнется сезон покупки (сборки) автомобильных зарядных устройств. Хотим представить зарядное устройство, которое изготовлено самостоятельно для собственных потребностей в зарядке двух АКБ на 40 и 60 А/ч. Оно работает уже в нескольких экземплярах у разных людей, и зимой особенно необходимо.
В дешевых зарядных устройствах, доступных в магазинах, бывает так что зарядное напряжение в финальной фазе достигает 20 В (такое без стабилизатора при росте сетевого напряжения до 250 В вполне возможно), а электролит превращается в газ. Они не подходят по соображениям безопасности, поэтому лучше о покупке таких девайсов даже не думайте!
При минимальных знаниях и ровности рук можно потратив наименьшее количество денег, используя что есть под рукой, собрать вполне приличную зарядку для авто 12 В.
Схема зарядного к автомобилю
Потенциометр PR1 позволяет регулировать рабочее напряжение компаратора U1 в диапазоне не менее 13,5 … 15 В. Если напряжение батареи ниже чем рабочее напряжение компаратора, то после каждого сброса триггера U2A после дополнительного короткого момента высокое состояние выводится на Q-выход. Конденсатор С1 заряжается, и напряжение на затворе транзистора становится как минимум на 10 В выше, чем напряжение на его истоке — транзистор открывается. Важной характеристикой схемы является то, что описанный цикл зарядки C1 не повторяется в каждой половине работы сети, только каждый полный период, то есть каждые 20 мс. Благодаря этому система всегда будет проходить через четное число синусоидальных полуволн, что полезно для трансформатора, поскольку поглощенный ток не содержит постоянной составляющей.
Данное зарядное устройство построено на хорошо известной микросхеме 4013. Единственное изменение в схеме — это использование CEP50N06 вместо транзистора BUZ11, он имеет еще более низкое сопротивление перехода (19 мОм вместо 30 мОм). Это действительно очень хорошая и многократно проверенная схема, хотя она имеет два недостатка, а именно: отсутствие регулировки зарядного тока и невозможность работать при напряжении аккумулятора ниже 10 В. Трудно сказать каково предельное нижнее напряжение для правильной работы схемы, но подключив разряженную батарею, на которой напряжение без нагрузки было 8 В — система не запускалась, нужно было ненадолго подключить аккумулятор к БП напрямую (чуть поднять напряжение), после чего зарядное устройство справилось.
Корпус от классического блока питания компьютера, в котором всё было возможно разместить. В середине был прикручен трансформатор от поврежденного ИБП, от которого была использована только одна обмотка 17 В. Схема также работает с выпрямительным мостом 25 А, V / A модулем производства Китая. Что касается модуля V / A, его преимуществом является широкий диапазон напряжения питания до 30 В и то, что он может легко запитываться от самого измеренного напряжения. Точность измерения может быть откалибрована с помощью микро потенциометров. Модуль имеет встроенный шунт, диапазон измерения тока составляет 10 А. Выход защищен предохранителем на 15 А.
Вентилятор установлен на задней части корпуса БП, рабочее напряжение его ограничено резистором 220 Ом, 5 Вт (чтоб меньше шумел). Резистор подобран экспериментальным путем, чтобы у кулера не было проблем с запуском, а его обороты были ниже. Он ведь должен не шуметь, а только обеспечивать циркуляцию воздуха. Конечно можно отказаться от вентилятора вообще, но тогда было бы полезно иметь большой радиатор для транзистора.
Кабель подключения к АКБ 2×1,5 мм длиной 3 м, зажимы типа «крокодил», он используется для подключения к аккумулятору. Кабель может быть и более толстым, так как при токе 8 А падение напряжения составляет около 0,75 В, при 5 А — около 0,5 В, а при 2 А — всего 0,2 В. Это не слишком большая проблема, потому что на последней стадии зарядки ток очень маленький и напряжение тоже падает.
Расходы на самодельную автозарядку вышли несравнимо меньшие, чем на покупку готовой, пусть даже на дешевом китайском сайте.
При зарядке не нужно отсоединять аккумулятор от автомобильной электроники (схема контролирует выходное напряжение, которое установлено на 14,4 В), и не нужно контролировать время зарядки, когда заряд аккумулятора завершается, ток зарядки со временем упадет почти до нуля.
Максимальный ток, который удавалось достичь на представленной конструкции, составляет 12 А (модуль V / A выдержал) при разряженной батарее до 8 В, о которой упоминалось ранее. При нормальной работе аккумуляторных батарей ток в начальной фазе составляет 6 А, а затем постепенно уменьшается. Его значение зависит от степени разрядки аккумулятора.
Цифровой вольтметр подключен к аккумулятору. Амперметр подключен сразу к диодному мосту. Во время зарядки вольтметр колебался в диапазоне около 0,1 В и это нормальная работа. После зарядки батареи до 14,4 В вольтметр перестал колебаться и постоянно отображал это значение. Во время зарядки амперметр изменял свои показания с максимума на ноль. Ноль показывал строго и не колебался как на вольтметре 14.4 В.
Инструкция по работе с ЗУ к авто
Зарядное устройство работает следующим образом:
- Вы подключаете батарею несколько разряженную, предположим что после подключения напряжение составляет 12,3 В. Поскольку сопротивление такой батареи низкое, а напряжение ниже установленного 14,4 В, транзистор открывается и течет постоянный ток. Насколько велик этот ток, зависит от мощности трансформатора и сопротивления аккумулятора. Предположим, что это будет 6 А.
- Батарея заряжается, напряжение на ней увеличивается, а ток немного уменьшается.
- Напряжение достигает заданного значения 14,4 В, схема переходит в импульсный режим, чтобы ограничить дальнейшее повышение напряжения.
- Напряжение больше не будет увеличиваться, но батарея будет подзаряжаться все время, ток будет постепенно уменьшаться, амперметр будет колебаться по показаниям.
- Батарея продолжает заряжаться, пиковый ток становится ниже, а при полной зарядке колеблется в пределах очень низких значений. Аккумулятор следует считать заряженный, когда ток составляет около 0-0,3 А.
Схема переходит в импульсный режим подпитки, когда напряжение достигает 14,4 В, и к этому времени ток протекающий через АКБ становится стабильным, амперметр также показывает это. В импульсном режиме амперметр будет показывать около нуля, это означает что батарея полностью заряжена.
Это не первое самодельное зарядное устройство собранное по предлагаемой схеме, предыдущие выглядели так как на фото выше. Все они работают у людей уже давным-давно. Описание ЗУ в оригинале и рисунок печатной платы .
