Схема зарядка для аккумулятора своими руками схема: схемы на самодельное зарядное устройство для АКБ

Содержание

схемы на самодельное зарядное устройство для АКБ

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

ТЕСТ:

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:

  1. По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

  1. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

  1. Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

  1. Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

  1. Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

  1. А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
  2. А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
  3. А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
  4. А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
  5. А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

  1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
  2. Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
  3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
  4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
  5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

  1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
  2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
  3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

  1. Стек.
  2. Сонар.
  3. Hyundai.

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

  1. Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
  2. Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

ЗУ на 12 вольтЗУ на 12 вольтЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В.  Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Необходимые компоненты:

  1. dc-dc понижающий преобразователь.
  2. Амперметр.
  3. Диодный мост КВРС 5010.
  4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
  5. трансформатор ТС 180-2.
  6. Предохранители.
  7. Вилка для подключения к сети.
  8. «Крокодилы» для подключения клемм.
  9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Схема ЗУ Рассвет 2Схема ЗУ Рассвет 2Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Умное ЗУУмное ЗУУмное ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания  на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

11 примеров: схемы на самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

11 примеров: схемы на самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Инверторный видИнверторный видИнверторный вид

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт. Ток используется с величиной С/20:  «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла. Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

Схема ЭлектроникаСхема ЭлектроникаСхема Электроника

1 схема мощного ЗУ

Мощное ЗУМощное ЗУМощное ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Советское ЗУСоветское ЗУСоветское ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

Схема Электрон 3МСхема Электрон 3МСхема Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

Простые схемы

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Простая схемаПростая схемаПростая схема

Топ 4 схем импульсных ЗУ

Импульсные ЗУ

1 схема на тиристорное ЗУ

СхемаСхемаСхема

1 упрощенная схема с сайта Паяльник

СхемаСхемаСхема

1 схема на интеллектуальное ЗУ

Интеллектуальное ЗУИнтеллектуальное ЗУИнтеллектуальное ЗУ

4 подробные схемы защиты для ЗУ

Защита

Новые схемы 2017 и 2018 года

Новые схемы

1 схема на китайское ЗУ

СхемаСхемаСхема

1 простая схема — как собрать ЗУ

СхемаСхемаСхема

Зарядное устройство для автомобильного АКБ. Схемы.

По этой схеме собрать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А (размеры трансформатора внушительные, примерно 15х15х15 см. и выше). Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Настройка прибора сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру (мультиметру, авометру).


Совсем элементарная схема простейшего зарядного устройства АКБ автомобилей

Диоды Д 242, Д 242А, конденсатор электролитический 2200 мкф 25 В

Трансформатор силовой

1 обмотка на 220 В, 2 обмотка 15 В от 6 А и можно до 15 А, ТС 180-2 от старого лампового ЧБ телевизора вполне подойдёт.

Данная схема ЗУ имеет большие пульсации на выходе.


Схема ЗУ с автоматическим отключением АКБ


Пусковое устройство

Применение пускового устройства будет особенно полезно автолюбителям, занимающимся эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, так как оно продлевает срок службы аккумулятора, а также позволяет без проблем заводить холодный автомобиль зимой, даже при не полностью заряженном аккумуляторе. Из опыта известно, что при минусовой температуре аккумулятор снижает свою отдачу на 25…40%. А если он еще не полностью заряжен, то не сможет обеспечить требуемый для пуска двигателя начальный ток 200 А. Этот ток потребляет стартер в начальный момент раскрутки вала двигателя (номинальный ток потребления стартером около 80 А, но в момент пуска он значительно больше).

Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100А при напряжении 10…14В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис.1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.

Рис.1.

Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА — при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается). Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.

Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260…290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5…2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200…380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь.

Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше — домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной — даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.

При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.

Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15… 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность — одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12…13,8В при номинальном сетевом напряжении 220В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, Х3 нагрузочном резисторе сопротивлением 5…10 Ом.

Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок («плюс» диода соединен с крепежной гайкой).

Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники. Контакты включателя S1 должны быть рассчитаны на ток не менее 5А, например типа Т3.


Зарядно-пусковое устройство Старт УПЗУ-У3 — схема, описание

Устройство предназначено для зарядки аккумулятора током не более 30А, также для пуска стартера дополнительным током 50А при наличии заряженного аккумулятора

Инструкция к ЗПУ Старт УПЗУ-У3 — Скачать

Схемы зарядных устройств для автомобильного аккумулятора: сборка своими руками

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Зарядник для аккумулятора автомобиля

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

Как узнать состояние батареи

Простое зарядное устройство для аккумулятораЧтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

  • 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
  • 12.3…12.4 В — 75%;
  • 12.0…12.1 В — 50%;
  • 11.8…11.9 В — 25%;
  • 11.6…11.7 В — разряжена;
  • ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

  •  Зарядное устройство для аккумулятора автомобиляЗарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
  • Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Зарядное устройство своими руками

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: схема

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

  1. Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятораВсе свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
  2. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
  3. Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
  4. Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
  5. Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
  6. Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками

Зарядное устройство для аккумулятора – это необходимый девайс каждого автолюбителя. Но в силу высокой стоимости и частых поломок, позволить себе купить новое ЗУ может далеко не каждый. Но выход есть.

Если вы имеете определенные навыки и умеете держать в руках инструменты, в том числе и паяльник, то сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками – не составит труда. Ниже более подробно изучим этот вопрос.

Немного полезной информации

Аккумулятором называется накопитель электрического заряда. Во время подачи на него электрического напряжения, происходит накопление энергии, что объясняется химическими изменениями внутри батареи. При подключении источника потребления можно наблюдать обратный процесс, который обусловлен обратным химическим изменением, создающим напряжение в области клеммов устройства. Через нагрузку происходит прохождение тока. То есть, чтобы получить напряжение от аккумуляторной батареи, следует сначала ее зарядить.

Сам процесс заряда батареи происходит по определенным правилам и зависит от вида аккумулятора. Из-за нарушения данных правил возможно уменьшение срока эксплуатации батареи, а также ее емкости.

Именно поэтому параметры для зарядного устройства к автомобильному аккумулятору должны подбираться строго индивидуально, для определенного носителя энергии.

Это возможно в случае со сложными зарядными устройствами, имеющими регулируемые параметры, а также приобретая отдельное ЗУ специально под определенную батарею. Но есть более универсальный и практичный вариант – сделать зарядное устройство своими руками.

Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

В процессе заряда батареи происходит восстановление израсходованной в емкости энергии. С этой целью на клеммы аккумуляторной емкости происходит подача напряжения, которая слегка выше, нежели основные рабочие показатели аккумуляторной батареи. В зависимости от вида зарядного устройства, подаваться может:

  1. Постоянный ток. Средняя длительность такого заряда составляет около 10 часов и более, при этом на протяжении всего времени происходит подача фиксированного тока. Напряжение может изменяться в пределах от 13,8 до 14,4 В в самом начале зарядки, а в конце она может снизиться до отметки в 12,8 В. То есть это постепенный метод накопления емкости батареи, который в ходе эксплуатации держится дольше. Но среди минусов можно выделить необходимость в контроле над процессом, так как важно вовремя выключить ЗУ. В случае перезаряда возможно закипание электролита, что снизит функциональность батареи.
  2. Постоянное напряжение. При таком типе заряда устройство все время подает напряжение в 14,4 В, при этом происходит изменение значений от больших в начале зарядки, до меньших – в конце. Поэтому перезаряд невозможен, разве что в случае если вы оставите ЗУ на несколько дней. Достоинством является меньшее время для заряда (7-8 часов), и возможность оставить ЗУ без присмотра. Но при частом использовании данного метода возможно более быстрое выхождение батареи из строя, в процессе эксплуатации она будет быстрее разряжаться.

Поэтому, если нет необходимости в быстром заряде батареи, лучше отдать предпочтение первому варианту – с постоянным током. А в случае, когда нужно быстро восстановить работоспособность АБ подойдет постоянное напряжение, но не для многоразового пользования.

Если же задаетесь вопросом, какое лучше зарядное устройство сделать своими руками, то здесь однозначно стоит выбрать вариант с подачей постоянного тока. По схеме этот прибор достаточно прост, и состоит из доступных элементов.

Как узнать состояние батареи?

Необходимость в зарядке аккумулятора автомобиля зависит от уровня заряда. И метод проверки, именуемый в народе как «крутит/не крутит» является не самым удачным методом. Если же батарея «не крутит», например, перед выездом, то вы вообще не сможете завести машину, состояние «не крутит»– критическое и может предполагать крайне негативные последствия для самого аккумулятора.

Самым эффективным и безопасным методом является измерение напряжение при помощи самого простого тестера. Так, при температуре воздуха приблизительно около 20 градусов, зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключенного от нагрузки аккумулятора такова:

  • 12,6-12,7 – батарея полностью заряжена;
  • 12,3-12,4 – уровень заряда составляет около 75%;
  • 12,0-12,1 – приблизительно 50%;
  • 11,8-11,9 – 25%;
  • 11,6-11,7 – батарея находится в разряженном состоянии;
  • если же показатель находится ниже отметки в 11,6 В, то это означает глубокий разряд.

Все вышеперечисленные показатели измеряются в вольтах.

Показатель в 10,6 Вольт является критическим, и если уровень еще больше снизится, то аккумуляторная батарея, особенно которая давно обслуживалась, просто выйдет из строя.

Нужные параметры при зарядке постоянным током

Уже доказано, что производить заряд автомобильных свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (в основном в автомобилях присутствуют именно такие) необходимо при помощи тока, не превышающего показателя в 10% от емкости всей батареи.

Так, в случае емкости АБ в 55 A/ч, максимальная подача тока заряда должна быть 5,5 А. По такому принципу высчитывается максимальный ток для любой батареи. Можно даже немного снизить подачу тока, но в таком случае процесс заряда будет идти немного медленнее. Накопление заряда будет происходить даже в случае, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в таком случае для восстановления емкости необходимо будет очень много времени.

Минимальное время заряда АБ при уровне тока в 10% от заряда составляет 10 часов, но это в случае полного разряда батареи, которого допускать недопустимо. Поэтому на фактическое время до полного заряда влияет глубина разряда.

Чтобы произвести расчет примерного времени до полного заряда, следует выяснить разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и вольтажом на данный момент. Если эту цифру умножить на 10, то можно получить приблизительно время в часах.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Обычно с целью пополнения емкости электрического накопителя, необходима бытовая сеть в 220 вольт, преобразовывающаяся в пониженное напряжение с помощью преобразователя. Сделать ЗУ своими руками вполне возможно, скорее, это даже не вызовет никаких проблем. Для этого достаточно будет минимальных знаний в области электротехники и умение пользоваться паяльником, и другими инструментами.

Простые схемы

Самый простой и действенный метод заключается в использовании понижающего трансформатора. С его помощью снижается напряжение в 220 В до необходимых для заряда 13-15 вольт.

Найти трансформаторы такого типа можно в старых ламповых телевизорах или же в блоках питания для компьютера, которые продаются на блошиных рынках. Однако имеется нюанс – на выходе трансформатора переменное напряжение. Поэтому появляется необходимость в его выпрямлении.

Это можно сделать с помощью таких методов:

  • Одного выпрямляющего диода, установленного после трансформатора, при этом на выходе подобного зарядного устройства будет наблюдаться пульсирующий ток с сильными ударами, так как срезана только одна полуволна. Ниже представлена самая простая схема с одним диодом.

  • Второй метод – это использование диодного моста, благодаря которому отрицательная волна будет заворачиваться вверх. Зарядное устройство тоже будет обладать пульсирующим током, но биение уже будут менее выраженными. Чаще всего в домашних условиях реализовывают именно эту схему, хотя она является далеко не самым лучшим вариантом. Диодный мост можно собрать самостоятельно на любых выпрямляющих диодах. Или же можно не заморачиваться, и приобрести уже готовую сборку.

  • Третий вариант – это диодный мост со сглаживающим конденсатором (4000-5000 мкФ, 25 вольт). На выходе данной схемы мы получается постоянный ток, что очень даже подходит для изготовления зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками.

Все вышеперечисленные схемы имеют в своем составе также предохранители типа 1А и приборы для измерения. С их помощью возможно контролировать процесс заряда аккумуляторной батареи. Однако можно исключить их из данных схем, но в таком случае для периодических измерений и контроля над функциональностью прибора необходимо будет использовать мультиметр.

И если в случае с контролем напряжения подобный вариант возможен (просто нужно будет приставлять щупы к клеммам), то вот проконтролировать ток будет достаточно сложно. В таком случае для измерения необходимо будет включать прибор в разрыв цепи. Это означает, что каждый раз для проверки тока потребуется выключать питание, после проводить проверку мультиметром в режиме измерения тока, а потом опять включать питание. Придется разбирать измерительную цепь в обратном направлении. В связи с этим необходимо заранее подумать о применении амперметра хотя бы на 10 А.

Среди недостатков данных схем можно выделить отсутствие возможности регулировки параметров заряда. Поэтому выбирая элементную базу, отдавайте предпочтение таким вариантам, чтобы на выходе сила тока соответствовала тем самым 10% или немного меньше от емкости батареи. Напряжение должно наблюдаться в пределах от 13,2 до 14,4 вольт.

Но что делать в случае, когда ток больше необходимой отметки? Для этого в схему ЗУ следует добавить резистор, который размещают на плюсовом выходе диодного моста непосредственно перед амперметром. По месту необходимо подобрать сопротивление, основной ориентир – ток. При этом мощность резистора должна быть немного больше, так как на него будет рассеиваться лишний заряд, приблизительно 10-20 ВТ.

Еще один нюанс – скорее всего зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками по вышеперечисленным схемам будет сильно нагреваться. Чтобы избежать перегорания, можно в схему добавить куллер, который должен располагаться после диодного моста.

Схемы с регулировкой

Недостатком всех данных схем является отсутствие возможности производить регулировку подачи тока. И единственный вариант изменить это – менять сопротивления. Можно поставить переменный подстроечный резистор, что является наиболее простым и эффективным вариантом. Однако более надежно будет произвести ручную регулировку тока в схеме с использованием двух транзисторов и подстроечным резистором.

Ниже предоставлена схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками, в которой имеется возможность производить ручную регулировку тока заряда.

Изменение тока заряда происходит при помощи переменного резистора, который необходимо разместить после составного транзистора VT1-VT2, поэтому через него проходит небольшой ток. В связи с этим мощность будет в среднем около 0,5-1 Вт.

Трансформатор с мощностью в 250-500 Вт и вторичная обмотка 15-17 В, при которой диодный мост должен быть собран на диодах с рабочим током в 5% и более.

Следует выбирать транзистор VT1 — П210, так как VT2 можно выбрать из нескольких вариантов. Это германиевые П13-П17 или же кремниевые КТ814, КТ 816. Чтобы отводить тепло и не провоцировать перегрев, следует на металлической пластине или же в области радиатора установить отвод не менее 300 см кв.

Зарядное устройство из блока питания

Для сбора простого зарядного устройства своими руками, необходим самый обыкновенный блок питания от старого компьютера и немного знаний в области радиотехники. При этом характеристики прибора будут очень даже неплохими. С помощью подобного устройства можно заряжать аккумуляторные батареи током не более 10 А, при этом имеется возможность регулировки тока и напряжения заряда.

Основным условием является блок питания с контроллером TL494. Чтобы создать автомобильную зарядку своими руками из блока питания компьютера, необходимо собрать схему, которая представлена ниже на картинке.

Далее представим алгоритм для доработки операции:

  1. Откусить провода шин питания, кроме желтый и черных.
  2. Произвести соединение желтых проводов между собой и отдельно черных, с учетом полюса «+» и «-» (отталкиваясь от данных на схеме).
  3. Перерезать все дорожки, которые ведут к выводам контроллера 1, 14, 15 и 16.
  4. Произвести установку на кожух блока питания переменных резисторов, номинал которых будет соответствовать 10 и 4,4 кОм, что необходимо для регулировки напряжения и тока зарядки.
  5. При помощи навесного монтажа собрать схему, показанную на картинке выше.

В случае правильного монтажа, на этом доработку можно считать завершенной. Останется только добавить вольтметр, амперметр и провода с крокодильчиками для подключения к батарее.

Имея небольшие знания и умения в области электрики и радиотехнологии, можно с легкостью разобраться с задачей создания зарядного устройства в домашних условиях. Важно соблюдать нюансы, и обращать внимания на мелочи, так как даже банальное несовпадение проводов или же путаница в полюсах может привести устройство в негодность.

Видео «Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства»

Схема простого зарядного устройства для АКБ

Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для

автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.

Схема простого зарядного устройства для АКБ

Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.

Схема простого зарядного устройства для АКБСхема простого зарядного устройства для АКБСхема простого зарядного устройства

Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Схема простого зарядного устройства

Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.

Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для десульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

для консульфатации аккумулятора

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 ампер\часов.

Диодный мостДиодный мост

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 ампер\часов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

 эффективный ток заряда

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

 эффективный ток заряда

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

 эффективный ток заряда

переделал на транзистор

 эффективный ток заряда эффективный ток заряда эффективный ток заряда

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером.  Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

 эффективный ток заряда

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.

заряда аккумуляторной батареи

По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.

Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).

Плата в формате .lay; скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Простые схемы для зарядки самых разных аккумуляторов

Приветствую, Самоделкины!
Сегодня мы рассмотрим 3 простые схемы зарядных устройств, которые могут быть использованы для зарядки самых разных аккумуляторов.

Первые 2 схемы работают в линейном режиме, а линейный режим в первую очередь означает сильный нагрев. Но зарядное устройство вещь стационарная, а не портативная, чтобы КПД было решающим фактором, так что единственный минус представленных схем – это то, что они нуждаются в больших радиатор охлаждения, а в остальном все хорошо. Такие схемы всегда применялись и будут применяться, так как имеют неоспоримые плюсы: простота, низкая себестоимость, не «гадят» в сеть (как в случае импульсных схем) и высокая повторяемость.

Рассмотрим первую схему:


Данная схема состоит всего из пары резисторов (с помощью которых задается напряжение окончания заряда или выходное напряжение схемы в целом) и датчика тока, который задает максимальной выходной ток схемы.


Если нужно универсальное зарядное устройство, то схема будет выглядеть следующим образом:

Вращением подстроечного резистора можно задать любое напряжение на выходе от 3 до 30 В. По идее можно и до 37В, но в таком случае на вход нужно подавать 40В, чего автор (AKA KASYAN) делать не рекомендует. Максимальный выходной ток зависит от сопротивления датчика тока и не может быть выше 1,5А. Выходной ток схемы можно рассчитать по указанной формуле:

Где 1,25 — это напряжение опорного источника микросхемы lm317, Rs — сопротивление датчика тока. Для получения максимального тока 1,5А сопротивление этого резистора должно быть 0,8 Ом, но на схеме 0,2 Ома.

Дело в том, что даже без резистора максимальный ток на выходе микросхемы будет ограничен до указанного значения, резистор тут в большей степени для страховки, а его сопротивление снижено для минимизации потерь. Чем больше сопротивление, тем больше на нем будет падать напряжение, а это приведет к сильному нагреву резистора.

Микросхему обязательно устанавливают на массивный радиатор, на вход подается не стабилизированное напряжение до 30-35В, это чуть меньше максимально допустимого входного напряжения для микросхемы lm317. Нужно помнить, что микросхема lm317 может рассеять максимум 15-20Вт мощности, обязательно учитывайте это. Также нужно учитывать то, что максимальное выходное напряжение схемы будет на 2-3 вольта меньше входного.

Зарядка происходит стабильным напряжением, а ток не может быть больше выставленного порога. Данная схема может быть использована даже для зарядки литий-ионных аккумуляторов. При коротких замыканиях на выходе ничего страшного не произойдет, просто пойдет ограничение тока и, если охлаждение микросхемы хорошее, а разница входного и выходного напряжения небольшое, схема в таком режиме может проработать бесконечно долгое время.



Собрано все на небольшой печатной плате.


Ее, а также печатные платы для 2-ух последующих схем можете скачать вместе с общим архивом проекта.

Вторая схема из себя представляет мощный стабилизированный источник питания с максимальным выходным током до 10А, была построена на базе первого варианта.


Она отличается от первой схемы тем, что тут добавлен дополнительный силовой транзистор прямой проводимости.

Максимальный выходной ток схемы зависит от сопротивления датчиков тока и тока коллектора использованного транзистора. В данном случае ток ограничен на уровне 7А.

Выходное напряжение схемы регулируется в диапазоне от 3 до 30В, что у позволит заряжать практически любые аккумуляторы. Регулируют выходное напряжение с помощью того же подстроечного резистора.


Этот вариант отлично подходит для зарядки автомобильных аккумуляторов, максимальный ток заряда с указанными на схеме компонентами составляет 10А.

Теперь давайте рассмотрим принцип работы схемы. При малых значениях тока силовой транзистор закрыт. При увеличении выходного тока падение напряжения на указанном резисторе становится достаточным и транзистор начинает открываться, и весь ток будет протекать по открытому переходу транзистора.


Естественно из-за линейного режима работы схема будет нагреваться, особенно жестко будут греться силовой транзистор и датчики тока. Транзистор с микросхемой lm317 прикручивают на общий массивный алюминиевый радиатор. Изолировать подложки теплоотвода не нужно, так как они общие.

Очень желательно и даже обязательно использование дополнительного вентилятора, если схема будет эксплуатироваться на больших токах.
Для зарядки аккумуляторов, вращением подстроечного резистора нужно выставить напряжение окончания заряда и все. Максимальный ток заряда ограничен 10-амперами, по мере заряда батарей ток будет падать. Схема коротких замыканий не боится, при КЗ ток будет ограничен. Как и в случае первой схемы, если имеется хорошее охлаждение, то устройство сможет долговременно терпеть такой режим работы.
Ну а теперь несколько тестов:

Как видим стабилизация свое отрабатывает, так что все хорошо. Ну и наконец третья схема:

Она представляет из себя систему автоматического отключения аккумулятора при полном заряде, то есть это не совсем зарядное устройство. Начальная схема подвергалась некоторым изменением, а плата дорабатывалась в ходе испытаний.

Рассмотрим схему.


Как видим она до боли простая, содержит всего 1 транзистор, электромагнитное реле и мелочевку. У автора на плате также имеется диодный мост по входу и примитивная защита от переполюсовки, на схеме эти узлы не нарисованы.


На вход схемы подается постоянное напряжение с зарядного устройства или любого другого источника питания.

Тут важно заметить, что ток заряда не должен превышать допустимый ток через контакты реле и ток срабатывания предохранителя.


При подаче питания на вход схемы, заряжается аккумулятор. В схеме есть делитель напряжения, с помощью которого отслеживается напряжение непосредственно на аккумуляторе.

По мере заряда, напряжение на аккумуляторе будет расти. Как только оно становится равным напряжению срабатывания схемы, которое можно выставить путем вращения подстроечного резистора, сработает стабилитрон, подавая сигнал на базу маломощного транзистора и тот сработает.

Так как в коллекторную цепь транзистора подключена катушка электромагнитного реле, последняя также сработает и указанные контакты разомкнутся, а дальнейшая подача питания на аккумулятор прекратится, заодно и сработает второй светодиод, уведомив о том, что зарядка окончена.


Для настройки схемы на ее выход подключается конденсатор большой емкости, он у нас в роли быстро заряжаемого аккумулятора. Напряжение конденсатора 25-35В.

Сперва подключаем ионисторы или конденсатор к выходу схемы, соблюдая полярность. По окончании заряда сперва отключаем зарядное устройство от сети, затем аккумулятор, иначе реле будет ложно срабатывать. При этом ничего страшного не случится, но звук неприятный.
Далее берем любой регулируемый источник питания и выставим на нем то напряжение, до которого будет заряжаться аккумулятор и подключаем блок к входу схемы.

Затем медленно вращаем обычный резистор до тех пор, пока не сработает красный индикатор, после чего делаем один полный оборот подсроечника в обратном направлении, так как схема имеет некоторый гистерезис.

Как видим все работает. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Схемы простых мощных зарядных устройств для аккумуляторов




Трансформаторные ЗУ для автомобильных аккумуляторов с высоким КПД: простейшие на гасящих конденсаторах, а также импульсные
на тиристорах, симисторах и мощных полевых транзисторах.



Для начала давайте разомнёмся и забудем про такой параметр, как КПД. Предположим, что есть острое желание зарядить автомобильный АКБ,
но нет возможности ввиду полного отсутствия зарядки. Также сделаем предположение, что в хозяйстве затерялись: лампа накаливания на 220
вольт, диодный мост с допустимым током, превышающим ток, при котором мы будем заряжать аккумулятор, либо, на худой конец,
просто силовой (выпрямительный) диод с таким же допустимым током и максимальным обратным напряжением — не менее 300В.
Зарядное устройство на лампе накаливания


Рис.1

Спаяв схему, приведённую на Рис.1 слева, и озадачившись соблюдением техники безопасности, а также полярности подключения ЗУ к АКБ,
получаем вполне себе работоспособное устройство, обеспечивающее нормированный и постоянный ток заряда подопечного аккумулятора.

Поскольку 220 вольт — это действующее значение переменного напряжения сети, то силу тока, протекающую через АКБ можно рассчитать по простой
формуле:
Iзар(А) = Pламп(Вт) / (220 — Uакб)(В) ≈ Pламп(Вт) / 220(В).

Параллельное соединение двух ламп — удваивает зарядный ток, трёх — утраивает и т. д. до разумной бесконечности.

Схема, изображённая на Рис.1 справа, выдаёт ток, вдвое меньший по сравнению с предыдущей.

Большим преимуществом приведённых схем является возможность зарядки любых аккумуляторов, независимо от собственных значений их напряжений.

Ещё одна простая и бюджетная схема зарядного устройства для аккумулятора с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью
от 10 до 120 А/ч представлена на Рис.2.

Зарядное устройство на гасящих конденсаторах

Рис.2



Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока
производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы
C1-C4.

Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А
с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать
на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой
ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на
радиатор с площадью рассеяния не менее 300 кв. см.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН,
МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой
техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с
пределом измерения 30 А.



В данной схеме высокий показатель КПД достигнут за счёт применения в качестве токозадающих элементов конденсаторов, которые, как известно,
имеют реактивную проводимость и не выделяют на себе тепловой мощности.

Далее будут приведены импульсные (ключевые) зарядные устройства, построенные по другому принципу, но также отличающиеся низким
собственным энергопотреблением.

Одними из первых импульсных ЗУ, появившихся на рынке, были тиристорные устройства.

Вообще, тиристор — это прибор достаточно
капризный и требующий для надёжной работы соблюдения определённого набора условий. Именно поэтому — большинство простейших схем, приведённых
в различных источниках, грешат не очень стабильной работой и необходимостью подбора элементов.

Из числа удачных простых разработок можно привести схему тиристорного зарядного устройства из книги уважаемого Т. Ходасевича «Зарядные
устройства», многократно повторённую многочисленной радиолюбительской братвой и изображённую на Рис.3.
Зарядное устройство на тиристоре
Зарядное устройство на тиристоре


Рис.3

Вот что пишет автор:



Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником
питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.

Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, содействует продлению срока службы батареи.

Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.

Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего
трансформатора Т1 через диодный мост VDI…VD4.

Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается
до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка
зарядный ток будет максимальным, и наоборот.

Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.

Конденсатор С2 — К73-11, ёмкостью от 0,47 до 1 мкФ, или К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л,
КТ503В + КТ503Г, П307. Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или Д226 с любым буквенным индексом.

Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.

Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно сделать самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт
по образцовому амперметру.

Предохранитель F1 — плавкий, но удобно применять и сетевой автомат на 10 А либо автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1… VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).

Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью возле 100 см*. Для улучшения теплового контакта
устройств с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Вместо тиристора КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е. Проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными
тиристорами Т-160, Т-250.

В приборе может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки
от 18 до 22 В.

Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления
(к примеру, при 24… 26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).


Несмотря на популярность и работоспособность приведённый схемы, при функционировании устройства многие отмечают нехарактерное гудение
трансформатора на частотах, отличных от 100 Гц. Связано это с отсутствием чётких и быстрых фронтов/спадов у сигналов, поступающих
на управляющий вход тиристора при его включении/выключении, что в свою очередь создаёт условия для возникновения процессов генерации
в нагрузке.

Несколько лучше и надёжнее работают импульсные зарядные устройства, в которых коммутирующий элемент выполнен на симметричном
(двухполярном) аналоге тиристора — симисторе.

На Рис.4 приведена схема подобного устройства из вышеупомянутой книги Т. Ходасевича.

Зарядное устройство на симисторе

Рис.4


Описываемое ниже простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования зарядного тока — практически от 0 до 10А и может быть
использовано для зарядки различных аккумуляторов на напряжение 12В.


В основу устройства положен симисторный регулятор с маломощным диодным мостом VD1-VD4 и резисторами R3 и R5. После подключения устройства
к сети при плюсовом её полупериоде начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединённые резисторы
R1 и R2. При минусовом полупериоде — через те же R1 и R2, диод VD2 и резистор R5. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и
того же напряжения, меняется лишь полярность его зарядки. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы
HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симистора VS1.При этом симистор открывается.
В конце полупериода симистор закрывается. описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.


Общеизвестно, что управление симистором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной или высокоомной активной
нагрузке анодный ток прибора может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса.


Одной из мер по устранению этого недостатка является включение параллельно нагрузке резистора. В описываемом зарядном устройстве такими
резисторами являются резисторы R3 и R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочерёдно подключаются
параллельно первичной обмотке трансформатора.


Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6. Этот же резистор формирует импульсы разрядного
тока, которые продлевают срок службы АКБ.

Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12В мощностью 10Вт.


При изготовлении трансформатора задаются следующими параметрами: напряжением на вторичной обмотке 20В при токе 10А.




Несколько упростить описанное выше устройство можно применив в его высоковольтной части динистор (Рис.5).
Симистор

Рис.5

Данную схему с диаграммами мы подробно рассмотрели на странице ссылка на страницу. Поэтому
повторяться не буду, скажу лишь, что наличие снабберной цепи, показанной на схеме синим цветом — обязательно. В качестве нагрузки
выступает первичная обмотка сетевого трансформатора.

В современных зарядных устройствах в качестве переключающего (регулирующего) элемента практически повсеместно используются мощные
полевые транзисторы. Одно из подобных устройств было подробно описано в журнале Радио №5 2011г на странице 44.

Зарядное устройство на полевом транзисторе

Рис.6



Блок управления зарядным устройством представляет собой импульсный генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 (см. схему на рис. 6)
и позволяющий регулировать скважность импульсов, буферный усилитель — инвертор на элементах DD1.3 и DD1.4 и переключающий регулирующий
элемент — полевой транзистор VT1.

При указанных на схеме номиналах элементов частота генератора — около 13 кГц. Так как сопротивление открытого канала транзистора VT1
очень мало (0,017 0м) и работает он в переключательном режиме, при токе зарядки до 5 А транзистор практически не нагревается —
рассеиваемая тепловая мощность не превышает 0,55 Вт.

В качестве понижающего использован сетевой трансформатор габаритной мощностью 150 Вт с вторичной обмоткой, обеспечивающей постоянное
напряжение 16… 17 В на конденсаторе С1 и зарядный ток до 6 А.

Выпрямительный мост собран на диодах Шоттки, VD1 — сдвоенный SBL4045PT, a VD2 и VD3 — одиночные 10TQ045.

Если вторичную обмотку сетевого трансформатора намотать с отводом от середины, число диодов в выпрямителе и тепловыделение от
них можно уменьшить вдвое.

Чертёж платы представлен на Рис.7.


Зарядное устройство на полевом транзисторе

Рис.7



Описанный узел управления также можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных
электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми
параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет
максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его
замена транзистором IRFZ44N.

Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается
в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.







 

Как сделать Power Bank для вашего мобильного телефона

Характеристики цифровых продуктов стремительно растут, что вызывает частое использование смартфонов в нескольких приложениях. Таким образом, время автономной работы сокращается. Будет интересно построить Power Bank для мобильного телефона в качестве запасного источника зарядки на случай чрезвычайных ситуаций, который также может быть портативным. В этой статье мы узнаем о , как сделать блок питания с очень простой схемой блока питания .

Важным фактором, который следует учитывать при работе с литиевыми батареями , являются схемы защиты и качество батарей. Но когда дело доходит до 18650 ячеек, фактор риска меньше по сравнению с пакетными батареями. Хорошую защиту предлагают несколько готовых модулей, доступных на рынке.

Необходимые компоненты:

  1. 18650 Литиевый элемент
  2. TP4056 Модуль со схемой защиты аккумулятора
  3. Повышающий преобразователь 3 В в 5 В с регулированием тока 1 А
  4. Ползунковый переключатель

components for mobile phone power bank circuit

Схема блока питания

:

Ниже приведена принципиальная схема для нашего блока питания .Как мы видим, довольно легко сделать павербанк с литий-ионным аккумулятором, модулем TP4056 и повышающим преобразователем.

mobile phone power bank circuit diagram

18650 Литиевый элемент:

Ячейка 18650 связана с размером ячейки, она имеет цилиндрическую форму с диаметром 18 мм и высотой 65 мм. Также эти ячейки доступны с различной емкостью в зависимости от области применения. Это перезаряжаемые элементы с выходом 3,7 В.

Для зарядки одиночного ионно-литиевого элемента требуется двухступенчатый,

  1. Постоянный ток (CC)
  2. Постоянное напряжение (CV)

Во время CC зарядное устройство должно подавать постоянный ток с повышением напряжения до предела напряжения.Затем необходимо приложить напряжение, равное максимальному пределу ячейки, в течение которого ток будет постепенно снижаться до нижнего порогового значения тока (т.е. 3% от постоянного тока). Все эти операции выполняет модуль TP4056 , который является высоконадежным и доступным по цене.

TP4056A Модуль:

Это недорогое решение для зарядки одного литиево-ионного аккумулятора любого типа. Мобильные батареи, элементы 18650 NMC, литиевые аккумуляторные батареи и т. Д. Розетка micro B и легко регулируемый регулятор выходного тока 1 А делают его надежным выбором для зарядки любых батарей малой емкости.Его можно подключить к любому мобильному зарядному устройству на розетке или к любому кабелю USB — Micro B. Он состоит из интегрированной архитектуры переключателя нагрузки PMOS, что снижает общее количество дополнительных компонентов.

TP4056A Module

Модуль также имеет две индикации: красный светодиодный индикатор (L1) для индикации текущего состояния зарядки. Синий светодиодный индикатор (L2) указывает на завершение зарядки. Этот модуль может работать при высокой температуре окружающей среды, поскольку тепловая обратная связь может регулировать ток заряда.Напряжение заряда составляет 4,2 В, а ток можно регулировать путем замены резистора в модуле. Но при покупке ток по умолчанию будет 1А.

Схема защиты включает,

1. DW01x — ИС для защиты одноэлементной литий-ионной батареи с функцией управления двойным полевым МОП-транзистором. Ниже приведена схема тестирования приложения, представленная в таблице данных.

TP4056A Module

2. FS8205A — Двойной N-канальный полевой МОП-транзистор с общим стоком.Также низкое сопротивление стока к истоку. Затвор полевого МОП-транзистора управляется через микросхему DW01A.

Таким образом, DW01A обеспечивает контроль перезаряда, контроль над разрядкой, контроль перегрузки по току, управляя полевым МОП-транзистором по цепи.

Повышающий преобразователь Micro USB 3 В в 5 В:

Литиевая батарея

обеспечивает здесь только 3,7 В, но нам нужно 5 В для зарядки мобильного телефона, поэтому мы использовали здесь модуль повышающего преобразователя 3 в 5 В . Этот модуль повышающего преобразователя имеет высокий КПД до 92% и встроенную защиту от перегрузки по току.Используемая внутри топология — неизолированный повышающий преобразователь, работающий с частотой переключения 1 МГц. Общая выходная мощность, которую может потреблять этот модуль, составляет 5 Вт. Выходное напряжение можно отрегулировать до 12 В, заменив резистор в модуле, но максимальный ток будет 400 мА. Но по умолчанию этот модуль доступен с номиналом 5В, 1А. При этом рейтинге пульсации на выходе составляют 20 мВ пик-пик. Модуль также имеет универсальную розетку USB типа A. В качестве интерфейса можно использовать любой кабель питания USB.Рабочая температура модуля от -40 ° C до + 85 ° C. Он также имеет светодиодную индикацию, указывающую на наличие питания от батарейного источника питания. Красный светодиодный индикатор указывает на наличие питания на клеммах.

5V Boost converter module

Ранее мы использовали тот же модуль в схеме зарядного устройства для мобильных телефонов на солнечных батареях.

Модули были соединены и закреплены на пластиковой пластине с помощью горячего клея.

mobile phone power bank circuit with lithium cell cell phone power bank circuit

Зарядка Power Bank:

Красный светодиодный индикатор указывает на зарядку аккумулятора в цепи блока питания ,

red led charging signal for charging mobile phone power bank

Синий светодиодный индикатор указывает на то, что зарядка завершена,

blue led charging complete signal for mobile phone power bank

Зарядка мобильного телефона с помощью Power Bank:

1.Подключите кабель USB к micro B к выходу повышающего преобразователя.

charging mobile phone using power bank circuit

2. Включите ползунковый переключатель.

charging mobile phone using power bank circuit

3. Аккумулятор мобильного телефона начинает заряжаться от павербанка

Power Bank Mobile Phone Charger Circuit

Вот как вы можете легко сделать схему Power Bank для зарядки ваших смартфонов .

,Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов

Ранее мы построили много типов схем зарядных устройств, включая солнечное мобильное зарядное устройство , Поплавковое зарядное устройство , Зарядное устройство 12 В , Схема блока питания и т. Д. Сегодня мы Собираюсь построить схему зарядного устройства для зарядки Ni-Cd АКБ . Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов осуществляется двумя способами:

  1. Быстрая зарядка
  2. Медленная зарядка

Быстрая зарядка требует правильного отключения после полной зарядки.В отличие от свинцово-кислотных или литиевых аккумуляторов, никель-кадмиевые аккумуляторы не могут принимать плавающий заряд. Также непросто отключить зарядное устройство после полной зарядки. Это должно быть сделано на основе алгоритма, который определяет температуру батареи и постоянное снижение напряжения после завершения зарядки. Другая часть заключается в том, что перед быстрой зарядкой аккумулятор должен быть полностью разряжен.

Следовательно, здесь мы собираемся сделать простое медленное зарядное устройство , которое может заряжать никель-кадмиевые батареи при более низких и более безопасных токах.Этот процесс без автоматического отключения не повредит ячейку так сильно, как быстрое зарядное устройство без автоматического отключения.

Медленные зарядные устройства могут использоваться для преодоления саморазряда . Никель-кадмиевый аккумулятор саморазряжается со скоростью 15-20% в месяц, что выше по сравнению с 5-10% в месяц у литиевой батареи. Но он ниже по сравнению с Ni-MH аккумулятором, саморазряд которого составляет 20-30% в месяц.

Ni-Cd аккумулятор Зарядка:

Электрохимическое устройство, которое подает энергию во внешнюю цепь посредством внутренней химической реакции, называется ячейкой .Комбинация этих элементов, подключенных последовательно или параллельно, называется батареей .

Ниже приведена спецификация нескольких никель-кадмиевых батарей типоразмеров AA и AAA,

Specification sheet of Ni Cd batteries of AA and AAA size

Разница между стандартной зарядкой и быстрой зарядкой зависит от зарядного напряжения, зарядного тока и метода или алгоритма отключения.

Voltage-Time waveform of simple charging Voltage-Time waveform of fast charging

Для быстрой зарядки требуется точное отключение питания в конце заряда с учетом температуры элемента или отрицательного изменения напряжения.Различные типы, которыми можно заряжать Ni-Cd аккумулятор, указаны ниже:

Ni-Cd batteries charging specification

Батарея, используемая здесь, имеет емкость 600 мАч, как показано ниже, и указывает на то, что мы должны заряжать элемент при 60 мА, что рекомендуется для медленной зарядки 0,1C. Следовательно, мы сделали медленную зарядку постоянным током.

600mAh Ni-Cd battery

Необходимые компоненты:

  1. LM317 — 2 номера
  2. 1N4007 — 4No.
  3. Конденсатор, 100 мкФ (электролитический) — 1 шт.
  4. Держатель батарейки AAA или AA — 1No
  5. ПОТ (100Ὠ) — 1
  6. Светодиод (Красный -1)
  7. Резисторы (1 кОм -1; 560 Ом -1; 100 Ом -2)
  8. Доска точечная перфорированная
  9. Соединительные провода

Ni-Cd схема медленного зарядного устройства и пояснения:

Ni-Cd Battery Charger Circuit diagram

Вот как выглядит схема на Perf Board:

Ni-Cd Battery Charger Circuit PCB

Ni-Cd Battery Charger Circuit hardware

1. Понижающий трансформатор:

Здесь используется понижающий трансформатор переменного тока с номиналом от 230 В до 15 В, 1 А.Несмотря на то, что выходная токовая нагрузка трансформатора составляет 1 А, допустимый непрерывный ток составляет всего 0,4 А для безопасной работы. Можно использовать трансформатор на 230 В / 0-15 В или 230 В / 15-0-15 В.

230v to15v Step down Transformer

2. Мостовой выпрямитель:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока посредством процесса, называемого выпрямлением и. Используемый здесь выпрямитель выполнен с использованием четырех диодов в мостовой конфигурации.

3.Цепь регулятора напряжения:

Здесь LM317 используется для регулирования напряжения; это трехконтактный регулируемый регулятор

LM317 Circuit

LM317 Resistor Voltage Calculation

Таким образом, необходимое выходное напряжение составляет не более 1,45 В для зарядки аккумулятора.

В ВЫХ = 1,25 * {1+ (100/560 Ом)}

В ВЫХ = 1,47 В

Калькулятор напряжения LM317 можно использовать, если вы ищете какой-нибудь калькулятор для расчета резистора или для планирования выходного напряжения.

4. Цепь ограничителя тока:

Так как зарядный ток для аккумулятора на 600 мАч будет 60 мА. Соответствующий резистор должен быть рассчитан,

I ВЫХ = 1,25 / R

Следовательно, R устанавливается на 21Ὠ, чтобы ограничить ток до 0,06А.

Работа цепи зарядного устройства Ni-Cd аккумулятора:

Напряжение холостого хода без батареи отображается как 1,5 В, что видно из рисунка ниже,

Ni-Cd Battery Charger Circuit in action

Как упоминалось ранее, выходное напряжение равно 1.49 В, а ток ограничен 60 мА, а красный светодиод указывает на состояние зарядки аккумулятора.

Ni-Cd Battery Charger Circuit

,

Лучшие 3 схемы контроллера заряда солнечных батарей MPPT для эффективной зарядки аккумуляторов

MPPT, как мы все знаем, относится к отслеживанию точки максимальной мощности, которое обычно связано с солнечными панелями для оптимизации их производительности с максимальной эффективностью. В этом посте мы изучим 3 лучших схемы контроллера MPPT для эффективного использования солнечной энергии и зарядки аккумулятора наиболее эффективным способом.

Где используется MPPT

Оптимизированный выходной сигнал цепей MPPT в основном используется для зарядки аккумуляторов с максимальной эффективностью от доступного солнечного света.

Новые любители обычно находят эту концепцию сложной и путаются со многими параметрами, связанными с MPPT, такими как точка максимальной мощности, «изгиб» графика I / V и т. Д.

На самом деле нет ничего более сложного в этой концепции, потому что солнечная панель — это не что иное, как источник питания.

Оптимизация этого источника питания становится необходимой, потому что обычно солнечные панели не имеют тока, но обладают избыточным напряжением, эти аномальные характеристики солнечной панели имеют тенденцию становиться несовместимыми со стандартными нагрузками, такими как батареи 6 В, 12 В, которые имеют более высокий рейтинг AH и более низкое номинальное напряжение по сравнению с к характеристикам панели, и, кроме того, постоянно меняющийся солнечный свет делает устройство крайне несовместимым с его параметрами V и I.

И поэтому нам требуется промежуточное устройство, такое как MPPT, которое может «понимать» эти вариации и выдавать наиболее желаемый выходной сигнал от подключенной солнечной панели.

Возможно, вы уже знакомы с этой простой схемой MPPT на базе IC 555, которая была специально исследована и разработана мной и представляет собой отличный пример работающей схемы MPPT.

Почему MPPT

Основная идея, лежащая в основе всех MPPT, состоит в том, чтобы понизить или урезать избыточное напряжение на панели в соответствии со спецификациями нагрузки, убедившись, что вычитаемое количество напряжения преобразуется в эквивалентное количество тока, таким образом уравновешивая I x V величина на входе и выходе всегда на должном уровне.… мы не можем ожидать чего-то большего от этого полезного устройства, не так ли?

Вышеупомянутое автоматическое отслеживание и соответствующее эффективное преобразование параметров реализовано с использованием ступени слежения с ШИМ и ступени понижающего преобразователя или иногда ступени понижающего-повышающего преобразователя, хотя отдельный понижающий преобразователь дает лучшие результаты и его проще реализовать.

Дизайн № 1: MPPT с использованием PIC16F88 с 3-уровневой зарядкой

В этом посте мы изучаем схему MPPT, которая очень похожа на конструкцию IC 555, с той лишь разницей, что используется микроконтроллер PIC16F88 и улучшенный 3-уровневый цепь зарядки.

Пошаговые рабочие детали

Базовую функцию различных ступеней можно понять с помощью следующего описания:

1) Выход панели отслеживается путем извлечения из нее некоторой информации через соответствующие сети делителей потенциала.

2) Один операционный усилитель от IC2 сконфигурирован как повторитель напряжения, он отслеживает мгновенное выходное напряжение с панели через делитель потенциала на своем выводе 3 и передает информацию на соответствующий измерительный вывод PIC.

3) Второй операционный усилитель от IC2 становится ответственным за отслеживание и мониторинг переменного тока с панели и подает его на другой вход считывания PIC.

4) Эти два входа обрабатываются внутри MCU для разработки соответственно настроенной ШИМ для ступени понижающего преобразователя, связанной с его выводом №9.

5) Выходной сигнал PWM PIC буферизируется Q2, Q3 для безопасного запуска переключающего P-mosfet. Соответствующий диод защищает затвор МОП-транзистора от перенапряжений.

6) MOSFET переключается в соответствии с переключаемыми ШИМ и модулирует ступень понижающего преобразователя, образованную катушками индуктивности L1 и D2.

7) Вышеупомянутые процедуры обеспечивают наиболее подходящий выходной сигнал понижающего преобразователя, который имеет более низкое напряжение, чем у батареи, но богатый током.

8) Выходной сигнал понижающего преобразователя постоянно настраивается и соответствующим образом регулируется ИС со ссылкой на отправляемую информацию от двух операционных усилителей, связанных с солнечной панелью.

9) В дополнение к вышеупомянутому регулированию MPPT, PIC также запрограммирован на мониторинг зарядки аккумулятора с помощью 3 дискретных уровней, которые обычно задаются как объемный режим, режим абсорбции и плавающий режим.

10) MCU «следит» за повышением напряжения батареи и регулирует понижающий ток, соответственно, поддерживая правильные уровни в амперах во время 3-х уровней процедуры зарядки. Это выполняется в сочетании с элементом управления MPPT, что похоже на обработку двух ситуаций одновременно для получения наиболее благоприятных результатов для батареи.

11) Сама PIC снабжается прецизионно регулируемым напряжением на ее выводе Vdd через IC TL499, здесь можно заменить любой другой подходящий стабилизатор напряжения для обеспечения того же самого.

12) Термистор также можно увидеть в конструкции, он может быть необязательным, но может быть эффективно настроен для мониторинга температуры батареи и передачи информации в PIC, который без особых усилий обрабатывает эту третью информацию для настройки выходного сигнала понижающего преобразователя, гарантируя, что температура аккумулятора никогда не поднимается выше опасного уровня.

13) Светодиодные индикаторы, связанные с PIC, указывают различные состояния зарядки аккумулятора, что позволяет пользователю получать актуальную информацию о состоянии зарядки аккумулятора в течение дня.

14) Предлагаемая схема MPPT с использованием PIC16F88 с 3-уровневой зарядкой поддерживает зарядку аккумулятора 12 В, а также зарядку аккумулятора 24 В без каких-либо изменений в схеме, за исключением значений, показанных в скобках, и настройки VR3, которую необходимо отрегулировать, чтобы разрешить выход составлять 14,4 В в начале для батареи 12 В и 29 В для батареи 24 В.

Программный код можно скачать здесь

Дизайн № 2: Контроллер заряда батареи MPPT с синхронным переключением

Второй вариант основан на устройстве bq24650, которое включает усовершенствованный встроенный контроллер заряда батареи с синхронным переключением MPPT.Он предлагает высокий уровень регулирования входного напряжения, что предотвращает зарядный ток аккумулятора каждый раз, когда входное напряжение падает ниже указанного значения. Узнать больше:

Всякий раз, когда к входу подключена солнечная панель, контур стабилизации питания опускает усилитель для зарядки, чтобы солнечная панель могла производить максимальную выходную мощность.

Как работает IC BQ24650

bq24650 обещает предоставить синхронный контроллер PWIVI с постоянной частотой с оптимальным уровнем точности со стабилизацией тока и напряжения, предварительным условием заряда, отключением заряда и проверкой уровня заряда.

Микросхема заряжает аккумулятор на 3 дискретных уровнях: предварительное кондиционирование, постоянный ток и постоянное напряжение.

Зарядка отключается, как только уровень тока приближается к 1/10 скорости быстрой зарядки. Таймер предварительной зарядки установлен на 30 минут.

Bq2465O без ручного вмешательства перезапускает процедуру зарядки в случае, если напряжение батареи возвращается ниже установленного внутри предела или достигает минимального режима ожидания в режиме ожидания, когда входное напряжение становится ниже напряжения батареи.2 тонких варианта QFN.

Принципиальная схема

Паспорт bq24650

РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА

В bq24650 используется очень точный регулятор напряжения для определения зарядного напряжения. Напряжение зарядки предварительно устанавливается с помощью резистивного делителя от батареи к земле, при этом средняя точка подключается к выводу VFB.

Напряжение на выводе VFB ограничено опорным значением 2,1 В. Это опорное значение используется в следующей формуле для определения желательного уровня регулируемого напряжения:

В (прочесе) = 2.1V x [1 + R2 / R1]

, где R2 подключен от VFB к батарее, а R1 подключен от VFB к GND. Литий-ионные, LiFePO4, а также свинцово-кислотные аккумуляторы SMF идеально подходят для аккумуляторов.

Большинство имеющихся литий-ионных элементов теперь можно эффективно заряжать до 4,2 В на элемент. Аккумулятор LiFePO4 поддерживает процесс значительно более высоких циклов зарядки и разрядки, но недостатком является то, что плотность энергии не слишком хороша. Распознанное напряжение ячейки равно 3.6В.

Профиль заряда двух элементов Li-Ion и LiFePO4 — это предварительная подготовка, постоянный ток и постоянное напряжение. Для эффективного срока службы заряда / разряда предел напряжения в конце заряда может быть снижен до 4,1 В / элемент, однако его удельная энергия может стать намного ниже по сравнению с химической спецификацией на основе лития, свинцово-кислотная кислота продолжает оставаться быть более предпочтительным аккумулятором из-за его низких производственных затрат, а также быстрых циклов разряда.

Общий порог напряжения от 2.От 3 до 2,45 В. После того, как батарея полностью заряжена, требуется постоянный или непрерывный заряд для компенсации саморазряда. Порог капельного заряда составляет 100–200 мВ ниже точки постоянного напряжения.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Солнечная панель может иметь исключительный уровень на кривой VI или VP, широко известный как точка максимальной мощности (MPP), при которой полная фотоэлектрическая (PV) система работает с оптимальной эффективностью и генерирует требуемый максимум выходная мощность.

Алгоритм постоянного напряжения — самый простой из доступных вариантов отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Bq2465O автоматически отключает зарядный усилитель, чтобы включить точку максимальной мощности для достижения максимальной эффективности.

Состояние включения

Микросхема bq2465O включает в себя компаратор «SLEEP» для определения средств подачи напряжения на вывод VCC, поскольку VCC может быть отключен как от батареи, так и от внешнего адаптера переменного / постоянного тока.

Если напряжение VCC больше, чем напряжение SRN, и выполняются дополнительные критерии для процедур зарядки, bq2465O впоследствии начинает попытки зарядить подключенный аккумулятор (см. Раздел «Включение и отключение зарядки»).

Если напряжение SRN выше по сравнению с VCC, что означает, что источником питания является батарея, bq2465O включен для более низкого тока покоя (<15 мкА) в спящем режиме для предотвращения утечки тока от батареи. ,

Если VCC ниже предела UVLO, IC отключается, после чего VREF LDO отключается.

ВКЛЮЧЕНИЕ И ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗАРЯДКИ

Перед инициализацией процесса зарядки предлагаемой схемы контроллера заряда батареи с синхронным переключателем MPPT необходимо обеспечить следующие аспекты:

• Процесс зарядки включен (MPPSET> 175 мВ)

• Устройство не работает в режиме блокировки при пониженном напряжении (UVLO), а VCC превышает предел VCCLOWV

• IC не находится в режиме SLEEP (т.е.е. VCC> SRN)

• Напряжение VCC ниже предела перенапряжения переменного тока (VCC

• Промежуток времени 30 мс выполняется после первого включения

• Напряжения REGN LDO и VREF LDO фиксированы на заданном уровне соединения

• Термическое отключение (TSHUT) не инициализировано — TS неисправен не определен. Любая из следующих технических проблем может препятствовать продолжающейся зарядке аккумулятора:

• Зарядка отключена (MPPSET <75 мВ)

• Адаптер вход отключен, провоцируя переход ИС в режим VCCLOWV или SLEEP

• Входное напряжение адаптера ниже 100 мВ выше отметки батареи

• Адаптер рассчитан на более высокое напряжение

• Напряжение REGN или VREF LDO не соответствует спецификации

• Определен предел теплоты TSHUT IC • Напряжение TS выходит за пределы указанного диапазона, что может указывать на то, что температура батареи очень высокая или, наоборот, намного ниже

Self-Triggered I n-built SOFT-START CHARGER CURRENT

Зарядное устройство самостоятельно плавно запускает ток регулирования мощности зарядного устройства каждый раз, когда зарядное устройство переходит в режим быстрой зарядки, чтобы убедиться, что нет абсолютно никаких перерегулирований или стрессовых условий на внешних подключенных конденсаторах или преобразователь мощности.

Плавный пуск отличается повышением мощности стабилизирующего усилителя на восемь равномерно выполняемых рабочих шагов рядом с заранее установленным уровнем тока зарядки. Все назначенные шаги продолжаются около 1,6 мс в течение указанного периода Up в 13 мс. Для включения обсуждаемой операционной функции не требуется никаких внешних частей.

РАБОТА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Синхронный понижающий ШИМ-преобразователь использует режим заданной частоты напряжения со стратегией управления с прямой связью.

Компенсационная конфигурация версии III позволяет системе включать керамические конденсаторы в выходной каскад преобразователя. Входной каскад компенсации внутренне связан между выходом обратной связи (FBO) и входом усилителя ошибки (EAI).

Этап компенсации обратной связи настроен между ошибкой

.Схема зарядного устройства для сотового телефона

Мобильные телефоны обычно заряжаются от источника постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В , поэтому в основном мы собираемся создать источник постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В от 220 переменного тока. Этот источник постоянного тока может использоваться для зарядки мобильных устройств, а также в качестве источника питания для цифровых схем, макетных схем, микросхем, микроконтроллеров и т. Д.

Вы также можете построить 6 В постоянного тока, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д., Используя соответствующий трансформатор, конденсатор и регулятор напряжения. Основная концепция остается прежней, вам просто нужно устроить радиатор для более высокого напряжения и тока.

Эта схема в основном состоит из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и микросхемы стабилизатора напряжения 5 В (7805). Мы можем разделить эту схему на четыре части: (1) понижающее напряжение переменного тока (2) выпрямление (3) фильтрация (4) регулирование напряжения.

1. Понижающее напряжение переменного тока

Поскольку мы преобразуем 220 В переменного тока в 5 В постоянного тока, сначала нам понадобится понижающий трансформатор для снижения такого высокого напряжения. Здесь мы использовали понижающий трансформатор 9-0-9 1А, который преобразует 220В переменного тока в 9В переменного тока.В трансформаторе есть первичная и вторичная катушки, которые повышают или понижают напряжение в зависимости от числа витков в катушках.

Выбор подходящего трансформатора очень важен. Номинальный ток зависит от требований по току Цепь нагрузки (цепь, которая будет использовать генерацию постоянного тока). Номинальное напряжение должно быть больше требуемого напряжения. Значит, если нам нужно 5 В постоянного тока, трансформатор должен иметь номинальное значение не менее 7 В, потому что стабилизатору напряжения IC 7805 нужно как минимум на 2 В больше i.е. 7 В для обеспечения напряжения 5 В.

2. Исправление

Выпрямление — это процесс удаления отрицательной части переменного тока (AC) и, следовательно, создания частичного постоянного тока. Этого можно добиться, используя 4 диода. Диоды позволяют току течь только в одном направлении. В первом полупериоде переменного тока диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении, а D1 и D4 смещены в обратном направлении, а во втором полупериоде (отрицательная половина) диоды D1 и D4 смещены в прямом направлении, а D2 и D3 смещены в обратном направлении.Эта комбинация преобразует отрицательный полупериод в положительный.

full wave rectifier

На рынке доступен двухполупериодный мостовой выпрямитель, который состоит из 4 внутренних диодов. Здесь мы использовали этот компонент.

Full Wave Bridge Rectifier

3. Фильтрация

Выходной сигнал после выпрямления не является правильным постоянным током, это колебательный выход с очень высоким коэффициентом пульсаций. Нам не нужен этот пульсирующий выход, для этого мы используем конденсатор.Конденсатор заряжается до тех пор, пока форма волны не достигнет своего пика, и разряжается в цепи нагрузки, когда форма волны становится низкой. Таким образом, когда выходная мощность становится низкой, конденсатор поддерживает надлежащее напряжение в цепи нагрузки, тем самым создавая постоянный ток. Теперь, как следует рассчитать значение этого конденсатора фильтра. Вот формулы:

C = I * т / В

C = рассчитываемая емкость

I = максимальный выходной ток (допустим, 500 мА)

t = 10 мс,

Мы получим волну частотой 100 Гц после преобразования переменного тока 50 Гц в постоянный через двухполупериодный мостовой выпрямитель.Поскольку отрицательная часть импульса преобразуется в положительную, один импульс будет считаться двумя. Таким образом, период времени будет 1/100 = 0,01 секунды = 10 мс

.

В = Пиковое напряжение — напряжение, подаваемое на микросхему регулятора напряжения (+2 больше номинального значения означает 5 + 2 = 7)

9-0-9 — это среднеквадратичное значение преобразований, поэтому пиковое напряжение составляет Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73 В

Теперь 1,4 В будет понижено на 2 диода (0,7 на диод), поскольку 2 будут смещены вперед для полуволны.

Итак, 12,73 — 1,4 = 11,33 В

Когда конденсатор разряжается в цепи нагрузки, он должен обеспечивать 7805 IC для работы 7805 В, поэтому в итоге V будет:

В = 11.33-7 = 4,33 В

Итак, теперь C = I * t / V

C = 500 мА * 10 мс / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154 мкФ ~ 1000 мкФ

filteration

4. Регулирование напряжения

Стабилизатор напряжения IC 7805 используется для обеспечения регулируемого напряжения 5 В постоянного тока. Входное напряжение должно быть на 2 В больше, чем номинальное выходное напряжение для правильной работы ИС, это означает, что необходимо как минимум 7 В, хотя он может работать в диапазоне входного напряжения 7-20 В. Внутри регуляторов напряжения есть все схемы для обеспечения должного регулируемого постоянного тока.К выходу 7805 следует подключить конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы устранить шум, возникающий при переходных изменениях напряжения.

regulation

Вот полная принципиальная схема зарядного устройства сотового телефона :

Вы должны быть очень осторожны при построении этой схемы, так как здесь задействована сеть переменного тока 220 В.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о