Nabíjačka s prúdovou stabilizáciou. Nastaviteľný stabilizátor napätia pre nabíjačku Obvod nabíjačky pre autá so stabilným napätím
Nedávno som si musel postaviť vlastnú nabíjačku na autobatériu s prúdom 3 - 4 ampéry. Samozrejme, nechcel som štiepiť chĺpky, nemal som čas a v prvom rade som si spomenul na obvod stabilizátora nabíjacieho prúdu. Pomocou tejto schémy je veľmi jednoduché a spoľahlivé vyrobiť nabíjačku.
Tu je schéma zapojenia nabíjačky:
Bol nainštalovaný starý mikroobvod (K553UD2), hoci bol starý, jednoducho nebol čas vyskúšať nové a okrem toho bol po ruke. Bočník zo starého testera perfektne pasuje na miesto odporu R3. Rezistor je samozrejme možné vyrobiť z nichrómu sami, ale prierez musí byť dostatočný, aby odolal prúdu cez neho a nezohrieval sa na limit. 
Bočník inštalujeme rovnobežne s ampérmetrom, vyberieme ho s prihliadnutím na rozmery meracej hlavy. V skutočnosti ho inštalujeme na samotný hlavový terminál.
Takto to vyzerá vytlačená obvodová doska stabilizátor nabíjacieho prúdu:
Je možné použiť akýkoľvek transformátor od 85 W a vyššie. Sekundárne vinutie by malo mať napätie 15 voltov a prierez drôtu by mal začínať od 1,8 mm (priemer medi). Na miesto usmerňovacieho mostíka nastúpil 26MV120A. Na tento typ dizajnu môže byť príliš veľký, ale jeho inštalácia je veľmi jednoduchá, stačí ho priskrutkovať a nasadiť na svorky. Môžete nainštalovať ľubovoľný diódový mostík. Pre neho je hlavnou úlohou vydržať príslušný prúd.
Puzdro sa dá vyrobiť z čohokoľvek, mne sa osvedčilo puzdro zo starého rádiomagnetofónu. Pre dobrý priechod vzduchu som vyvŕtal otvory na vrchnom kryte. Namiesto predného panela bol nainštalovaný list PCB. Bočník, ten na ampérmetri, musí byť nastavený na základe hodnôt skúšobného ampérmetra.
Na zadnú stenu chladiča pripevníme tranzistor.
No, zmontovali sme súčasný stabilizátor, teraz ho musíme skontrolovať skratovaním (+) a (-) dohromady. Regulátor by mal zabezpečiť plynulé nastavenie v celom rozsahu nabíjacieho prúdu. V prípade potreby môžete použiť výber odporu R1.
Je dôležité si uvedomiť, že všetko napätie ide na riadiaci tranzistor a ten sa veľmi zahrieva! Po kontrole otvorte prepojku!
Všetko je pripravené a teraz môžete používať nabíjačku, ktorá bude dôsledne udržiavať prúd v celom rozsahu nabíjania. Je potrebné sledovať údaj o napätí na batérii pomocou voltmetra, pretože takáto nabíjačka nemá automatické vypnutie po dokončení nabíjania.
NABÍJACIE ZARIADENIE PRE AUTOBATÉRIE
Obvody nabíjačky pre autobatérie sú celkom bežné a každá má svoje výhody a nevýhody. Väčšina najjednoduchších nabíjacích obvodov je postavená na princípe regulátora napätia s výstupným uzlom zostaveným pomocou tyristorov resp. výkonné tranzistory. Tieto obvody majú značné nevýhody - nabíjací prúd nie je konštantný a závisí od napätia dosiahnutého na batérii. Veľký počet obvodov nemá ochranu proti skratu na výstupe, čo vedie k poruche výstupných výkonových prvkov. Navrhovaná schéma je zbavená týchto nedostatkov, je celkom spoľahlivá (vyvinutá v roku 1995 a vyrobená v približne 20 kópiách, ktoré nikdy nezlyhali) a je navrhnutá tak, aby ju mohli opakovať „priemerní“ rádioamatéri.
Zariadenie poskytuje nabíjací prúd až 6A, reguláciu prúdu a napätia pomocou číselníka, ochranu proti skratu a automatické vypnutie po určenom čase pomocou časovača. Okruh pozostáva z vodiča pílovité napätie(tranzistory VT1, VT2), komparátor DA1 , zosilňovač signálu z bočníka so snímaním prúdu na operačnom zosilňovači DA2 a výstupné výkonové tyristory VD5, VD6 , ktoré sa inštalujú na malé radiátory, na ktoré možno použiť kovové telo prístroja. Nastavenie obvodu sa vykonáva v niekoľkých fázach: 1. Amplitúda „píly“ na premenlivom odpore sa meria osciloskopom R6 , čo by malo byť asi 2V, inak výberom odporu R4 e sú privedené na túto hodnotu. Ďalej sa načíta shunt R18 prúd 6A a výber rezistorov R15, R17 dosiahnuť napäťovú úroveň na vstupe 3 komparátora rovnajúcu sa amplitúde pílového napätia (2V) - po ktorej začne nabíjačka normálne regulovať výstupný prúd. 2. Batéria, ktorá sa má nabíjať, sa pripojí k výstupu zariadenia v sérii s externým referenčným ampérmetrom, regulátor prúdu sa nastaví na 3 ... 6 A a prepínač nabíjačky sa prepne do polohy „prúd“. Výber odporu R14 dosiahnuť správne hodnoty prúdu na stupnici vstavaného zariadenia. 3. Batéria je pripojená priamo na výstup nabíjačky a napätie na nej je monitorované pomocou externého referenčného voltmetra. Výber odporu R20 dosiahnuť správne hodnoty zo vstavaného číselníka na stupnici napätia. Tým je nastavenie dokončené. Ako meracie zariadenie možno použiť akúkoľvek dostupnú hlavicu, ktorej lineárnu stupnicu je potrebné vopred pripraviť. Shunt R18 možno vyrobiť z kusu nichrómového drôtu s priemerom cca 2 mm a dĺžkou cca 15 cm Presnosť nastavenia odporu nehrá veľkú rolu, pretože výber rezistorov R15, R17 je nastavená požadovaná hodnota výstupného signálu DA2 . Ak nie sú tyristory spustené dostatočne spoľahlivo, kondenzátor C6 je možné odstrániť a nahradiť rezistor R11 dvojwattovým s menovitým odporom 510 Ohm... 1 kOhm. Časovač nevyžaduje samostatné nastavenia, v prípade potreby to nemôžete urobiť - zvyšok okruhu sa nezmení. Hlavné elektronické prvky sú zostavené na doske s plošnými spojmi.
Tento obvod obstál v skúške času, neobsahuje vzácne alebo menej bežné prvky, no v priebehu posledného obdobia sa objavila nová prístupná základňa prvkov, ktorá umožňuje konštrukciu napájacích zdrojov s vyššími charakteristikami. Obvody prezentované na nasledujúcich stranách sekcie boli vyvinuté relatívne nedávno, využívajú v súčasnosti dostupné prvky a sú vhodné na opakovanie pre stredne pokročilých rádioamatérov:
Za určitých podmienok sa autobatéria vybíja. Môže k tomu dôjsť buď v dôsledku prirodzeného opotrebovania dielu alebo v dôsledku nesprávneho používania. Ak napríklad necháte auto cez zimu na parkovisku, je pravdepodobné, že na oživenie auta budete potrebovať nabíjačku.
Pozor! Nabíjačku pre autobatériu si môžete zostaviť vlastnými rukami, hlavnou vecou je urobiť všetko presne podľa schémy.
Proces vybíjania batérie
Predtým, ako začnete s obnovou zariadenia, je potrebné podrobne zvážiť dôvod, ktorý viedol k tejto situácii. Schéma fungovania je pomerne jednoduchá. Batéria sa nabíja z generátora.
Aby sa zabezpečilo, že uvoľňovanie plynov počas nabíjania neprekročí prípustné limity, je nainštalované špeciálne relé. To poskytuje požadovaná úroveň dodávka elektriny. Zvyčajne je tento indikátor nastavený na 14,1 V. Chyba je povolená do 0,2 V.
Na plné nabitie autobatérie je však potrebná nabíjačka s výstupným výkonom 14,5 V, ktorej zapojenie je celkom jednoduché. Nie je prekvapujúce, že zariadenie dokáže vyrobiť takmer každý motorista.
Ak je vonkajšia teplota nad nulou, napoly nabitá batéria dokáže naštartovať auto. Bohužiaľ, v zime môžete mať v rovnakej situácii vážne problémy. Faktom je, že keď je vonku -20, kapacita batérie sa zníži na polovicu. Nie je prekvapujúce, že v tejto situácii väčšina motoristov premýšľa o okruhu nabíjačky batérií, ktorý by sa dal ľahko zostaviť.
Pod vplyvom negatívnych teplôt sa zvyšuje viskozita maziva. Zvyšuje sa aj sila nárazových prúdov. V dôsledku toho nebude možné naštartovať auto bez zapálenia cigarety. Samozrejme, je lepšie, aby sa to nestalo.
Dôležité! Pred zimou je najlepšou prevenciou batérie nabíjanie pomocou nabíjačky, ktorú ste zostavili na základe jedného z obvodov uvedených v článku.
Samozrejme, že nabíjačku batérií je možné zakúpiť v obchode, ale jej cena nie je malá. Možno práve z tohto dôvodu sa čoraz viac motoristov obracia na staré schémy, ktoré im umožňujú zostaviť pracovné zariadenie vlastnými rukami za niekoľko hodín.
O nabíjačkách do auta
Ak chcete a máte trochu svižnosti, môžete dokonca nabíjať batériu pomocou jedinej diódy. Pravdaže, budete na to potrebovať aj ohrievač, ale ten má väčšinou každá garáž.
Schéma zapojenia takejto primitívnej nabíjačky je pomerne jednoduchá. Batéria sa pripája cez diódu do elektrickej siete. Výkon ohrievača môže byť v rozmedzí 1-2 kilowattov. Pätnásť hodín takejto terapie stačí na obnovenie životnosti batérie.
Dôležité! Účinnosť nabíjačky, ktorej elektrický obvod pozostáva z ohrievača a diódy, je len 1 percento.
Ak ako alternatívu uvažujeme o nabíjačkách, ktorých prevádzkové obvody obsahujú tranzistory, potom sa takéto zariadenia v tom líšia generovať obrovské množstvo tepla. Hrozí im tiež skrat. Obzvlášť drahá pri ich použití je chyba vo výbere polarity pri pripájaní ku kontaktom batérie.
Často pri vytváraní nabíjačky vodiči používajú obvody, ktoré obsahujú tyristory. Bohužiaľ nie sú schopné zabezpečiť vysokú stabilitu prúdu dodávaného do batérie.
Ďalšou významnou nevýhodou nabíjacích obvodov s tyristormi je akustický hluk. Nemôžeme ignorovať rádiové rušenie, ktoré môže ovplyvniť prevádzku. mobilné telefóny alebo iné rádiové zariadenie.
Dôležité! Feritový krúžok môže výrazne znížiť rádiové rušenie z nabíjačky s tyristormi. Je potrebné ho pripevniť na napájací kábel.
Aké schémy sú populárne na internete?
Existuje mnoho technických riešení, z ktorých každé má svoje klady a zápory. Najčastejšie na internete nájdete schému zapojenia nabíjačky z počítačového zdroja.
V takomto rozhodnutí je niekoľko dôležitých nuancií. Mnoho motoristov si vyberá túto konkrétnu cestu vytvorenia nabíjacieho zariadenia, pretože štrukturálne schémy napájacích zdrojov pre počítače sú navzájom identické. Napriek tomu elektrické obvody majú rôzne. Preto na prácu so zariadeniami tejto triedy je potrebné špecializované vzdelanie. Pre samoukov a amatérov to bude dosť ťažké zvládnuť podobná práca.
Je lepšie zamerať svoju pozornosť na obvod kondenzátora. Má nasledujúce výhody:
- Po prvé, poskytuje relatívne vysokú účinnosť.
- Po druhé, tento dizajn vytvára minimálne teplo.
- Po tretie, zaručuje stabilný zdroj prúdu.
- Štvrtou nespornou výhodou je celkom dobrá ochrana proti náhodnému skratu.
Žiaľ, bez nedostatkov sa to nezaobišlo. Niekedy počas prevádzky tejto nabíjačky dôjde k strate kontaktu s batériou. V dôsledku toho sa napätie niekoľkokrát zvyšuje. Tým sa vytvorí rezonančný obvod. Tým sa deaktivuje celý okruh.
Aktuálne schémy
Všeobecná štruktúra
Napriek zjavnej zložitosti, túto štruktúru celkom ľahké vytvoriť. V skutočnosti sa skladá z niekoľkých ucelených systémov. Ak sa necítite dostatočne sebavedomí na to, aby ste to zbierali. Niektoré prvky môžete eliminovať pri zachovaní väčšiny výkonu.
Z tohto obrázku môžete napríklad vylúčiť všetky prvky, ktoré sú zodpovedné za automatické vypnutie. To značne zjednoduší proces rádiotechnických prác.
Dôležité! V celkovej štruktúre zohráva osobitnú úlohu elektrický systém, ktorý je zodpovedný za ochranu pred nesprávnym pripojením pólov.
Na ochranu nabíjačky pred nesprávnym zapojením pólov sa používa relé. V tomto prípade, ak je pripojená nesprávne, dióda neumožní prechod prúdu a obvod zostane funkčný.
Za predpokladu, že sú všetky kontakty správne zapojené, prúd tečie na svorky a zariadenie napája autobatériu. Tento typ ochranného systému je možné použiť s tyristorovým a tranzistorovým zariadením.
Predradné kondenzátory
Keď vyrábate systém nabíjania kondenzátorového typu, osobitná pozornosť by sa mala venovať štruktúre rádiového inžinierstva zodpovednej za stabilizáciu sily prúdu. Najlepšie je zorganizovať jeho prevádzku zapojením primárneho vinutia T1 a kondenzátorov C4-C9 do série.
Dôležité! Zvýšenie kapacity kondenzátora umožňuje dosiahnuť zvýšenie aktuálneho výkonu.
Vyššie uvedený obrázok ukazuje úplne dokončenú elektrickú štruktúru schopnú nabíjať batériu. Jediné, čo je potrebné, je diódový mostík. Je to pravda, Stojí za zmienku, že spoľahlivosť tohto systému je extrémne nízka. Najmenšie porušenie kontaktu vedie k poruche transformátora.
Hodnota kondenzátora priamo závisí od nabitia batérie, vzťah je nasledujúci:
- 0,5 A - 1 uF;
- 1A - 3,4 uF;
- 2A - 8 uF;
- 4A - 16 uF;
- 8 A - 32 uF.
Najlepšie je zapojiť kondenzátory do skupín paralelne k sebe. Ako vypínač je možné použiť dvojtyčové zariadenie. Inžinieri niekedy používajú vo svojich obvodoch prepínače.
Výsledky
Existuje mnoho jednoduchých obvodov nabíjačky batérií. Aby ste si ich vyrobili sami, nepotrebujete žiadne špeciálne znalosti rádiového inžinierstva. Všetko, čo potrebujete, je vytrvalosť a túžba bezplatne obnoviť autobatériu. Najpraktickejšie je použiť obvod kondenzátora. Má vysokú účinnosť a dobrú odolnosť proti skratu.
Nabíjačka pre autobatérie je nenahraditeľná vec, ktorú by mal mať každý automobilový nadšenec, bez ohľadu na to, aká dobrá je batéria, pretože môže zlyhať v najnevhodnejšej chvíli.
Na stránkach webu sme opakovane preskúmali návrhy mnohých nabíjačiek. Nabíjačka teoreticky nie je nič iné ako napájací zdroj so stabilizáciou prúdu a napätia. Funguje to jednoducho - vieme, že napätie nabitej autobatérie je cca 14-14,4 V, presne toto napätie je potrebné nastaviť na nabíjačke, následne nastaviť požadovaný nabíjací prúd, v prípade kyselinových štartovacích batérií je to desatina kapacity batérie, napríklad - 60 A /h, nabíjame prúdom 6 Ampérov.
V dôsledku toho, keď sa batéria nabíja, prúd klesne a nakoniec dosiahne nulu - hneď ako sa batéria nabije. Tento systém sa používa vo všetkých nabíjačkách, proces nabíjania nie je potrebné neustále monitorovať, pretože všetky výstupné parametre nabíjačky sú stabilné a nezávisia od zmien sieťového napätia.
Na základe toho je zrejmé, že na zostavenie nabíjačky potrebujete tri uzly.
1) Znižovací transformátor alebo spínaný zdroj plus usmerňovač
2) Prúdový stabilizátor
3) Stabilizátor napätia
Pomocou druhého sa nastaví prah napätia, na ktorý sa bude batéria nabíjať, a dnes budeme hovoriť konkrétne o stabilizátore napätia.
Systém je škaredý, len 2 aktívne komponenty, minimálne náklady, no, ak máte všetky komponenty, montáž nezaberie viac ako 10 minút.
Čo máme. tranzistor s efektom poľa ako silový prvok, nastaviteľná zenerova dióda, ktorá nastavuje stabilizačné napätie, toto napätie je možné nastaviť manuálne pomocou variabilného (alebo ešte lepšie trimra, viacotáčkového) odporu 3,3 kOhm. Na vstup stabilizátora je možné priviesť napätie až 50 voltov a na výstupe už získame stabilné napätie požadovanej hodnoty.
Minimálne možné napätie je 3V (v závislosti od tranzistor s efektom poľa) faktom je, že na to, aby sa tranzistor s efektom poľa otvoril na svojej bráne, musíte mať napätie vyššie ako 3 volty (v niektorých prípadoch viac), s výnimkou tranzistorov s efektom poľa, ktoré sú určené na prácu v obvodoch s úroveň logickej kontroly.
Stabilizátor dokáže spínať prúdy až do 10 A v závislosti od podmienok, najmä od typu tranzistora s efektom poľa, prítomnosti radiátora a aktívneho chladenia.
Nastaviteľná zenerova dióda TL431 je obľúbeným artiklom a nájdete ju v každom napájacom zdroji počítača, slúži na ovládanie výstupného napätia a je umiestnená vedľa optočlena.
Jednu moju nabíjačku som rozobral, aby som ukázal, ako vyzerá stabilizátor, netreba striktne posudzovať kvalitu montáže, kamarátova nabíjačka funguje 2 roky bez sťažností, vyrobil som ju narýchlo a netrápil sa príliš veľa.
A tiež chcem poznamenať jeden bod, ak sa rozhodnete vymeniť olej vo svojom aute, potom by som rád odporučil vynikajúci obchodný dom „Maslyonka“, ktorý sa zaoberá práve týmto smerom. Príďte a vyberte si priemyselný olej, neexistujú tu žiadne falzifikáty...
