Зарядний пристрій із струмовою стабілізацією. Регульований стабілізатор напруги для зарядного пристрою Схема зарядного для авто стабільною напругою
Мені довелося зовсім недавно самостійно спорудити зарядний пристрій автомобільного акумулятора зі струмом 3 - 4 ампер. Звичайно мудрувати, що то не бажання, не часу не було і насамперед згадалася схема стабілізатора зарядного струму. За цією схемою дуже просто та надійно зробити зарядний пристрій.
Ось сама схема для зарядного пристрою:
Встановлена була стара мікросхема (К553УД2), вона хоч і стара, просто час не було випробувати нові, та й до того ж вона опинилася під рукою. Шунт від старого тестера чудово підійшов на місце резистора R3. Резистор можна звичайно і самим виготовити з ніхрому, але при цьому перетин має бути достатнім, щоб витримати через себе струм і не розжаритися до краю. 
Встановлюємо шунт паралельно амперметру, підбираємо його з огляду на розміри вимірювальної головки. Власне і встановлюємо ми його на клему головки.
Таким чином виглядає друкована платастабілізатора струму зарядного пристрою:
Трансформатор може бути застосований від 85 вт і вище. Обмотка вторинна має бути на напругу 15 вольт, а перетин дроту має починатися від 1,8 мм (діаметр по міді). На місце випрямного мосту підійшов 26МВ120А. Може він більшуватий для такого типу конструкції, зате встановлювати його дуже просто, прикрутив і надів клеми. Можна встановити будь-який діодний міст. Для нього головне завдання – витримати відповідний струм.
Корпус можна зробити з будь-чого, у мене добре підійшов корпус від старої магнітоли. Для гарного пропускання повітря на верхній кришціпросвердлив дірки. Замість передньої панелі було встановлено аркуш текстоліту. Шунт, який на амперметрі треба відрегулювати спираючись на показання тестового амперметра.
На задню стінку радіатора кріпимо транзистор.
Ну ось ми зібрали стабілізатор струму, тепер треба перевірити його, закоротивши між собою (+) та (-). Регулятор повинен забезпечити плавне регулювання у всьому діапазоні зарядного струму. Якщо необхідно, можна скористатися підбором резистора R1.
Важливо пам'ятати що вся напруга надходить на регулювальний транзистор і сильно нагрівається! Як тільки перевірили, розмикаємо перемичку!
Все готове і тепер можна скористатися таким зарядним пристроєм, який у всьому діапазоні зарядки стабільно буде підтримувати струм. Необхідно стежити за показанням напруги на акумуляторі по вольтметру, оскільки такий зарядний пристрій не має автоматичного вимкнення після закінчення зарядки.
ЗАРЯДНІ ПРИСТРОЇ ДЛЯ АВТОМОБІЛЬНИХ АКУМУЛЯТОРІВ
Схеми зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів досить поширені і кожна має свої переваги і недоліки. Більшість найпростіших схем зарядних пристроїв побудовано за принципом регулятора напруги з вихідним вузлом, зібраним на тиристорах або потужних транзисторів. Ці схеми мають істотні недоліки - струм заряду непостійний і залежить від досягнутого на акумуляторі напруги. Велика кількість схем немає захисту від короткого замикання виходу, що призводить до пробою вихідних силових елементів. Пропонована схема позбавлена цих недоліків, досить надійна (розроблена в 1995 р. і виготовлена в кількості близько 20 екземплярів, які жодного разу не виходили з ладу) і розрахована на повторення радіоаматорами "середнього рівня".
Пристрій забезпечує струм заряду до 6А, контроль струму та напруги за допомогою стрілочного індикатора, захист від короткого замикання та автоматичне вимкненнячерез заданий час за допомогою таймера. Схема складається з формувача пилкоподібної напруги(транзистори VT1, VT2), компаратора DA1 , підсилювача сигналу з струмовимірювального шунта на операційному підсилювачі DA2 та вихідних силових тиристорів VD5, VD6 , які встановлені на невеликі радіатори, якими можна використовувати металевий корпус пристрою. Налаштування схеми проводиться у кілька етапів: 1. Осцилографом заміряється амплітуда "пили" на змінному резистори R6 , яка має бути близько 2В, в іншому випадку підбором резистора R4 е е доводять до цього значення. Далі навантажують шунт R18 струмом 6А та підбором резисторів R15, R17 добиваються рівня напруги на вході 3 компаратора, що дорівнює амплітуді пилкоподібної напруги (2В) - після цього зарядний пристрій починає нормально регулювати вихідний струм. 2. До виходу пристрою послідовно із зовнішнім зразковим амперметром підключають акумулятор, що заряджається, регулятором струму встановлюють значення 3 ... 6 А, а тумблер зарядного пристрою перемикають в положення "струм". Підбір резистора R14 досягають правильних показань струму за шкалою вбудованого приладу. 3. Акумулятор підключають безпосередньо до виходу зарядного пристрою та контролюють напругу на ньому за допомогою зовнішнього зразкового вольтметра. Підбір резистора R20 домагаються правильних показань вбудованого стрілочного приладу за шкалою напруги. На цьому налаштування закінчено. Як вимірювальний прилад можна використовувати будь-яку доступну головку, лінійну шкалу якої необхідно заздалегідь підготувати. Шунт R18 можна виготовити з відрізка ніхромового дроту діаметром близько 2 мм і довжиною близько 15 см. Точність установки опору не має великої ролі, т.к. підбором резисторів R15, R17 встановлюється необхідна величина сигналу на виході DA2 . За недостатньо надійного запуску тиристорів конденсатор С6 можна видалити, а резистор R11 замінити на двоватний, номіналом 510 Ом... 1кОм. Таймер окремого налаштування не вимагає, за бажання його можна не виготовляти - решта схеми не зміниться. Основні електронні елементи зібрані на друкованій платі.
Ця схема пройшла випробування часом, не містить дефіцитних або малопоширених елементів, але за період з'явилася нова доступна елементна база, що дозволяє побудувати джерела живлення з вищими характеристиками. Схеми, наведені на наступних сторінках розділу розроблялися порівняно недавно, використовують доступні в даний час елементи та підходять для повторення радіоаматорами середнього рівня:
За певних умов акумулятор автомобіля розряджається. Це може статися як через природне зношування деталі, так і через неправильну експлуатацію. Наприклад, якщо залишити машину на зиму на автостоянці, цілком імовірно, що вам знадобиться зарядний пристрій, щоб пожвавити автомобіль.
Увага! Зібрати зарядний пристрій автомобільного акумулятора можна своїми руками, головне, робити все чітко за схемою.
Процес розряджання акумулятора
Перед тим як розпочати відновлення пристрою, необхідно розглянути в деталях причину, що призвела до такої ситуації. Схема роботи досить проста. Акумулятор заряджається від генератора.
Щоб виділення газів під час заряджання не перевищило допустимі норми, встановлюється спеціальне реле. Воно забезпечує потрібний рівеньподачі електроенергії. Зазвичай цей показник встановлюється на позначці 14,1 Ст.Допускається похибка не більше 0,2 У.
Тим не менш, щоб автомобільний акумулятор зарядився повністю, необхідно зарядний пристрій з потужністю 14,5 В, що видається, його схема досить проста. Не дивно, що зробити апарат під силу практично кожному автомобілісту.
Якщо на вулиці плюсова температура, запустити машину може наполовину заряджений акумулятор. На жаль, взимку в такій ситуації у вас можуть виникнути серйозні проблеми. Справа в тому, що коли за вікном -20 ємність батареї зменшується вдвічі. Не дивно, що за такого розкладу більшість автомобілістів замислюються про схему зарядного пристрою для акумулятора, який можна було б легко зібрати.
Під впливом негативних температур в'язкість мастила збільшується. Також зростає сила пускових струмів. В результаті запустити автомобіль без прикурювання не вдасться. Звичайно ж, до такого краще не доводити.
Важливо! Перед зимою найкращою профілактикою акумулятора буде заряджання за допомогою зарядного пристрою, який ви зібрали на основі однієї із представлених у статті схем.
Безумовно, зарядний пристрій акумулятора можна придбати в магазині, але його вартість не мала. Мабуть, саме з цієї причини все більше автомобілістів звертаються до старих схем, які дозволяють зібрати працюючий пристрій своїми руками за кілька годин.
Про зарядні пристрої для автомобіля
За бажанням і деякою спроможністю зарядити акумулятор можна навіть за допомогою одного діода. Щоправда, для цього знадобиться ще й обігрівач, але зазвичай він є у кожному гаражі.
Схема включення такого примітивного зарядного пристрою досить проста. Акумулятор підключається через діод до електричної мережі. Потужність обігрівача може перебувати в діапазоні 1-2 кіловат. П'ятнадцятої години такої терапії достатньо, щоб повернути акумулятор до життя.
Важливо! ККД зарядного пристрою, електрична схема якого складається з обігрівача та діода, становить лише 1 відсоток.
Якщо альтернативою розглядати зарядні пристрої, у робочих схемах яких є транзистори, то подібні апарати відрізняються тим, що виділяють дуже багато тепла.Також вони схильні до ризику короткого замикання. Особливо дорого при їх використанні стоїть помилка вибору полярності при підключенні контактів батареї.
Часто водії під час створення зарядного пристрою використовують схеми, які включають тиристори. На жаль, вони не здатні забезпечити високу стабільність струму, що подається на батарею.
Ще одним вагомим недоліком схем зарядного пристрою з тиристорами є акустичний шум. Не можна залишити без уваги і радіоперешкоди, здатні вплинути на роботу. мобільних телефонівчи іншої радіотехніки.
Важливо! Істотно знизити радіоперешкоди від зарядного пристрою з тиристорами дозволяє феритове кільце. Його потрібно надіти на мережний провід.
Які схеми користуються популярністю в інтернеті
Існує безліч технічних рішень, кожне з яких має свої плюси та мінуси. Найчастіше в інтернеті можна знайти схему зарядного пристрою із блока живлення комп'ютера.
У подібному рішенні є кілька важливих нюансів. Багато автомобілів вибирають саме такий шлях створення пристрою для підзарядки тому, що структурні схеми блоків живлення для комп'ютерів ідентичні один одному. Проте електричні схемивони різні.Тому для того щоб працювати з пристроями такого класу потрібна профільна освіта. Самоукам та аматорам буде досить важко впоратися з подібною роботою.
Краще зосередити свою увагу на схемі конденсатора. Вона має такі плюси:
- По-перше, вона дає порівняно високий ККД.
- По-друге, така конструкція виділяє мінімум тепла.
- По-третє, гарантує стабільне джерело струму.
- Четвертою незаперечною перевагою є досить непоганий захист від випадкового замикання.
На жаль, без недоліків обійтися не вдалося. Іноді при роботі цього зарядного пристрою спостерігається зникнення контакту з акумулятором. Як результат напруга зростає у кілька разів. У цьому утворюється резонансний контур. Це виводить із ладу всю схему.
Чинні схеми
Загальна структура
Незважаючи на складність, що здається, дана структурадосить проста у створенні. Фактично вона складається з кількох закінчених систем. Якщо ви не відчуваєте впевненості, яка дозволить вам її зібрати. Можна скасувати деякі елементи, зберігши при цьому більшу частину продуктивності.
Наприклад, можна виключити з цього малюнка всі елементи, які за автоматичне відключення. Це дозволить значною мірою спростити процес радіотехнічних робіт.
Важливо! У загальній структурі особливу роль відіграє електротехнічна система, яка відповідає за захист від неправильного підключення полюсів.
В якості захисту зарядного пристрою від неправильного підключення полюсів використовується реле. У такому разі при неправильному підключенні діод не пропустить струм, і схема збереже свою працездатність.
За умови, що всі контакти правильно підключені, струм надходить на клеми і пристрій забезпечує живлення автомобільної батареї. Систему захисту такого типу можна використовувати з тиристорним та транзисторним обладнанням.
Баластні конденсатори
Коли ви робите зарядну систему конденсаторного типу, особливу увагу потрібно приділити радіотехнічній структурі, що відповідає за стабілізацію сили струму. Найкраще організувати її роботу за допомогою послідовного включення первинної обмотки T1 та конденсаторів С4-С9.
Важливо!Збільшення ємності конденсатора дозволяє досягти зростання потужності струму.
На малюнку вище представлено повністю готову електротехнічну структуру, здатну зарядити батарею. Єдине, що потрібно – це діодний міст. Щоправда, Варто зазначити, що надійність даної системи вкрай низька. Найменше порушення контакту призводить до поломки трансформатора.
Номінал конденсатора залежить від заряду батареї, залежність наступна:
- 0,5 А - 1 мкF;
- 1 А - 3, 4 мкF;
- 2 А - 8 мкF;
- 4 А - 16 мкF;
- 8 А - 32 мкF.
Конденсатори найкраще підключати групами паралельно один до одного. Як перемикач можна задіяти двухгалетный апарат. Іноді інженери у схемах використовують тумблери.
Підсумки
Існує безліч простих схем зарядного пристрою для акумулятора. Для того щоб зробити їх своїми руками не потрібні спеціальні радіотехнічні знання. Досить посидючості та бажання без витрат відновити автомобільну батарею. Найпрактичніше використовувати конденсаторну схему. Вона має високий ККД і добре протистоїть коротким замиканням.
Зарядний пристрійдля автомобільних акумуляторів - незамінна річ, яка повинна бути у кожного автолюбителя, незалежно від того, наскільки акумулятор хороший, оскільки підводити він може в незручну хвилину.
Конструкції численних зарядних пристроїв ми не раз розглядали на сторінках сайту. Зарядний пристрій за ідеєю ніщо інше як блок живлення зі стабілізацією струму і напруги. Працює просто – ми знаємо, що напруга зарядженого автомобільного акумулятора близько 14-14,4 Вольт, на зарядному пристрої потрібно виставити саме цю напругу, далі виставити бажаний струм заряду, у разі кислотних стартерних АКБ це десята частина ємності акумулятора, наприклад – 0 акумулятор /год, заряджаємо його струмом 6 Ампер.
У результаті в міру заряду акумулятора струм падатиме і з часом прийме нульове значення - як тільки акумулятор заряджений. Така система використовується у всіх зарядних пристроях, процес заряду не потрібно постійно контролювати, оскільки всі вихідні параметри зарядного пристрою стабільні і не залежать від перепадів напруги.
Виходячи з того ставати ясно, що для будівництва зарядного пристрою необхідно мати три вузли.
1) Знижувальний трансформатор або імпульсний джерело живлення плюс випрямляч
2) Стабілізатор струму
3) Стабілізатор напруги
За допомогою останнього задається поріг напруги, до якого заряджатиметься акумулятор і сьогодні ми поговоримо саме про стабілізатор напруги.
Система прсота до неподобства, всього 2 активних компонентів, мінімальні витрати, а збірка займе не більше 10 хвилин за наявності всіх компонентів.
Що ми маємо. польовий транзистор як силовий елемент, регульований стабілітрон, який задає напругу стабілізації, цю напругу можна виставити вручну, за допомогою змінного (а краще підстроювального, багатооборотного) резистора 3,3 кОм. На вхід стабілізатора можна подавати напругу до 50 Вольт, на виході вже отримуємо стабільну напругу потрібного номіналу.
Мінімальна можлива напруга 3Вольт (залежить від польового транзистора) Справа в тому, що для того, щоб польовий транзистор відкрився на його затворі потрібно мати напругу вище 3-х вольт (у деяких випадках і більше) крім польових транзисторів, які призначені для роботи в ланцюгах з логічним рівнем управління.
Стабілізатор може комутувати струми до 10 Ампер залежно від умов, зокрема типу польового транзистора, від наявності радіатора та активного охолодження.
Регульований стабілітрон TL431 популярна штука і зустрічається в будь-якому комп'ютерному блоці живлення, на ньому побудований контроль вихідної напруги, стоїть поруч із оптопарою.
Розібрав один із своїх зарядних пристроїв, щоб показати як виглядає стабілізатор, за якість монтажу суворо судити не потрібно, зарядник 2 роки працює у друга без нарікань, робив його нашвидкуруч особливо не морочився.
І ще хочу відзначити один момент, якщо ви вирішили поміняти масло у своєму автомобілі, то хочу порекомендувати відмінний торговий дім "Масляня", який займається саме в цьому напрямку. Заходьте та вибирайте індустріальну олію, тут немає підробок.
