Схеми зарядних пристроїв для автомобільних АКБ: як зробити своїми руками

Anonim
Бувають випадки, особливо взимку, коли власники автомобілів потребують підзарядки автомобільного акумулятора від зовнішнього джерела живлення. Безумовно, людям, які не мають хороших навичок роботи з електротехнікою, бажано купити заводське пристрій зарядки акумуляторної батареї, ще краще придбати пуско-зарядний пристрій для запуску двигуна з розрядженим акумулятором без втрат часу на зовнішню підзарядку.

Але якщо є невеликі знання в галузі електроніки, можна зібрати просту зарядний пристрій своїми руками.

Загальна характеристика

Для правильного обслуговування акумулятора і продовження терміну його служби підзарядка потрібна при падінні напруги на клемах нижче 11, 2 В. При такій напрузі двигун, швидше за все, запуститься, але при довгій стоянці взимку це призведе до сульфатации пластин і, як наслідок, до зниження ємності батареї. При тривалій стоянці взимку необхідно регулярно стежити за вольтажем на клемах АКБ. Воно повинно складати 12 В. Найкраще зняти батарею і занести її в тепле місце, не забуваючи при цьому стежити за рівнем заряду.

Зарядка АКБ виробляється постійним або імпульсним струмом. При використанні блоку живлення постійної напруги струм для правильної зарядки повинен складати одну десяту частину від ємності батареї. Якщо ємність АКБ становить 50 А-ч, то для зарядки необхідний струм 5 ампер.

Для продовження терміну служби АКБ застосовують методики десульфатаціі акумуляторних пластин. Батарею розряджають до напруги менше п'яти вольт багаторазовим споживанням великої струму короткої тривалості. Приклад такого споживання - запуск стартера. Після цього виробляють повільну повну зарядку маленьким струмом в межах одного ампера. Повторюють процес 8-9 разів. Метод десульфатаціі є довгим за часом, але згідно з усіма дослідженнями дає хороший результат.

Потрібно пам'ятати, що при зарядці важливо не допускати перезаряда АКБ. Заряд проводиться до напруги 12, 7-13, 3 вольт і залежить від моделі батареї. Максимальний заряд вказується в документації до акумулятора, яку завжди можна знайти в інтернеті.

Перезаряд викликає закипання, збільшує щільність електроліту і, як наслідок, руйнування пластин. Заводські пристрої зарядки мають системи контролю заряду і подальшого відключення. Зібрати самостійно такі системи, не володіючи достатніми знаннями в електроніці, досить складно.

Схеми для збірки своїми руками

Варто розповісти про простих пристроях зарядки, які можна зібрати, маючи мінімальні знання в електроніці, а ємність заряду відстежити шляхом підключення вольтметра або звичайного тестера.

Схема зарядки для екстрених випадків

Бувають випадки, коли автомобіль, що простояв ніч біля будинку, вранці неможливо завести через розрядженого акумулятора. Причин виникнення цього неприємного обставини може бути багато.

Якщо акумулятор був в хорошому стані і трохи розрядився, вирішити проблему допоможуть:

  1. Джерело постійної напруги 12-25 вольт.
  2. Опір обмеження струму.

Як джерело живлення відмінно підійде зарядний пристрій від ноутбука. Воно володіє вихідною напругою в 19 вольт і струмом в межах двох ампер, чого цілком достатньо для виконання поставленого завдання. На вихідному роз'ємі, як правило, внутрішній вхід - плюс, зовнішній контур штекера - мінус.

Як обмежувального опору, яке є обов'язковим, можна застосувати салонну лампочку. Можна використовувати і більш потужні лампи, наприклад, від габаритів, але це створить зайве навантаження на блок живлення, що дуже небажано.

Збирається елементарна схема: мінус блоку живлення підключається до лампочки, лампочка до мінуса АКБ. Плюс йде безпосередньо від батареї до блоку живлення. Протягом двох годин акумулятор отримає заряд для запуску двигуна.

З блоку живлення від стаціонарного комп'ютера

Такий пристрій складніше у виготовленні, але його можна зібрати з мінімальними знаннями в електроніці. Основою послужить непотрібний блок від системного блоку комп'ютера. Вихідні напруги таких блоків +5 і +12 вольт з вихідним струмом близько двох ампер. Ці параметри дозволяють зібрати немічне зарядний пристрій, який при правильній збірці довго і надійно послужить господареві. Повна зарядка акумулятора займе тривалий час і буде залежати від ємності батареї, але не буде створюватися ефекту десульфатаціі пластин. Отже, покрокова збірка приладу:

  1. Розібрати блок живлення і випаять всі дроти крім зеленого. Запам'ятати або відзначити місця входу чорного (GND) і жовтого +12 В.
  2. Зелений провід припаяти до місця, де знаходився чорний (це необхідно для старту блоку без системної плати ПК). На місце чорного дроти припаяти відведення, який буде мінусовим для зарядки АКБ. На місце жовтого дроти припаяти плюсовій відведення зарядки акумулятора.
  3. Необхідно знайти мікросхему TL 494 або її аналог. Список аналогів легко знайти в інтернеті, один з них обов'язково буде знайдений в схемі. При всьому різноманітті блоків без цих мікросхем їх не виробляють.
  4. Від першої ноги цієї мікросхеми - вона ліва нижня, знайти резистор, який йде на вихід +12 вольт (жовтий провід). Це можна зробити візуально по доріжках на схемі, можна за допомогою тестера, підключивши харчування і заміривши напруга на вході резисторів, що йдуть до першої нозі. Не варто забувати, що на первинну обмотку трансформатора йде напруга 220 вольт, тому потрібно дотримуватися заходів безпеки під час запуску блоку без корпусу.
  5. Випаяти знайдений резистор, заміряти його опір тестером. Підібрати близький за номіналом змінний резистор. Виставити його на номінал потрібного опору і запаяти на місце видаленого елемента схеми гнучкими проводами.
  6. Запустивши блок живлення шляхом регулювання змінного резистора, отримати напруга 14 В, в ідеалі 14.3 В. Головне, не перестаратися пам'ятаючи, що 15 В, як правило, межа для відпрацювання захисту і, як наслідок, відключення.
  7. Випаяти змінний резистор, збивши його настройку, і заміряти вийшло опір. Необхідний або максимально близький номінал опору підібрати або набрати з декількох резисторів і запаяти в схему.
  8. Блок перевірити, на виході має бути шукане напруга. При бажанні до виходів на схемі плюса і мінуса можна підключити вольтметр, помістивши його на корпусі для наочності. Подальша збірка відбувається в зворотному порядку. Прилад готовий до використання.

Блок прекрасно замінить недорогу заводську зарядку і досить надійний. Але ОБОВ'ЯЗКОВО потрібно пам'ятати, що пристрій має захист від перевантаження, але це не врятує від помилки в полярності. Простіше кажучи, якщо переплутати плюс і мінус при підключенні до АКБ, зарядний миттєво вийде з ладу.

Схема зарядного пристрою з старого трансформатора

Якщо під рукою немає старого блоку живлення від комп'ютера, і радіотехнічний досвід дозволяє самостійно монтувати нескладні схеми, то можна скористатися наступною досить цікавою схемою зарядки АКБ з контролем і регулюванням напруги, що подається.

Для складання пристрою можна скористатися трансформаторами від старих блоків безперебійного живлення або телевізорів радянського виробництва. Підійде будь-який потужний понижуючий трансформатор з сумарним набором напружень на вторинних обмотках приблизно 25 вольт.

Доданий випрямляч зібраний на двох діодах КД 213А (VD 1, VD 2), які встановлюються обов'язково на радіатор і можуть бути замінені будь-якими імпортними аналогами. Аналогів багато, і вони легко підбираються за довідниками в інтернеті. Напевно потрібні діоди знайдуться вдома у старій непотрібної апаратурі.

Такий же метод можна застосувати для заміни управителя транзистора КТ 827А (VT 1) і стабілітрона Д 814 А (VD 3). Транзистор встановлюється на радіатор.

Регулювання напруги, що подається здійснюється змінним резистором R2. Схема проста і свідомо робоча. Зібрати її зможе людині з мінімальними знаннями в електроніці.

Імпульсна зарядка для АКБ

Схема складна в збірці, але це єдиний недолік. Знайти просту схему імпульсного блоку зарядки навряд чи вийде. Це компенсується плюсами: такі блоки майже не гріються, при цьому мають серйозну потужність і великий ККД, відрізняються компактним розміром. Запропонована схема, в змонтованому на платі вигляді, вміститися в контейнер розміром 160 * 50 * 40 мм. Для складання приладу необхідно розуміти принцип роботи ШИМ (Широтно-імпульсна модуляція) генератора. У запропонованому варіанті він реалізований за допомогою поширеного і недорогого контроллера IR 2153.

При застосованих конденсаторах потужність приладу 190 Ватт. Цього вистачить для зарядки будь-якого акумулятора легкого автомобіля ємністю до 100 А-ч. Встановивши конденсатори по 470 мкФ, потужність зросте в два рази. Чи стане можлива зарядка АКБ ємністю до двохсот ампер / годин.

Корисна порада

При використанні пристроїв без автоматичного контролю заряду АКБ можна застосувати найпростіше мережеве, добове реле китайського виробництва. Це позбавить від необхідності стежити за часом відключення блоку від мережі.

Вартість такого приладу близько 200 рублів. Знаючи приблизний час зарядки свого акумулятора, можна виставити потрібний час відключення. Це гарантує своєчасне припинення подачі електрики. Можна відволіктися на справи і забути про АКБ, що може привести до закипання, руйнування пластин і виходу акумулятора з ладу. Новий акумулятор буде коштувати набагато дорожче

Запобіжні заходи

При використанні приладів, зібраних своїми руками, слід дотримуватися наступних правил безпеки:

  1. Всі прилади, включаючи АКБ, повинні перебувати на вогнетривкої поверхні.
  2. При первинному застосуванні виготовленого приладу необхідно забезпечити повний контроль всіх параметрів зарядки. Обов'язково потрібно контролювати температуру нагрівання всіх елементів зарядки і АКБ, не можна допускати закипання електроліту. Параметри напруги і струму контролюють тестером. Первинний контроль допоможе визначити час повної зарядки акумулятора, що стане в нагоді в майбутньому.

Зібрати зарядку для АКБ нескладно навіть для новачка. Головне, робити все уважно і дотримуватися заходів безпеки, т. К. Доведеться мати справу з відкритим напругою в 220 вольт.