Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов своими руками

Информация к размышлению

Накопитель электроэнергии называется аккумулятором. При включении тока в накопителе заряда происходит химическая реакция и накапливается электрический заряд. При включении нагрузки в цепи происходит обратный процесс.

Для стабильной и бесперебойной работы химического накопителя энергии его необходимо регулярно заряжать. Зарядка зависит от типа аккумулятора. Несоблюдение инструкций может привести к преждевременному выходу из строя батареи.

Поэтому характеристики зарядного устройства подбираются строго под конкретный энергоноситель. При использовании универсальных зарядных устройств с регулируемыми параметрами проблем не возникает.

Вы можете купить зарядное устройство для определенного типа аккумулятора. За все это нужно платить. Универсальное зарядное устройство ручной работы становится все лучше и дешевле.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Аккумулятор автомобиля заряжается от электрогенератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, создаваемого автомобильным генератором, после него устанавливается реле-регулятор, ограничивающее напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной зарядки аккумуляторной батареи требуется напряжение не менее 14,5 В.

Поэтому полностью зарядить аккумулятор от генератора невозможно, а до наступления холодов необходимо подзарядить аккумулятор от зарядного устройства.

Типы устройств для зарядки

При зарядке аккумулятора подается небольшой скачок напряжения. Все зависит от типа устройства, оно может поставляться:

• ОКРУГ КОЛУМБИЯ. Подается около десяти часов непрерывного тока. Напряжение может варьироваться от 14,5 до 12,8 вольт. Емкость аккумулятора постепенно увеличивается. Эта загрузка занимает больше времени. Здесь нужно следить за процессом, так как электролит при зарядке закипает.
• Постоянное давление. Напряжение составляет 14,5 вольта в течение всего времени зарядки. Здесь максимальное значение нагрузки постепенно снижается к концу процесса. Поэтому памятью не нужно управлять. Преимуществом этого метода является более короткое время загрузки. Минусы: Хранилище химической энергии быстро разряжается.

Для домашнего устройства лучше всего подойдет блок питания постоянного тока.

По конструкции зарядные устройства подразделяются на группы:

• Зарядные устройства, которые помогут вам мгновенно завести автомобиль, когда нет времени заряжать аккумулятор. Они дают кратковременный импульс большой мощности, что способствует запуску двигателя.
• Трансформер — устаревшие модели, сейчас не выпускаемые, но устойчивые и долговечные.
• Импульсный: подача тока по мере зарядки; они предназначены для постепенной зарядки аккумулятора.

Зарядные устройства для аккумуляторов бывают:

• Автоматический. Автоматические зарядные устройства не могут заряжать сильно разряженные аккумуляторы, потому что они не чувствуют заряд на своих клеммах и не начинают заряжаться. Они хороши для полного цикла заряда, так как автоматически регулируют подачу тока и плавно снижают ток заряда по мере зарядки аккумулятора и отключаются при полной зарядке. Такие зарядные устройства можно оставить включенными без присмотра на ночь.
• Зарядные устройства с ручной регулировкой тока. На рынке есть много недорогих моделей зарядных устройств с ручной регулировкой, которые могут заряжать даже долго разряженные аккумуляторы, изначально подавая крайне слабый ток. Он подает постоянный ток, и такое зарядное устройство необходимо постоянно контролировать, так как возможен взрыв из-за сильного «кипения» электролита.

По выходному напряжению бывают:

• 6 В – обычно используется для зарядки аккумуляторов скутеров и мотоциклов;
• 12 В: используется для зарядки аккумуляторов автомобилей;
• 24 В — заряжает аккумулятор сельхозтехники.

Также зарядные устройства различаются по:

• мощность, должна быть больше емкости аккумулятора;
• зарядный ток. Еще один параметр, который должен контролироваться и регулироваться зарядным устройством. Для зарядки ток не должен превышать 10% от емкости аккумулятора. Для аккумулятора емкостью 55 Ач его значение должно быть 5,5 А. Максимальный ток, который может выдать зарядное устройство, должен в 2-3 раза превышать номинальный ток, необходимый для зарядки.

Для зарядки гелевых аккумуляторов зарядное устройство должно иметь специальный режим. Помимо этих параметров, зарядные устройства оснащены схемами защиты от перегрева, неправильного подключения клемм к клеммам и интеллектуальными системами управления зарядкой.

ТОП-5 лучших зарядных устройств с ручным управлением

Во-первых, давайте рассмотрим пять лучших ручных зарядных устройств, которые оптимально подходят по соотношению цена-качество.

Приведем краткий обзор, рассмотрим параметры, преимущества и недостатки на основе отзывов.

Обратите внимание, что эти модели больше подходят для опытных пользователей, понимающих принципы зарядки аккумулятора.

5. AutoExpert BC-20

Компактное зарядное устройство, предназначенное для зарядки всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов напряжением 12 В. Используется в автомобилях и мотоциклах.

4. Орион PW-265

Домашняя память быстро завоевала популярность у автовладельцев, благодаря небольшим размерам и простоте настройки.

Устройство предназначено для зарядки аккумуляторов 12 В различной емкости в автоматическом и ручном режимах.

Зарядное устройство имеет стрелочный индикатор, есть возможность плавно регулировать силу тока.

Orion PW 265 можно использовать для зарядки блоков питания с разным уровнем нагрузки. При необходимости устройство используется в качестве предпускового устройства.

Стоимость около 2600 руб.

• страна происхождения — Россия, Рязань;
• напряжение аккумулятора — 12 В;
• тип аккумуляторных батарей — гелевые, свинцово-кислотные;
• минимальный/максимальный I — 0,4 или 6 А соответственно;
• регулировка тока — плавная;
• электропитание — 220 В;
• защита — от короткого замыкания, неправильного подключения, перегрузки, перегрева;
• размеры – 19х15,5х8,2 см;
• рабочая температура – ​​от -10 до +40 градусов Цельсия;
• степень защиты — IP 20;
• вес — 660г.

Отзывы об Orion PW 265 в основном положительные. Это связано с функциональностью устройства, которое можно использовать как блок питания, зарядное устройство или загрузочное устройство.

Небольшие габариты и вес обусловлены использованием ВЧ-преобразователя энергии.

Преимущества:

1. 100% справляется со своей задачей.
2. Легкость обращения.
3. Бюджетный.
4. Надежность и долгий срок службы.
5. Амперметр для точного контроля тока.
6. Никаких дополнительных функций.
7. Точный регулятор тока.

Дефекты:

1. Предохранитель может перегореть во время скачка напряжения.
2. Регулятор тока плохо вставлен в корпус.

Погрузчик Orion PW-265 входит в ТОП лучших моделей в своем классе. Обладает богатым функционалом, простотой эксплуатации и низкой ценой. Он занимает четвертое место в рейтинге.

3. Electrolite ЗУ-20

Зарядное устройство Electrolite ZU-20 — проверенная временем модель, которая подходит для автомобильных кислотных аккумуляторов. Он функционально способен восстанавливать разряженную батарею, даже когда двигатель невозможно запустить.

Крепление предусмотрено разъемами типа «крокодил», есть кнопка переключения на 12 и 24 вольта, регулятор тока. Для дополнительного удобства предохранитель на 15 А расположен на передней панели.

Стоимость около 3650 руб.

Характеристики:

• страна происхождения — Россия;
• проявитель — Электролит;
• входное напряжение — 220 В;
• зарядное напряжение — 12 и 24 В;
• мощность в режиме зарядки – 260 Вт;
• емкость аккумулятора (min, max) — 40 и 120 Ач;
• размеры – 28х22х23,5 см;
• вес — 4,4 кг.

Согласно отзывам, Электролит ЗУ-20 — надежный продукт, который отличается хорошими характеристиками и стабильной работой. Зарядное устройство быстро и легко настраивается, а мощные зажимы типа «крокодил» обеспечивают надежную фиксацию на клеммах.
Преимущества:

1. Быстро заряжает аккумулятор после полной разрядки.
2. Отличный аппарат по соотношению цена-качество.
3. Элегантный внешний вид.
4. Сделано из качественных материалов.
5. Низкий уровень шума.
6. Высокая надежность.

Минусы:

1. Предохранитель может перегореть при первом включении.
2. Ручной регулировки нет.

Электролит ЗУ-20 – зарядное устройство с длительным сроком службы, получившее множество положительных отзывов автовладельцев.

Занимает одну из первых строчек по количеству продаж. По праву находится на третьей строчке рейтинга.

2. Kalibr UZ-10A

Универсальное зарядное устройство для бензиновых и дизельных двигателей, катеров и мотоциклов. Есть встроенный вентилятор, обеспечивающий охлаждение при повышенной нагрузке.

Зарядка происходит автоматически или с возможностью ручной регулировки силы тока в диапазоне от 2,5 до 10 А с помощью специального регулятора.

Степень защиты IP 20. Корпус выполнен из металла, защищающего от механических воздействий. Стоимость около 2800 рублей.

Характеристики:

• страна происхождения: Китай;
• отметка — Калибр;
• напряжение аккумулятора – 6 или 12 В;
• емкость аккумулятора – от 10 до 100 Ач;
• зарядный ток (I) — 2,5-10 А;
• особенности — автовыключение, встроенный амперметр;
• электропитание — 220 В;
• размеры – 24х18х11,5 см;
• вес — 9 кг.

В отзывах пользователи отмечают, что это одно из лучших и надежных устройств с хорошим функционалом, удобным управлением и продуманной системой охлаждения. Возможна зарядка блоков питания на 6 В или 12 В. Преимущества:

1. Легко использовать.
2. Высокая скорость зарядки.
3. Практичная регулировка тока от минимума до максимума.
4. Встроенное охлаждение, исключающее перегрев.
5. Четыре световых индикатора.
6. Простота управления.
7. Легкий вес
8. Расширенный функционал.

Дефекты:

1. Кнопки включения/выключения устройства нет.
2. Не всегда заряжает аккумулятор до 100%.
3. Приблизительные показания амперметра.

Kalibr UZ-10A — доступное зарядное устройство, которое отличается простотой настройки, быстрой зарядкой и надежностью. Он получил много положительных отзывов. Находится на второй строчке рейтинга.

1. Вымпел 57

Одно из лучших зарядных устройств, предназначенных для зарядки аккумуляторов разной емкости. Подходит для источников питания в автомобилях, лодках и мотоциклах.

Ток зарядки находится в диапазоне от 0,8 до 20 ампер. Предусмотрена регулировка напряжения в диапазоне от 7,4 до 18 В. Модель имеет встроенную защиту для предотвращения порчи изделия из-за неправильного подключения полюсов.

На цифровом экране можно увидеть время и процент заряда, ток и напряжение, предупреждение о перегреве или неправильном подключении полюсов.

Функционально Вымпел 57 может использоваться в качестве источника питания, цифрового вольтметра, предпускового устройства или зарядного устройства.

Стоимость около 3300 руб.

Характеристики:

• страна происхождения — Российская Федерация;
• напряжение аккумулятора – 6 или 12 В;
• минимальный/максимальный ток нагрузки (I) — 0,8/20 А;
• дополнительные приборы: встроенный амперметр/вольтметр;
• регулировка напряжения – от 7,4 до 18 В;
• размеры – 15,5х85х20 см;
• вес — 970г.

В отзывах покупатели отмечают компактность памяти, информативность экрана, универсальность. Вымпел 57 может заряжать практически все типы аккумуляторов.

Автовладельцы характеризуют изделие как надежное с хорошими параметрами.

Преимущества:

1. Качественная загрузка.
2. Удобная ниша для размещения кабелей.
3. Хорошая функциональная штука.
4. Простые настройки.
5. Высокая точность измерения.
6. Небольшой уровень шума.
7. Достаточный выбор настроек.
8. Его можно использовать в качестве источника питания.

Дефекты:

1. Малое сечение проводов, что ограничивает силу тока.
2. Слишком дорого для такого устройства.
3. Слишком чувствительные настройки.
4. В инструкции нет информации по установке ручного режима.

Вымпел 57 — одно из лучших зарядных устройств с удобными настройками, большой силой тока и доступной ценой.

Обладает хорошим функционалом и может использоваться как отдельный блок питания. По праву расположился в первой строчке квалификации.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

На первый взгляд сложная, схема самодельного зарядного устройства проста, состоит всего из нескольких полноценных функциональных узлов.

Если схема повторения показалась вам сложной, то можно собрать более простую, работающую по тому же принципу, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве установка номинала и стабилизация зарядного тока аккумуляторной батареи обеспечивается включением балластных конденсаторов С4-С9 последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1. Чем выше емкость конденсатора, тем выше ток, которым будет заряжаться аккумулятор.

На практике это готовый вариант зарядного устройства, можно подключить аккумулятор после диодного моста и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. При нарушении контакта с клеммами аккумулятора конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения во вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но проще ориентироваться по данным таблицы.

Таблица емкости конденсаторов в зависимости от величины зарядного тока аккумулятораТок заряда аккумулятора, АНоминал конденсатора, мкФ

0,5	1,0	2.0	3.0	4.0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0
1,0	3.4	8,0	12,0	16,0	20,0	24,0	28,0	32,0	36,0

Для регулировки тока для уменьшения количества конденсаторов их можно соединять параллельно группами. Переключение с помощью двух тумблеров, но можно поставить и несколько тумблеров.

Схема защиты от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к клеммам осуществляется в реле Р3. При неправильном подключении аккумулятора диод VD13 не пропускает ток, реле отключено, контакты реле К3.1 разомкнуты, ток на клеммы аккумулятора не поступает. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются и аккумулятор подключается к цепи зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Достаточно включить его в разрыв кабеля, которым аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора можно управлять не только величиной зарядного тока, но и напряжением. Когда S3 находится в верхнем положении, измеряется ток, в нижнем положении измеряется напряжение. Если зарядное устройство не подключено к сети, вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда аккумулятор заряжается, зарядное напряжение. В качестве головки использовался микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 отводит головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения использована микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Эта микросхема была выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

В средней части микросхемы А1.1 реализована система автоматического отключения нагрузки при достижении напряжения 15,6 В. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 — подстроечный для установки порог машины. Величина резистора R9 устанавливает зарядное устройство на пороговое значение 12,54 В. За счет использования диода VD7 и резистора R9 обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и выключения заряда аккумулятора.

Схема работает следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на выводах которого менее 16,5 В, устанавливается достаточное напряжение для открытия транзистора VT1 на выводе 2 микросхемы А1.1, транзистор открывается и реле Р1 срабатывает , подключая контакты К1.1 к сети через блок конденсаторов, запускается первичная обмотка трансформатора и зарядка аккумулятора.

Как только напряжение нагрузки достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 упадет до значения, недостаточного для удержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле выключится, а контакты К1.1 соединит трансформатор через резервный конденсатор С4, в котором ток заряда будет равен 0,5 А. Цепь зарядного устройства останется в таком состоянии до тех пор, пока напряжение аккумуляторной батареи не упадет до 12,54 В. Так как как только напряжение установится равным 12,54 В, реле снова включится и зарядка продолжится заданным током. При необходимости можно с помощью переключателя S2 отключить систему автоматического управления.

Поэтому автоматическая система контроля заряда аккумулятора исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к входящему в комплект зарядному устройству как минимум на один полный год. Этот режим актуален для автомобилистов, которые ездят только летом. После окончания раллийного сезона подключить аккумулятор к зарядному устройству и отключить его можно будет только весной. Даже в случае пропадания сетевого напряжения, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в обычном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства при перенапряжении из-за отсутствия заряда, собранной во второй половине операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от сети выбран равным 19 В. При зарядном напряжении менее 19 В напряжения на выходе 8 микросхемы А1.2 достаточно, чтобы транзистор VT2 оставался открытым, в котором напряжение подается на реле P2. Как только зарядное напряжение превысит 19 В, транзистор закроется, реле разомкнет контакты К2.1, и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только батарея будет подключена, она запитает цепь автоматики и зарядное устройство тут же снова начнет работать.

Как сделать самодельный аппарат

Самодельный блок имеет на выходе напряжение полтора-два вольта при токе в два ампера. Оснащен защитой от короткого замыкания и обратной полярности для зарядки. Основой устройства является трансформатор на двадцать пять вольт. Напряжение выпрямляется диодным мостом.

Напряжение регулируется модулем LM 2596. Для регулировки тока припаян компаратор. Для того, чтобы напряжение регулировалось только до шестнадцати вольт, необходимо в цепь параллельно постоянному резистору на десять кОм впаять переменный резистор номиналом 4,7 кОм.

Корпус можно взять от любого измерительного прибора. Закрепите на стене понижающий трансформатор и вставьте амперметр со стрелкой. Ставим китайский цифровой вольтметр. Минусовой провод припаиваем к вольтметру между защитным транзистором и шунтом. Вы можете сделать Зу еще проще. К выходу понижающего трансформатора припаяйте выпрямительный диод.

Плюсы и минусы самодельного ЗУ

Несомненным преимуществом самодельного устройства для подзарядки аккумулятора является его низкая стоимость.

Части различных бытовых приборов часто используются в качестве компонентов устройства загрузчика. Даже если вы купите все необходимые детали для сборки устройства, это будет стоить гораздо меньше, чем готовое устройство.

К недостаткам самодельного устройства можно отнести примитивное устройство, исключающее автоматическое отключение устройства при достижении максимального заряда аккумулятора. Из-за этого возникает необходимость постоянно контролировать процесс.

Опытные мастера-радиолюбители находят выход из ситуации, дополняя устройство самодельными датчиками-автоматами.

Параметры прибора

Для питания от автомобильной сети требуется 12 В, но заряд аккумулятора должен быть в районе 13 – 15 В. Аккумулятор имеет свойство накапливать энергию. Когда нагрузка включена, батарея потребляет энергию. Потребление составит около 10% от общей нагрузки.

Расход энергии батареи возможен только при ее наличии. В процессе движения, при отсутствии технических поломок, аккумулятор заряжается за счет работы генератора во время движения автомобиля.

В некоторых случаях батарея просто не успевает получить необходимый заряд. К ним относятся частые заводки автомобиля, короткие и редкие поездки, длительный простой автомобиля.

В этих случаях необходима дополнительная зарядка внешней батареи.

Виды самодельных зарядных устройств

Можно попробовать «завести» машину с другой машины. Если эти способы не помогают или невозможны, следует использовать зарядное устройство.

Определение состояния заряда автомобильного аккумулятора

Простейшие

Рассмотрим случай, как зарядить аккумулятор подручными средствами. Например, ситуация, когда вы оставили машину возле дома на ночь и забыли выключить какое-то электрооборудование. Утром аккумулятор сдох и машина не завелась. В этом случае, если ваш автомобиль хорошо заводится (с пол-оборота), достаточно немного «растянуть» аккумулятор».

Во-первых, вам нужен источник постоянного напряжения в диапазоне от 12 до 25 вольт. Во-вторых, ограничить сопротивление. Что можно посоветовать? Сейчас практически в каждой семье есть ноутбук. Блок питания ноутбука или нетбука, как правило, имеет выходное напряжение 19 вольт, ток не менее 2 ампер. Внешний контакт разъема питания отрицательный, внутренний контакт положительный.

В качестве ограничительного сопротивления, а это необходимо!, можно использовать лампочку освещения салона автомобиля. Может конечно мощнее от поворотников или еще хуже стопов или габаритов, но есть вероятность перегрузить блок питания. Собирается простейшая схема: минус блок питания, лампочка, минус аккумулятор, плюс аккумулятор, плюс блок питания.

Через пару часов аккумулятор зарядится достаточно, чтобы можно было запустить двигатель. Если нет в наличии ноутбука, можно заранее приобрести на радиорынке мощный выпрямительный диод с обратным напряжением более 1000 вольт и током 3 ампера. Имеет небольшой размер, можно положить в бардачок на экстренный случай. Что делать в экстренной ситуации? Первым делом необходимо снять аккумулятор с автомобиля.

Простейшая память для авто.

Далее соберите цепь: клемма штекера 220 В — минусовая клемма диода — плюсовая клемма диода — ограничение заряда — минусовая клемма аккумулятора — плюсовая клемма аккумулятора — вторая клемма 220 В. В качестве предельной нагрузки можно использовать обычные лампы накаливания на 220 вольт. Например, 100-ваттная лампа (мощность = напряжение x ток). Поэтому при использовании 100-ваттной лампы зарядный ток будет около 0,5 ампер. Немного, но за ночь выдаст 5 Ампер-часов емкости аккумулятора. Обычно утром достаточно пару раз покрутить стартером автомобиля.

Степень заряда аккумулятора по напряжению.

Если подключить параллельно три 100-ваттные лампы, зарядный ток увеличится втрое. Он может зарядить почти половину автомобильного аккумулятора за ночь. Иногда вместо ламп включают электрическую плиту. Но тут уже может выйти из строя диод, а заодно и аккумулятор. Вообще такие эксперименты с прямым зарядом аккумулятора переменным напряжением 220 вольт крайне опасны. Их следует использовать только в крайних случаях, когда другого выхода нет.

Цепь зарядного устройства.

Из блоков питания компьютера

Прежде чем приступить к изготовлению зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками, необходимо оценить свои знания и опыт в области электро- и радиотехники. Соответственно, выберите уровень сложности устройства. В первую очередь нужно определиться с основой элемента. Очень часто у пользователей компьютеров есть старые системные диски. Есть блоки питания. Наряду с напряжением питания +5В они имеют шину +12 Вольт. Как правило, он рассчитан на ток до 2 ампер. Этого достаточно для слабого зарядного устройства.
Его нужно «разогнать» до 15. Обычно «толчковым» методом. Берут резистор около 1 кОм и подключают его параллельно с другими резисторами возле 8-выводной микросхемы во вторичной цепи блока питания. Таким образом, коэффициент усиления контура обратной связи изменяется соответственно и выходному напряжению. Это сложно объяснить словами, но пользователи обычно это понимают. Подбирая номинал резистора, можно добиться выходного напряжения около 13,5 вольт. Этого достаточно для зарядки автомобильного аккумулятора.

Далее нужно подключить крокодилы к выходной цепи. Ограничительные резисторы не нужны, силовая электроника все сделает сама. Если нет источника питания, можно поискать трансформатор со вторичной обмоткой от 12 до 18 вольт. Они использовались в старых ламповых телевизорах и других приборах. Сейчас такие трансформаторы можно найти в б/у источниках бесперебойного питания, их можно купить за копейки на вторичном рынке. Далее приступаем к изготовлению трансформаторного зарядного устройства.

Зарядное устройство блока питания.

Трансформаторные ЗУ

Трансформаторные зарядные устройства являются наиболее распространенными и безопасными устройствами, широко используемыми в практике автомобилистов. Видео: простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с трансформатором: Простейшая схема трансформаторного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора содержит: сетевой трансформатор; мостовой выпрямитель; ограничительная нагрузка. Через ограничивающую нагрузку протекает большой ток, она сильно нагревается, поэтому для ограничения тока нагрузки часто используют конденсаторы в первичной цепи трансформатора.

Таблица степени заряженности аккумулятора по плотности.

В принципе, в такой схеме можно обойтись и без трансформатора, если правильно подобрать конденсатор. Но без гальванической развязки от сети переменного тока такая цепь будет опасна с точки зрения поражения электрическим током. Более практичные схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов с регулированием и ограничением зарядного тока. В качестве мощных выпрямительных диодов можно использовать мостовой выпрямитель от неисправного автомобильного генератора, немного изменив схему. Более сложные импульсные зарядные устройства для десульфатации обычно состоят из микросхем и даже микропроцессоров. Они сложны в изготовлении, требуют специальных навыков монтажа и настройки. В этом случае проще купить заводское устройство.

Трансформаторные зарядные устройства для автомобилей.

Простой «зарядник» с гасящими конденсаторами

Это простое устройство позволяет заряжать аккумуляторы емкостью до 100 Ач произвольным током, который регулируется в диапазоне от 1 до 10 А с шагом 1 А, чего будет достаточно для качественного обслуживания любого автомобильного аккумулятора. . В зарядное устройство встроен понижающий трансформатор Тр1, сетевое напряжение на него подается через блок гасящих конденсаторов С1-С4. Каждый из конденсаторов имеет свой ключ, который включает его в цепь питания трансформатора. Емкости конденсаторов подобраны таким образом, чтобы переключатели S1-S4 имели вес соответственно 1, 2, 4, 8 А.

Комбинируя положения переключателей, можно выбрать произвольный зарядный ток в диапазоне от 1 до 10 А с шагом 1 А. Например, если вы хотите установить ток равным 6 А, следует замкнуть переключатели S3 и S2. Ток 5 А включит переключатели S3 и S1. Пониженное трансформатором напряжение поступает на диодный мост, выпрямляется и поступает на выводы Х3 и Х4, к которым подключается аккумуляторная батарея. Зарядный ток измеряется амперметром РА1, а вольтметр PV1 выводит напряжение на клеммах аккумулятора. Схемы защиты от разряда аккумулятора через зарядное устройство при пропадании питания в этой схеме зарядного устройства отсутствуют, так как его функцию выполняет диодный мост.

О деталях

Конденсаторы С1-С4 выбирают неполярные типов МБГО, МБГП, МБЧГ, КБГ-МН, МБМ или МБГЧ с рабочим напряжением не менее 300 В для МБГЧ и КБГ-МН и не более 600 В для других типов устройств. Категорически недопустимо использование электролитических конденсаторов, даже если они рассчитаны на соответствующее напряжение. «Электролит» — это полярное устройство, работающее только в цепях постоянного тока. При подключении к сети переменного тока он просто взорвется. Вместо диодов Д242 можно использовать любые другие, выдерживающие ток не менее 10 А и обратное напряжение не менее 25 В.

Подойдут, например, диоды Д214 или германиевые Д305. В любых условиях их необходимо размещать на радиаторах. Трансформатор Тр1 представляет собой обычный сетевой трансформатор с выходным напряжением 24-26 В, способный обеспечить не менее полутора токов нагрузки. Приборы ПА1 и ПВ2 представляют собой амперметр с пределом измерения 10–15 А и вольтметр на напряжение 20 В соответственно. Указанное зарядное устройство можно использовать и для зарядки аккумуляторов с другим напряжением (например, 6 вольт), но здесь следует учесть, что «вес» тумблеров S1-S4 будет разным и его придется определять по амперметр.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простая, и с ней справится практически любой автолюбитель. Чтобы сделать простое зарядное устройство, вам понадобятся всего два компонента: трансформатор и выпрямитель. Главное условие, которому должно удовлетворять зарядное устройство, это чтобы сила тока на выходе устройства составляла 10% от емкости аккумулятора. То есть в легковых автомобилях часто используется аккумулятор на 60 Ач, поэтому ток на выходе устройства должен быть 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В. Если у кого-то старый ламповый советский телевизор ненужный, то лучше трансформатора не найти. Принципиальная схема зарядного устройства для телевизора выглядит так.
Часто в такие телевизоры устанавливался трансформатор ТС-180. Его особенностью было наличие двух вторичных обмоток по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка также состоит из двух частей. Сначала нужно соединить обмотки последовательно. Удобство работы с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение. Д

Для последовательного соединения вторичной обмотки необходимо соединить выводы 9 и 9′ между собой. А к выводам 10 и 10′ — припаять по два куска медного провода. Все провода, припаянные к клеммам, должны иметь сечение не менее 2,5 мм кв. Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения необходимо соединить клеммы 1 и 1 «между собой’.

Провода с вилкой для подключения к сети необходимо припаять к контактам 2 и 2′. На этом работа с трансформатором закончена. Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током от 10 А и выше. Для этих целей подходят диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243. На схеме показано, как должны быть подключены диоды: провода, идущие от клемм 10 и 10′, а также провода, идущие к аккумулятору, припаиваются к диодному мосту.

Импульсная память для автомобиля.

Зарядное устройство для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Эта схема способна обеспечить зарядный ток до 6 А и отличается малыми габаритами, так как в ней используется широтно-импульсный метод управления (ШИМ) и транзистор, управляющий зарядным током, работает в ключевом режиме, что значительно снижает мощность рассеивается в нем. Задающий генератор блока управления током собран на элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы К561ЛА7, элементы DD1.3, DD1.4 являются буферными. Частота генератора 13 кГц, скважность плавно регулируется с помощью переменного резистора R3. С генератора сигнал поступает на элемент регулятора — мощный полевой транзистор VT1, работающий в ключевом режиме.

В зависимости от положения ползунка переменного резистора изменяется соотношение между временем открытого состояния транзистора и его закрытым состоянием, а значит, изменяется и средний зарядный ток аккумулятора, который можно контролировать с помощью амперметра РА1. Микросхема получает питание от простейшего параметрического стабилизатора, собранного на элементах R1, VD4. Сам стабилизатор подключен к выпрямительному мосту, обеспечивающему зарядное напряжение. Диодный мост из соображений компактности смонтирован на полупроводниках Шоттки с небольшим падением напряжения. Лампа EL1 — индикаторная.

Таблица зависимости напряжения и степени заряда аккумулятора.

О деталях. Вторичная обмотка трансформатора Т1 должна обеспечивать ток 6–7 А при напряжении 16–20 В. Если использовать трансформатор, вторичная обмотка которого имеет шунт от середины, то выпрямитель можно собрать по к приведенной ниже схеме, а затем вдвое уменьшить количество выпрямительных диодов. В мостовом выпрямителе используется набор диодов VD1.1 VD1.2 и два отдельных диода VD3 и VD4.

Все элементы установлены на общий радиатор 160х45 мм с использованием слюдяных прокладок. При необходимости диоды Шоттки можно заменить обычными выпрямителями, но габариты устройства увеличатся, так как потребуется радиатор большего размера. При замене следует учитывать, что диоды должны выдерживать ток 10 А и обратное напряжение не менее 40 В.

Если ток нагрузки не превышает 5 А, то устанавливать транзистор VT1 на радиатор не нужно. При большем токе понадобится радиатор — медная или алюминиевая пластина 50х50х1 мм. В качестве амперметра используется индикатор записи магнитофона М476/2, включенный параллельно шунту. Шунт представляет собой отрезок медного обмоточного провода ПЭВ-2 1,5, намотанного на оправку диаметром 8 мм. Количество витков 16, сопротивление около 0,1 Ом.

Определение состояния аккумулятора

Использование обычного тестера напряжения поможет вам принять правильное решение о необходимости подзарядки аккумулятора от внешнего источника.

Он должен соответствовать следующим показателям:

• полностью заряженный аккумулятор покажет 12,6 – 12,7 В;
• 12,3 — 12,4 В соответствуют 75%;
• 12 — 12,1 В означает 50% мощности;
• 11,8 — 11,9В показывают 25%.

Полностью «дохлый» аккумулятор выдаст напряжение 11,6 – 11,7 В. Это критический показатель, негативно влияющий на работоспособность аккумулятора.

Как грамотно зарядить АКБ

Существуют различные способы зарядки:

• постоянное напряжение питания;
• постоянный электрический ток

Оба варианта имеют свои нюансы.

Использование равномерного напряжения питания целесообразно, когда показатель зарядки выше 12,3 В. При подзарядке к клеммам привода подключается источник питания напряжением от 14,2 до 14,7 В. Нет необходимости контролировать процесс. О его завершении свидетельствует окончание тока потребления батареи до нуля.

Недостатком этого метода заряда является возможность подачи потенциально высокого тока на начальном этапе заряда. К достоинствам можно отнести отсутствие необходимости контролировать процесс.

Оптимальный вариант – использовать постоянный ток. Зарядка производится постоянной мощностью, равной одной десятой емкости аккумулятора. Отключение производится при установленном на аккумуляторе напряжении 14,7 В. Существенным недостатком этого метода является необходимость контроля напряжения аккумулятора. В противном случае его легко испортить.

Необходимые детали

Для сборки полноценного самодельного зарядного устройства потребуется определенный набор элементов.

• Трансформатор (необходимо с двумя обмотками).
• Выход выпрямителя со встроенным трансформатором. Заводской или самодельный, собранный из 4-х диодов.
• Электропроводка.
• Вольтметр и конечно же амперметр для контроля процесса.
• Автоматическое зарядное устройство, собранное своими руками для подзарядки аккумулятора, потребует включения в схему реостата. Дополнительное подключение фонарика позволит оснастить прибор световым индикатором завершения процесса.
• Если устройству необходимо работать с батареями разной емкости, схему необходимо дополнить токовыключателем.

Как не нужно!

Поговорим сначала о типичных ошибках при конструировании самодельного ЗУ для свинцовых аккумуляторов. Первый проиллюстрирован поз выше. О прямом подключении к бытовой розетке (слева) не может быть и речи. Это не ошибка, это серьезное и опасное нарушение ПТБ. Ошибка заключается в ограничении зарядного тока с помощью емкостного балласта. Дорогой, кстати, по нынешним меркам это способ — просто батарейка из масляно-бумажных конденсаторов на 32 мкф 350 В (меньшее напряжение использовать нельзя) стоит больше, чем хорошее фирменное зарядное устройство.

Неправильно и нерационально построенные схемы зарядки автомобильных аккумуляторов

Но главное, что в сети появляется реактивная нагрузка. Если ваш электросчетчик имеет индикатор реактивности (светодиод «Возврат»), при подключении этих нагрузок к сети он будет мигать. Управление современными электроустановками невозможно без компьютеров, а «обратка» сбивает с толку электронику еще до остановок из-за ложной аварии. Вот почему сегодняшние электрики беспощадны с реагентами. Ну а если ваш источник окажется неграмотным или чересчур умным потребителем, то давайте не будем смотреть на ночь.