Захранване за схема за зареждане на автомобилен акумулатор. Домашни зарядни устройства за автомобилни батерии: проста схема. С интегрирана защита срещу обръщане на поляритета, презареждане и пренапрежение

При нормални работни условия електрическата система на автомобила е самодостатъчна. Говорим за захранване - група от генератор, регулатор на напрежение и батерия, работи синхронно и осигурява непрекъснато захранване на всички системи.

Това е на теория. На практика собствениците на автомобили променят тази подредена система. Или оборудването отказва да работи в съответствие с зададените параметри.

Например:

1. Работа с батерия, която е достигнала края на живота си. Батерията не държи заряд
2. Нередовно пътуване. Дългият престой на автомобила (особено по време на "зимен сън") води до саморазреждане на батерията
3. Автомобилът се използва в режим на кратки пътувания, с често заглушаване и стартиране на двигателя. Батерията просто не може да се презареди.
4. Свързването на допълнително оборудване увеличава натоварването на батерията. Често води до повишен ток на саморазреждане при изключен двигател
5. Изключително ниската температура ускорява саморазреждането
6. Дефектната горивна система води до повишено натоварване: колата не стартира веднага, трябва да въртите стартера за дълго време
7. Дефектен алтернатор или регулатор на напрежението пречи на батерията да се зарежда нормално. Този проблем включва протрити захранващи проводници и лош контакт в зарядната верига.
8. И накрая, забравихте да изключите фаровете, габаритите или музиката в колата. За да разредите напълно батерията през нощта в гаража, понякога е достатъчно да затворите хлабаво вратата. Вътрешното осветление консумира много енергия.

Някое от следните причинява неприятна ситуация:трябва да тръгвате и батерията не може да завърти стартера. Проблемът се решава чрез външно презареждане: тоест зарядно устройство.

В раздела има четири доказани и надеждни схеми за зарядно устройство за автомобил, от най-простите до най-сложните. Изберете който и да е и ще работи.

Проста 12V схема на зарядно устройство.

Зарядно с регулируем заряден ток.

Регулирането от 0 до 10А се извършва чрез промяна на закъснението при отваряне на тринистора.

Схема на зарядно устройство за акумулатори със самоизключване след зареждане.

За зареждане на батерии с капацитет 45 ампера.

Схемата на интелигентно зарядно устройство, което ще предупреди за неправилна връзка.

Съвсем лесно е да се сглоби със собствените си ръце. Пример за зарядно устройство, направено от непрекъсваемо захранване.

Това е много проста приставка към вашето съществуващо зарядно устройство. Което ще контролира напрежението на заряда 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 трудни за намиране части. Цялата верига е изградена само на един транзистор. Има LED индикатори, показващи състоянието: зареждане или батерията е заредена.

Кой ще се възползва от това устройство?

Такова устройство определено ще бъде полезно за шофьорите. Тези, които имат неавтоматично 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.

Схема на автоматично зарядно устройство

Ето електрическата схема на самата машина. Всъщност това е прагово реле, което се задейства при превишаване на определено напрежение. Прагът се задава от променлив резистор R2. За напълно зареден автомобилен акумулатор обикновено е -14,4 V.
Можете да изтеглите диаграмата от тук -

Печатна електронна платка

Как да направите печатна платка зависи от вас. Не е сложно и затова лесно може да се хвърли върху дъска за хляб. Е, или можете да се объркате и да го направите върху текстолит с ецване.

Настройка

Ако всички детайли са работещи, 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. Превеждаме резистора R2 в най-ниската позиция според схемата. 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 работи надеждно при 14,4 V. След това вашето автоматично зарядно устройство е готово за работа.
В това видео можете да видите подробно процеса на целия монтаж, настройка и тестване в експлоатация.

Много ентусиасти на автомобили са наясно, че за да се удължи живота на батерията, периодично се изисква от зарядното устройство, а не от генератора на автомобила.

И колкото по-дълъг е животът на батерията, толкова по-често трябва да се зарежда, за да възстанови заряда.

Няма нужда от зарядни

За извършване на тази операция, както вече беше отбелязано, се използват зарядни устройства, работещи от мрежа от 220 V. На автомобилния пазар има много такива устройства, те могат да имат различни полезни допълнителни функции.

Всички те обаче вършат една и съща работа - преобразуват променливо напрежение от 220 V в постоянно напрежение - 13,8-14,4 V.

При някои модели токът на зареждане се регулира ръчно, но има и модели с напълно автоматична работа.

От всички недостатъци на закупените зарядни устройства може да се отбележи тяхната висока цена и колкото по-„фантастично“ е устройството, толкова по-висока е цената.

Но много хора имат под ръка голям брой електрически уреди, чиито компоненти може да са подходящи за създаване на домашно зарядно устройство.

Да, домашно направеното устройство няма да изглежда толкова представително, колкото закупеното, но неговата задача е да зарежда батерията, а не да се „показва“ на рафта.

Едно от най-важните условия при създаването на зарядно устройство е поне първоначално познаване на електротехниката и радиоелектрониката, както и способността да държите поялник в ръцете си и да можете да го използвате правилно.

Памет от лампов телевизор

Първата ще бъде схемата, може би най-простата и почти всеки шофьор ще може да се справи с нея.

За да направите просто зарядно устройство, ви трябват само два компонента - трансформатор и токоизправител.

Основното условие, на което трябва да отговаря зарядното устройство, е силата на тока на изхода на устройството да бъде 10% от капацитета на батерията.

Тоест батерия от 60 Ah често се използва на леки автомобили, така че изходният ток от устройството трябва да бъде на ниво 6 A. В същото време напрежението е 13,8-14,2 V.

Ако някой има стар ненужен тръбен съветски телевизор, тогава трансформаторът е по-добър, отколкото да не бъде намерен от него.

Схемата на зарядното устройство от телевизора изглежда така.

Често на такива телевизори е инсталиран трансформатор TC-180. Неговата особеност беше наличието на две вторични намотки, всяка от 6,4 V и сила на тока от 4,7 A. Първичната намотка също се състои от две части.

Първо трябва да свържете намотките последователно. Удобството при работа с такъв трансформатор е, че всеки от проводниците на намотката има собствено обозначение.

За серийно свързване на вторичната намотка е необходимо да свържете клемите 9 и 9 \ 'един към друг.

И към заключенията 10 и 10 \ ' - спойка две парчета медна жица. Всички проводници, които са запоени към клемите, трябва да имат напречно сечение най-малко 2,5 mm. кв.

Що се отнася до първичната намотка, за серийна връзка трябва да свържете клемите 1 и 1 \ 'един към друг. Проводниците с щепсел за свързване към мрежата трябва да бъдат запоени към щифтове 2 и 2 \ '. Това завършва работата с трансформатора.

Диаграмата показва как трябва да бъдат свързани диодите - проводниците, идващи от щифтове 10 и 10 \ ', са запоени към диодния мост, както и проводниците, които ще отидат към батерията.

Не забравяйте за предпазителите. Един от тях се препоръчва да се инсталира на "положителния" изход от диодния мост. Този предпазител трябва да бъде проектиран за ток не повече от 10 A. Вторият предпазител (0,5 A) трябва да бъде инсталиран на клема 2 на трансформатора.

Преди да започнете зареждането, по-добре е да проверите производителността на устройството и да проверите изходните му параметри с помощта на амперметър и волтметър.

Понякога се случва силата на тока да е малко по-голяма от необходимата, така че някои инсталират 12-волтова лампа с нажежаема жичка с мощност от 21 до 60 вата във веригата. Тази лампа ще "поеме" излишния ток.

Зарядно за микровълнова

Някои ентусиасти на автомобили използват трансформатор от счупена микровълнова фурна. Но този трансформатор ще трябва да бъде преработен, тъй като той е стъпка нагоре, а не стъпка надолу.

Не е необходимо трансформаторът да е в добро състояние, тъй като вторичната намотка често изгаря в него, която все пак ще трябва да бъде премахната по време на създаването на устройството.

Промяната на трансформатора се свежда до пълното отстраняване на вторичната намотка и намотката на нова.

Като нова намотка се използва изолиран проводник с напречно сечение най-малко 2,0 mm. кв.

Когато навивате, трябва да определите броя на завоите. Можете да направите това експериментално - навийте 10 оборота нов проводник около сърцевината, след това свържете волтметър към краищата му и захранвайте трансформатора.

Според показанията на волтметъра се определя какво напрежение на изхода осигуряват тези 10 оборота.

Например, измерванията показаха, че на изхода има 2,0 V. Това означава, че 12 V на изхода ще осигури 60 оборота, а 13 V - 65 оборота. Както разбирате, 5 завъртания добавят 1 волт.

Струва си да се отбележи, че е по-добре да сглобите такова зарядно устройство с високо качество, след което да поставите всички компоненти в кутия, която може да бъде направена от импровизирани материали. Или монтирайте върху основа.

Не забравяйте да маркирате къде е „положителният“ проводник и къде е „отрицателният“, за да не „прекалите“ и да не деактивирате устройството.

Памет от ATX захранване (за обучени)

По-сложна схема има зарядно устройство, направено от компютърно захранване.

За производството на устройството са подходящи блокове с мощност най-малко 200 вата от модели AT или ATX, които се управляват от контролер TL494 или KA7500. Важно е захранването да е напълно изправно. Моделът ST-230WHF от стари компютри се представи добре.

Фрагмент от веригата на такова зарядно устройство е представен по-долу и ние ще работим върху него.

В допълнение към захранването ще ви трябва още потенциометър-регулатор, резистор за настройка 27 kOhm, два резистора 5 W (5WR2J) и съпротивление 0,2 Ohms или един C5-16MV.

Първоначалният етап на работа се свежда до изключване на всичко ненужно, което са проводниците "-5 V", "+5 V", "-12 V" и "+12 V".

Резисторът, обозначен на диаграмата като R1 (осигурява +5 V напрежение към пин 1 на контролера TL494) трябва да бъде разпоен и на негово място трябва да бъде запоен подготвен резистор за настройка 27 kOhm. Шина +12 V трябва да бъде свързана към горния извод на този резистор.

Клема 16 на контролера трябва да бъде изключена от общия проводник и връзките на клеми 14 и 15 също трябва да бъдат прекъснати.

В задната стена на корпуса на захранващия блок трябва да се монтира потенциометър-регулатор (на схемата - R10). Той трябва да бъде монтиран върху изолационна плоча, така че да не докосва тялото на устройството.

През тази стена трябва да изведете и кабелите за свързване към мрежата, както и проводниците за свързване на батерията.

За да осигурите удобството при регулиране на устройството от наличните два резистора от 5 W на отделна платка, трябва да направите паралелно свързан блок от резистори, който ще осигури 10 W на изхода със съпротивление от 0,1 Ohm.

След това трябва да проверите правилното свързване на всички терминали и работоспособността на устройството.

Последната работа преди завършване на монтажа е калибрирането на устройството.

За да направите това, копчето на потенциометъра трябва да бъде поставено в средно положение. След това напрежението на празен ход трябва да се настрои на ниво 13,8-14,2 V на резистора за настройка.

Ако всичко е направено правилно, когато батерията започне да се зарежда, към нея ще се приложи напрежение от 12,4 V с ток от 5,5 A.

Тъй като батерията се зарежда, напрежението ще се увеличи до стойността, зададена на тримерния резистор. Веднага щом напрежението достигне тази стойност, токът ще започне да намалява.

Ако всички работни параметри се сближават и устройството работи правилно, остава само да затворите кутията, за да предотвратите повреда на вътрешните компоненти.

Това устройство от блока ATX е много удобно, защото когато батерията е напълно заредена, тя автоматично ще премине в режим на стабилизиране на напрежението. Тоест презареждането на батерията е напълно изключено.

За удобство на работа можете допълнително да оборудвате устройството с волтметър и амперметър.

Резултат

Това са само няколко вида зарядни устройства, които могат да бъдат направени у дома от импровизирани средства, въпреки че има много повече опции.

Това важи особено за зарядни устройства, които са направени от компютърни захранвания.

Ако имате опит в производството на такива устройства, споделете го в коментарите, мнозина ще бъдат много благодарни за това.

Снимката показва самостоятелно направено автоматично зарядно устройство за зареждане на автомобилни батерии 12 V с ток до 8 A, сглобено в кутия от миливолтметър B3-38.

Защо трябва да зареждате батерията на колата си
зарядно устройство

Батерията в колата се зарежда от електрически генератор. За защита на електрическото оборудване и уреди от повишено напрежение, генерирано от автомобилен генератор, след него е монтиран реле-регулатор, който ограничава напрежението в бордовата мрежа на автомобила до 14,1 ± 0,2 V. За пълно зареждане на акумулатора е необходимо напрежение от най-малко 14,5 AT.

По този начин е невъзможно напълно да заредите батерията от генератора и преди настъпването на студеното време е необходимо да презаредите батерията от зарядното устройство.

Анализ на вериги на зарядни устройства

Схемата за изработване на зарядно устройство от компютърно захранване изглежда привлекателна. Структурните схеми на компютърните захранвания са еднакви, но електрическите са различни и за усъвършенстване е необходима висока радиотехническа квалификация.

Интересувах се от кондензаторната верига на зарядното устройство, ефективността е висока, не отделя топлина, осигурява стабилен ток на зареждане, независимо от степента на зареждане на батерията и колебанията в мрежата, не се страхува от мощност къси съединения. Но има и недостатък. Ако контактът с батерията се загуби по време на процеса на зареждане, тогава напрежението на кондензаторите се увеличава няколко пъти (кондензаторите и трансформаторът образуват резонансна колебателна верига с честотата на мрежата) и те пробиват. Трябваше да премахна само този единствен недостатък, което успях да направя.

Резултатът е зарядно устройство без горните недостатъци. Повече от 16 години зареждам с него всякакви киселинни батерии 12 V. Уредът работи безупречно.

Принципна схема на зарядно за кола

С привидна сложност, схемата на домашно зарядно устройство е проста и се състои само от няколко пълни функционални единици.

Ако схемата за повторение ви се стори сложна, тогава можете да сглобите повече, които работят на същия принцип, но без функцията за автоматично изключване, когато батерията е напълно заредена.

Схема на ограничител на ток на баластни кондензатори

В кондензаторно зарядно устройство за кола регулирането на стойността и стабилизирането на тока на зареждане на батерията се осигурява чрез последователно свързване с първичната намотка на силовия трансформатор T1 баластни кондензатори C4-C9. Колкото по-голям е капацитетът на кондензатора, толкова по-голям ток ще зарежда батерията.

На практика това е завършена версия на зарядното устройство, можете да свържете батерията след диодния мост и да я заредите, но надеждността на такава схема е ниска. Ако контактът с клемите на батерията е прекъснат, кондензаторите може да се повредят.

Капацитетът на кондензаторите, който зависи от големината на тока и напрежението на вторичната намотка на трансформатора, може да бъде приблизително определен по формулата, но е по-лесно да се ориентирате от данните в таблицата.

За да регулирате тока, за да намалите броя на кондензаторите, те могат да бъдат свързани паралелно в групи. Превключвам с два превключвателя, но можете да поставите няколко превключвателя.

Схема за защита
от погрешно свързване на полюсите на батерията

Защитната верига срещу обръщане на полярността на зарядното устройство, когато батерията е неправилно свързана към клемите, е направена на релето P3. Ако батерията е свързана неправилно, диодът VD13 не преминава ток, релето е изключено, контактите на релето K3.1 са отворени и към клемите на батерията не тече ток. При правилно свързване релето се активира, контактите K3.1 са затворени и батерията е свързана към веригата за зареждане. Такава верига за защита срещу обратна полярност може да се използва с всяко зарядно устройство, както транзисторно, така и тиристорно. Достатъчно е да го включите в прекъсвача на проводника, с който батерията е свързана към зарядното устройство.

Веригата за измерване на тока и напрежението на зареждане на батерията

Поради наличието на превключвател S3 в диаграмата по-горе, при зареждане на батерията е възможно да се контролира не само количеството на зарядния ток, но и напрежението. Когато S3 е в горна позиция, токът се измерва, в долна позиция се измерва напрежението. Ако зарядното устройство не е свързано към електрическата мрежа, волтметърът ще покаже напрежението на батерията, а когато батерията се зарежда, напрежението на зареждане. Като глава е използван микроамперметър M24 с електромагнитна система. R17 шунтира главата в режим на измерване на ток, а R18 служи като делител при измерване на напрежението.

Схема за автоматично изключване на паметта
когато батерията е напълно заредена

За захранване на операционния усилвател и създаване на референтно напрежение е използван стабилизатор DA1 от типа 142EN8G за 9V. Тази микросхема не е избрана случайно. Когато температурата на корпуса на микросхемата се промени с 10º, изходното напрежение се променя с не повече от стотни от волта.

Системата за автоматично изключване на зареждането при достигане на напрежение от 15,6 V е направена на половината от чипа A1.1. Пин 4 на микросхемата е свързан към делител на напрежение R7, R8, от който се подава референтно напрежение от 4,5 V. Пин 4 на микросхемата е свързан към друг разделител на резистори R4-R6, резистор R5 е тример за настройка прага на машината. Стойността на резистора R9 задава зарядното устройство на праг от 12,54 V. Благодарение на използването на диода VD7 и резистора R9 се осигурява необходимият хистерезис между включеното и изключеното напрежение на зареждането на батерията.

Схемата работи по следния начин. Когато автомобилна батерия е свързана към зарядното устройство, чието напрежение на клемите е по-малко от 16,5 V, на щифт 2 на микросхемата A1.1 се задава напрежение, достатъчно за отваряне на транзистора VT1, транзисторът се отваря и релето P1 е активиран, свързвайки контактите K1.1 към мрежата през блок от кондензатори, започва първичната намотка на трансформатора и зареждането на батерията.

Веднага щом зарядното напрежение достигне 16,5 V, напрежението на изхода A1.1 ще намалее до стойност, недостатъчна за поддържане на транзистора VT1 в отворено състояние. Релето ще се изключи и контактите K1.1 ще свържат трансформатора през резервния кондензатор C4, при който зарядният ток ще бъде 0,5 A. Веригата на зарядното устройство ще остане в това състояние, докато напрежението на батерията падне до 12,54 V. Като веднага щом напрежението бъде зададено равно на 12,54 V, релето ще се включи отново и зареждането ще продължи с определения ток. Възможно е, ако е необходимо, чрез превключвател S2 да забраните системата за автоматично управление.

По този начин системата за автоматично проследяване на зареждането на батерията ще изключи възможността за презареждане на батерията. Батерията може да бъде оставена свързана към включеното зарядно поне цяла година. Този режим е подходящ за шофьори, които шофират само през лятото. След края на рали сезона можете да свържете батерията към зарядното устройство и да я изключите само през пролетта. Дори ако мрежовото напрежение отпадне, когато се появи, зарядното устройство ще продължи да зарежда батерията в нормален режим

Принципът на работа на схемата за автоматично изключване на зарядното устройство в случай на пренапрежение поради липса на товар, монтиран на втората половина на операционния усилвател A1.2, е същият. Само прагът за пълно изключване на зарядното устройство от мрежата е избран да бъде 19 V. Ако напрежението на зареждане е по-малко от 19 V, напрежението на изход 8 на чипа A1.2 е достатъчно, за да поддържа транзистора VT2 отворен, при което напрежение се прилага към релето P2. Веднага след като напрежението на зареждане надвиши 19 V, транзисторът ще се затвори, релето ще освободи контактите K2.1 и захранването на зарядното устройство ще спре напълно. Веднага след като батерията е свързана, тя ще захранва веригата за автоматизация и зарядното устройство веднага ще се върне в работно състояние.

Структурата на автоматичното зарядно устройство

Всички части на зарядното са поставени в корпуса на милиамперметър В3-38, от който е извадено цялото му съдържание, с изключение на стрелковото устройство. Монтажът на елементи, с изключение на веригата за автоматизация, се извършва по шарнирен метод.

Конструкцията на корпуса на милиамперметъра се състои от две правоъгълни рамки, свързани с четири ъгъла. В ъглите се правят отвори с еднаква стъпка, към които е удобно да се прикрепят части.

Силовият трансформатор TN61-220 е фиксиран с четири винта M4 върху алуминиева плоча с дебелина 2 mm, плочата от своя страна е прикрепена с винтове M3 към долните ъгли на кутията. Силовият трансформатор TN61-220 е фиксиран с четири винта M4 върху алуминиева плоча с дебелина 2 mm, плочата от своя страна е прикрепена с винтове M3 към долните ъгли на кутията. C1 също е инсталиран на тази плоча. Снимката по-долу показва зарядното устройство.

В горните ъгли на кутията също е фиксирана плоча от фибростъкло с дебелина 2 mm, а към нея са завинтени кондензатори C4-C9 и релета P1 и P2. Към тези ъгли също е завинтена печатна платка, върху която е запоена верига за автоматично зареждане на батерията. В действителност броят на кондензаторите не е шест, както е по схемата, а 14, тъй като за да се получи кондензатор с необходимата мощност, е необходимо да се свържат паралелно. Кондензаторите и релетата са свързани към останалата част от веригата на зарядното чрез конектор (син на снимката по-горе), което улеснява достъпа до други елементи по време на монтажа.

От външната страна на задната стена е монтиран оребрен алуминиев радиатор за охлаждане на силовите диоди VD2-VD5. Има и предпазител 1 A Pr1 и щепсел (взет от захранването на компютъра) за захранване.

Захранващите диоди на зарядното устройство са фиксирани с две скоби към радиатора в кутията. За това в задната стена на кутията се прави правоъгълен отвор. Това техническо решение позволи да се сведе до минимум количеството топлина, генерирана вътре в кутията, и да се спести място. Изводите на диода и проводниците са запоени към нефиксирана летва от фолиево фибростъкло.

Снимката показва домашно зарядно от дясната страна. Монтажът на електрическата верига се извършва с цветни проводници, променливо напрежение - кафяви, положителни - червени, отрицателни - сини проводници. Напречното сечение на проводниците, преминаващи от вторичната намотка на трансформатора към клемите за свързване на батерията, трябва да бъде най-малко 1 mm 2.

Шунтът на амперметъра е парче константанова жица с високо съпротивление с дължина около сантиметър, чиито краища са запоени в медни ленти. Дължината на шунтовия проводник се избира при калибриране на амперметъра. Взех проводника от шунта на изгорелия тестер за превключване. Единият край на медните ленти е запоен директно към положителния изходен извод, дебел проводник е запоен към втората лента, идваща от контактите на релето P3. Жълти и червени проводници отиват към показалеца от шунт.

Платка за автоматизация на зарядното устройство

Веригата за автоматично регулиране и защита от неправилно свързване на батерията към зарядното устройство е запоена върху печатна платка от фолио фибростъкло.

Снимката показва външния вид на сглобената верига. Моделът на печатната платка на веригата за автоматично управление и защита е прост, дупките са направени със стъпка от 2,5 mm.

На снимката по-горе изглед на печатната платка от страната на монтажа на частите с частите, маркирани в червено. Такъв чертеж е удобен при сглобяване на печатна платка.

Чертежът на печатна платка по-горе ще бъде полезен, когато се произвежда с помощта на технологията на лазерен принтер.

И този чертеж на печатна платка е полезен при ръчно прилагане на тоководещите релси на печатна платка.

Скалата на стрелката на миливолтметъра V3-38 не отговаряше на необходимите измервания, трябваше да начертая своя собствена версия на компютъра, да я отпечатам на плътна бяла хартия и да залепя момента върху стандартната скала с лепило.

Поради по-големия мащаб и калибрирането на устройството в зоната на измерване, точността на отчитане на напрежението беше 0,2 V.

Проводници за свързване на AZU към батерията и мрежовите клеми

На проводниците за свързване на акумулатора на автомобила към зарядното от едната страна са монтирани крокодилски скоби, а от другата - разделени накрайници. Червен проводник е избран за свързване на положителната клема на батерията, син проводник е избран за свързване на отрицателната клема. Напречното сечение на проводниците за свързване на батерията към устройството трябва да бъде най-малко 1 mm 2.

Зарядното устройство се свързва към електрическата мрежа чрез универсален кабел с щепсел и контакт, който се използва за свързване на компютри, офис техника и други електрически уреди.

Относно частите на зарядното

Силовият трансформатор Т1 се използва от типа TN61-220, чиито вторични намотки са свързани последователно, както е показано на диаграмата. Тъй като ефективността на зарядното устройство е най-малко 0,8 и зарядният ток обикновено не надвишава 6 A, всеки 150-ватов трансформатор ще свърши работа. Вторичната намотка на трансформатора трябва да осигурява напрежение от 18-20 V при ток на натоварване до 8 A. Ако няма готов трансформатор, тогава можете да вземете всяка подходяща мощност и да пренавиете вторичната намотка. Можете да изчислите броя на завъртанията на вторичната намотка на трансформатора с помощта на специален калкулатор.

Кондензатори C4-C9 от типа MBGCH за напрежение най-малко 350 V. Могат да се използват кондензатори от всякакъв тип, предназначени за работа в променливотокови вериги.

Диодите VD2-VD5 са подходящи за всякакъв тип, номинален за ток от 10 A. VD7, VD11 - всеки импулсен силиций. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 всякакви, издържащи на ток от 1 A. LED VD1 - всякакви, използвах VD9 тип KIPD29. Отличителна черта на този светодиод е, че той променя цвета на сиянието, когато полярността на връзката е обърната. За да го превключите, се използват контакти K1.2 на реле P1. При зареждане на основния ток светодиодът свети в жълто, а при преминаване в режим на зареждане на батерията свети в зелено. Вместо двоичен светодиод, можете да инсталирате всеки два едноцветни светодиода, като ги свържете според схемата по-долу.

Като операционен усилвател беше избран KR1005UD1, аналог на чуждия AN6551. Такива усилватели са използвани в звуковия и видео модул във видеорекордера VM-12. Усилвателят е добър, защото не изисква две полярни захранвания, коригиращи вериги и остава работещ със захранващо напрежение от 5 до 12 V. Можете да го замените с почти всеки подобен. Подходящи за подмяна на микросхеми, например LM358, LM258, LM158, но те имат различно номериране на щифтовете и ще трябва да направите промени в дизайна на печатната платка.

Релетата P1 и P2 са всякакви за напрежение 9-12 V и контакти, предназначени за превключван ток от 1 A. R3 за напрежение 9-12 V и превключващ ток 10 A, например RP-21-003. Ако в релето има няколко контактни групи, препоръчително е да ги запоявате паралелно.

Превключвател S1 от всякакъв тип, предназначен за работа при напрежение 250 V и имащ достатъчен брой превключващи контакти. Ако не се нуждаете от стъпка за регулиране на тока от 1 A, тогава можете да поставите няколко превключвателя и да зададете тока на зареждане, да речем, 5 A и 8 A. Ако зареждате само автомобилни батерии, тогава това решение е напълно оправдано. Превключвател S2 служи за деактивиране на системата за контрол на нивото на зареждане. Ако батерията се зарежда с висок ток, системата може да работи преди батерията да е напълно заредена. В този случай можете да изключите системата и да продължите зареждането в ръчен режим.

Всяка електромагнитна глава за измервател на ток и напрежение е подходяща с общ ток на отклонение от 100 μA, например тип M24. Ако няма нужда да измервате напрежение, а само ток, тогава можете да инсталирате готов амперметър, предназначен за максимален постоянен измервателен ток от 10 A, и да контролирате напрежението с външен циферблат или мултицет, като ги свържете към контакти на батерията.

Настройка на блока за автоматично регулиране и защита на AZU

При безпроблемно сглобяване на платката и изправността на всички радио елементи, веригата ще работи незабавно. Остава само да зададете прага на напрежението с резистор R5, при достигане на който зареждането на батерията ще премине в режим на зареждане с нисък ток.

Регулирането може да се извърши директно по време на зареждане на батерията. Но все пак е по-добре да се уверите и проверите и настроите веригата за автоматично управление и защита на AZU, преди да го инсталирате в кутията. За да направите това, имате нужда от DC захранване, което има способността да регулира изходното напрежение в диапазона от 10 до 20 V, предназначено за изходен ток от 0,5-1 A. От измервателните уреди ще ви е необходим всеки волтметър , тестер със стрелка или мултицет, предназначен за измерване на постоянно напрежение с граница на измерване от 0 до 20 V.

Проверка на регулатора на напрежението

След като монтирате всички части на печатната платка, трябва да подадете захранващо напрежение от 12-15 V от захранването към общия проводник (минус) и щифт 17 на чипа DA1 (плюс). Като промените напрежението на изхода на захранването от 12 на 20 V, трябва да използвате волтметър, за да се уверите, че напрежението на изход 2 на чипа на регулатора на напрежение DA1 е 9 V. Ако напрежението се различава или се променя, тогава DA1 е дефектен.

Чиповете от серията K142EN и аналозите имат защита от късо съединение на изхода и ако късо свържете изхода му към общ проводник, микросхемата ще влезе в защитен режим и няма да се повреди. Ако тестът показа, че напрежението на изхода на микросхемата е 0, това не винаги означава, че то не работи. Напълно възможно е да има късо съединение между релсите на печатната платка или някой от радиоелементите на останалата част от веригата да е повреден. За да проверите микросхемата, достатъчно е да изключите нейния изход 2 от платката и ако на нея се появи 9 V, тогава микросхемата работи и е необходимо да намерите и премахнете късото съединение.

Проверка на системата за защита от пренапрежение

Реших да започна да описвам принципа на работа на веригата с по-проста част от веригата, на която не се налагат строги стандарти за напрежението на реакция.

Функцията за изключване на AZU от мрежата в случай на изключване на батерията се изпълнява от част от веригата, монтирана върху операционен диференциален усилвател A1.2 (наричан по-долу OU).

Принцип на действие на операционен диференциален усилвател

Без да знаете принципа на работа на оп-усилвателя, е трудно да разберете работата на веригата, така че ще дам кратко описание. OU има два входа и един изход. Един от входовете, който е означен на диаграмата със знак "+", се нарича неинвертиращ, а вторият вход, който е обозначен със знак "-" или кръг, се нарича инвертиращ. Думата диференциален операционен усилвател означава, че напрежението на изхода на усилвателя зависи от разликата в напрежението на неговите входове. В тази схема операционният усилвател се включва без обратна връзка, в режим на сравнение - сравняване на входните напрежения.

Така, ако напрежението на един от входовете е непроменено, а на втория се променя, тогава в момента на преминаване през точката на равенство на напреженията на входовете, напрежението на изхода на усилвателя ще се промени рязко.

Проверка на веригата за защита от пренапрежение

Да се ​​върнем на диаграмата. Неинвертиращият вход на усилвателя A1.2 (пин 6) е свързан към делител на напрежение, събран на резистори R13 и R14. Този делител е свързан към стабилизирано напрежение от 9 V и следователно напрежението в точката на свързване на резисторите никога не се променя и е 6,75 V. Вторият вход на операционния усилвател (пин 7) е свързан към втория делител на напрежение, сглобен на резистори R11 и R12. Този делител на напрежението е свързан към шината, която носи зарядния ток, и напрежението върху него се променя в зависимост от количеството ток и състоянието на зареждане на батерията. Следователно стойността на напрежението на пин 7 също ще се промени съответно. Съпротивленията на делителя са избрани по такъв начин, че когато напрежението на зареждане на батерията се промени от 9 на 19 V, напрежението на пин 7 ще бъде по-малко, отколкото на пин 6, а напрежението на изхода на операционния усилвател (пин 8) ще бъде по-високо от 0,8 V и близо до захранващото напрежение на операционния усилвател. Транзисторът ще бъде отворен, напрежението ще бъде подадено към намотката на релето P2 и ще затвори контактите K2.1. Изходното напрежение също ще затвори диода VD11 и резисторът R15 няма да участва в работата на веригата.

Веднага щом напрежението на зареждане надвиши 19 V (това може да се случи само ако батерията е изключена от изхода AZU), напрежението на пин 7 ще стане по-голямо от това на пин 6. В този случай напрежението на изхода на оп -amp рязко ще падне до нула. Транзисторът ще се затвори, релето ще се изключи и контактите K2.1 ще се отворят. Захранващото напрежение към RAM ще бъде прекъснато. В момента, когато напрежението на изхода на операционния усилвател стане нула, диодът VD11 ще се отвори и по този начин R15 ще бъде свързан паралелно към R14 на делителя. Напрежението на пин 6 незабавно ще намалее, което ще елиминира фалшивите положителни резултати в момента на равенство на напреженията на входовете на операционния усилвател поради вълни и шум. Чрез промяна на стойността на R15 можете да промените хистерезиса на компаратора, тоест напрежението, при което веригата ще се върне в първоначалното си състояние.

Когато батерията е свързана към RAM, напрежението на пин 6 отново ще бъде настроено на 6,75 V, а на пин 7 ще бъде по-малко и веригата ще започне да работи нормално.

За да проверите работата на веригата, достатъчно е да промените напрежението на захранването от 12 на 20 V и, като свържете волтметър вместо реле P2, наблюдавайте неговите показания. Когато напрежението е по-малко от 19 V, волтметърът трябва да покаже напрежение от 17-18 V (част от напрежението ще падне през транзистора), а при по-висока стойност - нула. Все още е препоръчително да свържете намотката на релето към веригата, след което ще бъде проверена не само работата на веригата, но и нейната производителност, а чрез щракване върху релето ще бъде възможно да се контролира работата на автоматизацията без волтметър.

Ако веригата не работи, тогава трябва да проверите напреженията на входове 6 и 7, изхода на операционния усилвател. Ако напреженията се различават от посочените по-горе, трябва да проверите стойностите на резистора на съответните разделители. Ако разделителните резистори и диодът VD11 работят, тогава операционният усилвател е повреден.

За да проверите веригата R15, D11, достатъчно е да изключите един от изводите на тези елементи, веригата ще работи само без хистерезис, т.е. включва и изключва при същото напрежение, подадено от захранването. Транзисторът VT12 е лесен за проверка, като изключите един от терминалите R16 и наблюдавате напрежението на изхода на операционния усилвател. Ако напрежението на изхода на операционния усилвател се променя правилно и релето е включено през цялото време, тогава има повреда между колектора и емитера на транзистора.

Проверка на веригата за изключване на батерията, когато е напълно заредена

Принципът на работа на операционния усилвател A1.1 не се различава от работата на A1.2, с изключение на възможността за промяна на прага на изключване на напрежението с помощта на резистора за настройка R5.

За да проверите работата на A1.1, захранващото напрежение, подавано от захранването, постепенно се увеличава и намалява в рамките на 12-18 V. Когато напрежението достигне 15,6 V, релето P1 трябва да се изключи и контактите K1.1 превключват AZU на нисък ток режим на зареждане през кондензатора C4. Когато нивото на напрежението падне под 12,54 V, релето трябва да се включи и да превключи AZU в режим на зареждане с ток с определена стойност.

Праговото напрежение на включване от 12,54 V може да се регулира чрез промяна на стойността на резистора R9, но това не е необходимо.

Използвайки превключвател S2, е възможно да деактивирате автоматичната работа чрез директно включване на реле P1.

Верига на зарядно устройство за кондензатор
без автоматично изключване

За тези, които нямат достатъчно опит в сглобяването на електронни схеми или не се нуждаят от автоматично изключване на зарядното устройство в края на зареждането на батерията, предлагам опростена версия на устройството за зареждане на киселинни автомобилни акумулатори. Отличителна черта на схемата е нейната простота за повторение, надеждност, висока ефективност и стабилен ток на зареждане, защита срещу неправилно свързване на батерията, автоматично продължаване на зареждането при прекъсване на захранването.

Принципът на стабилизиране на тока на зареждане остава непроменен и се осигурява от включването на блок от кондензатори C1-C6 последователно с мрежовия трансформатор. За защита от пренапрежение на входната намотка и кондензаторите се използва една от двойките нормално отворени контакти на реле P1.

Когато батерията не е свързана, контактите на релето P1 K1.1 и K1.2 са отворени и дори ако зарядното устройство е свързано към мрежата, токът не тече към веригата. Същото се случва, ако свържете батерията по погрешка в полярността. Когато батерията е свързана правилно, токът от нея преминава през диода VD8 към намотката на релето P1, релето се задейства и неговите контакти K1.1 и K1.2 се затварят. Чрез затворените контакти K1.1 мрежовото напрежение се подава към зарядното устройство, а през K1.2 зарядният ток се подава към батерията.

На пръв поглед изглежда, че контактите на релето K1.2 не са необходими, но ако те не са там, тогава ако батерията е свързана по погрешка, токът ще тече от положителния извод на батерията през отрицателния извод на зарядното устройство, след това през диодния мост и след това директно към отрицателната клема на батерията и диодите мостът на паметта ще се повреди.

Предложената проста схема за зареждане на батерии лесно се адаптира за зареждане на батерии при 6 V или 24 V. Достатъчно е да смените релето P1 с подходящо напрежение. За зареждане на 24-волтови батерии е необходимо да се осигури изходно напрежение от вторичната намотка на трансформатора Т1 най-малко 36 V.

Ако желаете, веригата на обикновено зарядно устройство може да бъде допълнена с устройство за индикация на зарядния ток и напрежение, включвайки го като в схемата на автоматично зарядно устройство.

Как да заредите акумулатор на кола
автоматична самоизработена памет

Преди зареждане батерията, извадена от автомобила, трябва да се почисти от мръсотия и да се избърше с воден разтвор на сода, за да се отстранят остатъците от киселина. Ако на повърхността има киселина, тогава водният разтвор на сода се пени.

Ако акумулаторът има тапи за пълнене с киселина, тогава всички тапи трябва да се развият, за да могат газовете, образувани в акумулатора по време на зареждане, да излизат свободно. Не забравяйте да проверите нивото на електролита и ако е по-ниско от необходимото, добавете дестилирана вода.

След това трябва да използвате превключвателя S1 на зарядното устройство, за да зададете стойността на зарядния ток и да свържете батерията, като спазвате полярността (положителният полюс на батерията трябва да бъде свързан към положителния полюс на зарядното) към неговите клеми. Ако превключвателят S3 е в долна позиция, тогава стрелката на устройството на зарядното устройство веднага ще покаже напрежението, което батерията произвежда. Остава да поставите захранващия кабел в контакта и процесът на зареждане на батерията ще започне. Волтметърът вече ще започне да показва напрежението на зареждане.