Автомобилен сайт - Зад волана

Автомобилен сайт - Зад волана

» Как да направите зарядно устройство за 12V батерия със собствените си ръце. Как да си направим зарядно устройство за автомобилна батерия от трансформатор

Как да направите зарядно устройство за 12V батерия със собствените си ръце. Как да направите зарядно устройство за автомобилна батерия от трансформатор

Не всеки собственик на автомобил има зарядно устройство за автомобилна батерия. Много хора не смятат за необходимо да купуват такъв агрегат, вярвайки, че няма да им трябва. Въпреки това, както показва практиката, поне веднъж в живота си всеки шофьор се оказва в ситуация, в която трябва да шофира, но...

Не е необходимо да купувате ново фабрично зарядно, можете сами да си направите такова от стари електроуреди. Има много възможности за създаване на собствени зарядни устройства за кола, но повечето от тях имат значителни недостатъци.

  • Използваният трансформатор е тип TN61-22, намотките са свързани последователно. Ефективността на зареждане е не по-малка от 0,8, токът е не повече от 6 ампера, така че трансформатор с мощност 150 вата е идеален. Намотката на трансформатора трябва да осигурява напрежение до 20 волта с ток до 8 ампера. При липса на готов модел можете да вземете всеки трансформатор с необходимата мощност и вятърна вторична обработка. За да изчислите броя на завоите, използвайте калкулатор, специално предназначен за това, който можете да намерите на уебсайтове в Интернет.
  • Подходящите кондензатори са от серията MBGC, предназначени за токово напрежение най-малко 350 волта. Ако кондензаторът поддържа работа с променлив ток, тогава той е подходящ за създаване на зарядно устройство.
  • Абсолютно всякакви диоди ще направят, но те трябва да бъдат оценени за ток до 10 ампера.
  • Като операционен усилвател може да бъде избран аналог на AN6551 - KR1005UD1. Това е точно моделът, който преди това беше поставен в магнетофони VM-12. Той е много добър с това, че не изисква биполярно захранване или коригиращи вериги по време на работа. KR1005UD1 работи с колебания на напрежението над 7 V. Като цяло този модел може да бъде заменен с всеки подобен. Например, може да са LM158, LM358 и LM258, но тогава ще трябва да промените дизайна на печатната платка.
  • Всяка електромагнитна глава, например M24, е подходяща за измерване на напрежение и ток. Ако индикаторите за напрежение не ви интересуват, просто инсталирайте амперметър, който е предназначен за постоянен ток. Иначе напрежението се контролира с тестер или мултицет.

Видеото показва създаването на зарядно за кола:

Проверка и настройка

В случай, че всички елементи са в изправност и сглобяването е станало без грешки, веригата трябва да работи незабавно. И собственикът на автомобила трябва само да зададе прага на напрежението с помощта на резистор. Когато зареждането достигне до това устройство, то ще премине в режим на нисък ток.

Корекцията се извършва по време на зареждане. Но вероятно е по-добре да се застраховате: настройте и тествайте схеми за защита и регулиране. За тази цел ще ви е необходим мултицет или тестер, предназначен да работи с постоянно напрежение.

Как да заредите сглобеното устройство

Има определени правила, които трябва да се спазват при използване на домашно зарядно за кола.

Важно е, дори преди зареждане, да го почистите от прах и мръсотия. След това избършете с разтвор на сода, за да премахнете киселинните остатъци. Ако върху батерията има киселинни частици, содата ще започне да се пени.

Пробките за пълнене на киселини в акумулатора трябва да се развият. Това се прави така, че газовете, образувани в батерията, да имат възможност да излязат. След това трябва да проверите количеството: ако нивото е под оптималното, добавете дестилирана вода.

След това използвайте превключвателя, за да зададете определен заряден ток, свържете сглобеното устройство, като вземете предвид полярността. Съответно положителният извод за зареждане трябва да бъде свързан към положителния извод на батерията. Поддържането на превключвателя в долна позиция ще накара стрелката на устройството да покаже текущото напрежение. Волтметърът започва да показва текущото напрежение в същото време.

Ако има капацитет от 50 Ah и в момента е зареден 50%, тогава трябва първо да настроите тока на 25 ампера, като постепенно го намалите до нула. Устройствата за автоматично зареждане работят на подобен принцип. Те помагат да заредите батерията на колата си до 100%. Вярно е, че такива устройства са много скъпи. При навременно зареждане такова скъпо устройство не е необходимо.

Обобщавайки, можем да кажем, че дори и да използвате използвани части от стари устройства, можете да сглобите доста прилично зарядно устройство за автомобилна батерия. Ако нямате възможност да направите това сами, тогава винаги можете да намерите такъв майстор във всяка гаражна кооперация. И със сигурност ще струва значително по-малко от закупуването на ново фабрично устройство.

Много често, особено през студения сезон, автомобилните ентусиасти се сблъскват с необходимостта от зареждане на автомобилна батерия. Възможно е и е препоръчително да закупите фабрично зарядно устройство, за предпочитане зареждане и стартиране за използване в гаража.

Но ако имате електротехнически умения и определени познания в областта на радиотехниката, тогава можете да направите просто зарядно устройство за автомобилна батерия със собствените си ръце. Освен това е по-добре да се подготвите предварително за възможното събитие внезапно разреждане на батерията далеч от дома или място, където е паркирано и обслужвано.

Обща информация за процеса на зареждане на батерията

Зареждането на автомобилен акумулатор е необходимо, когато спадът на напрежението на клемите е по-малък от 11,2 волта. Въпреки факта, че батерията може да стартира двигателя на автомобила дори с такова зареждане, по време на дългосрочно паркиране при ниско напрежение започват процеси на сулфатиране на плочата, което води до загуба на капацитет на батерията.

Ето защо при зимуване на автомобил на паркинг или гараж е необходимо постоянно да презареждате акумулатора и да следите напрежението на клемите му. По-добър вариант е да извадите батерията, да я поставите на топло място, но все пак не забравяйте да поддържате нейния заряд.

Батерията се зарежда с постоянен или импулсен ток. В случай на зареждане от източник на постоянно напрежение обикновено се избира заряден ток, равен на една десета от капацитета на батерията.

Например, ако капацитетът на батерията е 60 Amp-часа, токът на зареждане трябва да бъде избран на 6 Amp. Изследванията обаче показват, че колкото по-нисък е зарядният ток, толкова по-малко интензивни са процесите на сулфатиране.

Освен това има методи за десулфатизиране на плочите на батерията. Те са както следва. Първо, батерията се разрежда до напрежение от 3–5 волта с високи токове с кратка продължителност. Например, като например при включване на стартера. След това има бавно пълно зареждане с ток от около 1 Ампер. Такива процедури се повтарят 7-10 пъти. От тези действия има ефект на десулфатация.

Импулсните десулфатиращи зарядни устройства практически се основават на този принцип. Батерията в такива устройства се зарежда с импулсен ток. По време на периода на зареждане (няколко милисекунди) към клемите на батерията се прилагат кратък разряден импулс с обратна полярност и по-дълъг зареждащ импулс с права полярност.

Много е важно по време на процеса на зареждане да се предотврати ефектът от презареждане на батерията, тоест моментът, в който тя се зарежда до максималното напрежение (12,8 - 13,2 волта, в зависимост от вида на батерията).

Това може да доведе до увеличаване на плътността и концентрацията на електролита, необратимо разрушаване на плочите. Ето защо фабричните зарядни устройства са оборудвани с електронна система за управление и изключване.

Схеми на домашни прости зарядни устройства за автомобилна батерия

Протозои

Нека разгледаме случая как да зареждаме батерия с помощта на импровизирани средства. Например ситуация, когато сте оставили колата си близо до дома си вечерта, забравяйки да изключите някои електрически уреди. До сутринта акумулатора беше изтощен и не искаше да запали колата.

В този случай, ако колата ви стартира добре (с половин оборот), достатъчно е да „натегнете“ малко батерията. Как да го направим? Първо, имате нужда от източник на постоянно напрежение от 12 до 25 волта. Второ, ограничителна съпротива.

Какво можете да препоръчате?

В днешно време почти всеки дом има лаптоп. Захранването на лаптоп или нетбук като правило има изходно напрежение от 19 волта и ток от най-малко 2 ампера. Външният щифт на захранващия конектор е минус, вътрешният щифт е положителен.

Като ограничаващо съпротивление и то е задължително!!!, можете да използвате вътрешната крушка на колата. Можете, разбира се, да имате повече мощност от мигачи или дори по-лоши стопове или габарити, но има възможност за претоварване на захранването. Най-простата схема е сглобена: минус захранването - електрическа крушка - минус батерията - плюс батерията - плюс захранването. След няколко часа батерията ще се зареди достатъчно, за да стартира двигателя.

Ако нямате лаптоп, можете предварително да закупите мощен токоизправителен диод на радио пазара с обратно напрежение над 1000 волта и ток от 3 ампера. Той е с малки размери и може да се постави в жабката за спешни случаи.

Какво да правим при спешен случай?

Като ограничаващо натоварване могат да се използват конвенционални лампи нажежаема жичка на 220волт. Например лампа от 100 W (мощност = напрежение X ток). По този начин, когато използвате 100-ватова лампа, зарядният ток ще бъде около 0,5 ампера. Не много, но през нощта ще даде 5 ампер-часа капацитет на батерията. Обикновено е достатъчно да завъртите стартера на колата няколко пъти сутрин.

Ако свържете три 100-ватови лампи паралелно, токът на зареждане ще се утрои. Можете да заредите батерията на колата си почти наполовина за една нощ. Понякога включват електрическа печка вместо лампи. Но тук диодът вече може да се провали, а в същото време и батерията.

Като цяло, този вид експерименти с директно зареждане на батерията от мрежа с променливо напрежение 220 волта изключително опасно. Те трябва да се използват само в крайни случаи, когато няма друга възможност.

От компютърни захранвания

Преди да започнете да правите собствено зарядно устройство за автомобилна батерия, трябва да оцените знанията и опита си в областта на електротехниката и радиотехниката. Съответно изберете нивото на сложност на устройството.

На първо място, трябва да вземете решение за елементната база. Много често компютърните потребители остават със стари системни модули. Там има захранвания. Заедно със захранващото напрежение +5V, те съдържат +12V шина. Като правило, той е проектиран за ток до 2 ампера. Това е напълно достатъчно за слабо зарядно.

Видео - стъпка по стъпка инструкции за производство и диаграма на просто зарядно устройство за автомобилна батерия от компютърно захранване:

Но 12 волта не са достатъчни. Необходимо е да го "овърклокнете" до 15. Как? Обикновено се използва методът „мушкане“. Вземете съпротивление от около 1 kiloOhm и го свържете паралелно с други съпротивления близо до микросхемата с 8 крака във вторичната верига на захранването.

По този начин коефициентът на предаване на веригата за обратна връзка се променя съответно и изходното напрежение.

Трудно е да се обясни с думи, но обикновено потребителите успяват. Като изберете стойността на съпротивлението, можете да постигнете изходно напрежение от около 13,5 волта. Това е достатъчно за зареждане на автомобилен акумулатор.

Ако нямате захранване под ръка, можете да потърсите трансформатор с вторична намотка от 12 - 18 волта. Използвани са в стари лампови телевизори и други домакински уреди.

Сега такива трансформатори могат да бъдат намерени в използвани непрекъсваеми източници на енергия; те могат да бъдат закупени за стотинки на вторичния пазар. След това започваме производството на трансформаторното зарядно устройство.

Трансформаторни зарядни устройства

Трансформаторните зарядни устройства са най-разпространените и безопасни устройства, широко използвани в автомобилната практика.

Видео - просто зарядно устройство за автомобилна батерия с помощта на трансформатор:

Най-простата схема на трансформаторно зарядно устройство за автомобилна батерия съдържа:

  • мрежов трансформатор;
  • токоизправителен мост;
  • ограничително натоварване.

През ограничаващия товар протича голям ток и той се нагрява много, така че за ограничаване на зарядния ток често се използват кондензатори в първичната верига на трансформатора.

По принцип в такава схема можете да правите без трансформатор, ако изберете кондензатора разумно. Но без галванична изолация от мрежата за променлив ток, такава верига ще бъде опасна от гледна точка на токов удар.

По-практични са зарядните схеми за автомобилни акумулатори с регулиране и ограничаване на зарядния ток. Една от тези схеми е показана на фигурата:

Можете да използвате токоизправителния мост на дефектен автомобилен генератор като мощни токоизправителни диоди, като леко свържете отново веригата.

По-сложните импулсни зарядни устройства с функция за десулфатация обикновено се правят с помощта на микросхеми, дори микропроцесори. Те са трудни за производство и изискват специални умения за монтаж и конфигуриране. В този случай е по-лесно да закупите фабрично устройство.

Изисквания за безопасност

Условия, които трябва да бъдат изпълнени при използване на домашно зарядно устройство за автомобилна батерия:

  • Зарядното устройство и батерията трябва да са разположени върху огнеупорна повърхност по време на зареждане;
  • при използване на обикновени зарядни устройства е необходимо да се използват лични предпазни средства (изолационни ръкавици, гумена постелка);
  • при използване на новопроизведени устройства е необходимо постоянно наблюдение на процеса на зареждане;
  • основните контролирани параметри на процеса на зареждане са ток, напрежение на клемите на акумулатора, температура на тялото на зарядното устройство и акумулатора, контрол на точката на кипене;
  • При нощно зареждане е необходимо да има дефектнотокови устройства (RCD) в мрежовата връзка.

Видео - схема на зарядно устройство за автомобилна батерия от UPS:

Може да представлява интерес:


Скенер за самодиагностика на автомобил


Как бързо да се отървете от драскотини по тялото на автомобила


Какви са ползите от инсталирането на автоматични буфери?


Огледало DVR Автомобилни видеорегистратори Огледало

Подобни статии

Коментари към статията:

    Льоха

    Представената тук информация определено е интересна и информативна. Като бивш радиоинженер от съветската школа го прочетох с голям интерес. Но в действителност сега дори „отчаяните“ радиолюбители едва ли ще си правят труда да търсят електрически схеми за домашно зарядно устройство и по-късно да го сглобят с поялник и радиокомпоненти. Само радио фанатиците ще направят това. Много по-лесно е да закупите фабрично произведено устройство, особено след като цените, според мен, са достъпни. В краен случай можете да се обърнете към други ентусиасти на автомобили с молба да „запалите“, за щастие сега има много коли навсякъде. Написаното тук е полезно не толкова с практическата си стойност (въпреки че и това), колкото за внушаване на интерес към радиотехниката като цяло. В крайна сметка повечето съвременни деца не само не могат да различат резистор от транзистор, но и няма да могат да го произнесат от първия път. И това е много тъжно...

    Майкъл

    Когато батерията беше стара и полуизтощена, често използвах захранване за лаптоп за презареждане. Като ограничител на тока използвах ненужен стар заден фар с четири паралелно свързани 21-ватови крушки. Контролирам напрежението на клемите, в началото на зареждането обикновено е около 13 V, батерията лакомо изяжда заряда, след това напрежението на зареждане се увеличава и когато достигне 15 V, спирам да зареждам. Надеждното стартиране на двигателя отнема половин час до един час.

    Игнат

    Имам съветско зарядно в гаража си, казва се „Волна“, произведено през 79-та. Вътре има масивен и тежък трансформатор и няколко диода, резистори и транзистори. Почти 40 години в експлоатация и това въпреки факта, че баща ми и брат ми го използват постоянно, не само за зареждане, но и като захранване от 12 V. И сега наистина е по-лесно да си купите евтино китайско устройство за петстотин квадратни метра, отколкото да се занимавате с поялник. А на Aliexpress можете дори да го купите за сто и половина, въпреки че ще отнеме много време, за да го изпратите. Въпреки че харесах опцията от компютърното захранване, имам дузина стари, които се въртят в гаража, но работят доста добре.

    Сан Санич

    Хммм. Разбира се, поколението на Pepsicol расте... :-\ Правилното зарядно трябва да дава 14,2 волта. Нито повече, нито по-малко. При по-голяма потенциална разлика електролитът ще кипне и акумулаторът ще се надуе, така че след това ще бъде проблематично да го извадите или, обратно, да не го инсталирате обратно в колата. При по-малка потенциална разлика батерията няма да се зареди. Най-нормалната схема, представена в материала, е с понижаващ трансформатор (първи). В този случай трансформаторът трябва да произвежда точно 10 волта при ток от поне 2 ампера. Има много такива в продажба. По-добре е да инсталирате домашни диоди - D246A (трябва да се инсталира на радиатор със слюдени изолатори). В най-лошия - KD213A (тези могат да бъдат залепени за алуминиев радиатор със суперлепило). Всеки електролитен кондензатор с капацитет най-малко 1000 uF за работно напрежение най-малко 25 волта. Много голям кондензатор също не е необходим, тъй като поради пулсациите на недостатъчно коригираното напрежение получаваме оптималния заряд за батерията. Общо получаваме 10 * корен от 2 = 14,2 волта. Аз самият имам такова зарядно от дните на 412-ия москвич. Изобщо не може да бъде убит. 🙂

    Кирил

    По принцип, ако имате необходимия трансформатор, не е толкова трудно да сглобите сами верига за зарядно устройство за трансформатор. Дори за мен не много голям специалист в областта на радиоелектрониката. Много хора казват, защо да се притеснявате, ако е по-лесно да купите. Съгласен съм, но не става дума за крайния резултат, а за самия процес, защото е много по-приятно да използвате нещо, направено със собствените си ръце, отколкото нещо закупено. И най-важното, ако този домашен продукт се повреди, тогава този, който го е сглобил, познава добре зарядното устройство и може бързо да го поправи. И ако закупен продукт изгори, тогава все още трябва да копаете и изобщо не е факт, че ще бъде намерена повреда. Гласувам за самоделни устройства!

    Олег

    По принцип смятам, че идеалният вариант е индустриално зарядно, така че имам такова и го нося постоянно в багажника. Но в живота ситуациите са различни. Веднъж бях на гости на дъщеря си в Черна гора и там обикновено не носят нищо със себе си и рядко някой дори има такова. Така тя забрави да затвори вратата през нощта. Батерията е изтощена. Няма диод под ръка, няма компютър. Намерих отвертка Boschevsky с 18 волта и 1 ампер ток. Така че използвах неговото зарядно. Вярно, зареждах го цяла нощ и периодично проверявах за прегряване. Но тя не издържа, на сутринта я започнаха с половин ритник. Така че има много опции, трябва да търсите. Е, относно самоделните зарядни, като радиоинженер мога да препоръчам само трансформаторни, т.е. изолирани през мрежата, те са безопасни в сравнение с кондензатори, диоди с крушка.

    Сергей

    Зареждането на батерията с нестандартни устройства може да доведе или до пълно необратимо износване, или до намаляване на гарантираната работа. Целият проблем е свързването на домашни продукти, така че номиналното напрежение да не надвишава допустимото. Необходимо е да се вземат предвид температурните промени и това е много важен момент, особено през зимата. Когато намаляваме с градус, го увеличаваме и обратно. Има приблизителна таблица в зависимост от вида на батерията - не е трудно да се запомни. Друг важен момент е, че всички измервания на напрежението и, разбира се, плътността се правят само когато двигателят е студен и не работи.

    Виталик

    Като цяло използвам зарядното устройство изключително рядко, може би веднъж на две или три години и само когато заминавам за дълго време, например през лятото за няколко месеца на юг, за да посетя роднини. И така общо взето колата е на работа почти всеки ден, батерията е заредена и няма нужда от такива устройства. Затова смятам, че да купуваш за пари нещо, което практически никога не използваш, не е много умно. Най-добрият вариант е да сглобите такъв прост плавателен съд, да речем от компютърно захранване, и да го оставите да лежи наоколо, чакайки крилата си. В края на краищата основното тук не е да заредите напълно батерията, а да я развеселите малко, за да стартирате двигателя, а след това генераторът ще свърши работата си.

    Николай

    Точно вчера презаредихме батерията с помощта на зарядно за винтоверт. Колата беше паркирана отвън, студът беше -28, батерията беше завъртяна няколко пъти и спря. Извадихме отвертка, няколко кабела, свързахме го и след половин час колата запали безопасно.

    Дмитрий

    Готовото зарядно устройство в магазина, разбира се, е идеален вариант, но който иска да използва собствените си ръце и като се има предвид, че не се налага да го използвате често, не е нужно да харчите пари за покупка и да правите зареждане себе си.
    Домашното зарядно устройство трябва да е автономно, да не изисква надзор или контрол на тока, тъй като зареждаме най-често през нощта. В допълнение, той трябва да осигури напрежение от 14,4 V и да гарантира, че батерията е изключена, когато токът и напрежението надвишават нормата. Той също така трябва да осигурява защита срещу обръщане на полярността.
    Основните грешки, които „Кулибините“ правят, са свързването директно към битова електрическа мрежа, това дори не е грешка, а нарушение на правилата за безопасност, следващото ограничаване на тока на зареждане е чрез кондензатори, а също така е по-скъпо: една банка от кондензатори 32 uF при 350-400 V (по-малко от това не е възможно) ще струват като страхотно марково зарядно устройство.
    Най-лесният начин е да използвате компютърно импулсно захранване (UPS), сега е по-достъпно от хардуерен трансформатор и не е необходимо да правите отделна защита, всичко е готово.
    Ако нямате компютърно захранване, трябва да потърсите трансформатор. Подходящо е захранване с намотки от стари лампови телевизори - TS-130, TS-180, TS-220, TS-270. Те имат много сила зад очите си. Можете да намерите стар трансформатор с нажежаема жичка TN на автомобилния пазар.
    Но всичко това е само за тези, които са приятели с електротехници. Ако не, не се притеснявайте - няма да правите упражненията, които отговарят на всички изисквания, така че купете готови и не губете време.

    Лора

    Взех зарядно от дядо ми. От съветско време. Домашно. Изобщо не разбирам това, но когато приятелите ми го видят, цъкат с език от възхищение и уважение, казвайки, това е нещо „от векове“. Казват, че е сглобен с помощта на някакви лампи и все още работи. Вярно е, че практически не го използвам, но не това е важното. Всички критикуват съветската техника, но тя се оказва в пъти по-надеждна от съвременната техника, дори самоделната.

    Владислав

    Като цяло, полезно нещо в домакинството, особено ако има функция за регулиране на изходното напрежение

    Алексей

    Никога не съм имал възможност да използвам или сглобявам домашни зарядни устройства, но мога да си представя принципа на сглобяване и работа. Мисля, че домашно приготвените продукти не са по-лоши от фабричните, просто никой не иска да бърника, особено след като закупените от магазина са доста достъпни.

    Виктор

    Като цяло схемите са прости, има малко части и са достъпни. Може да се направи и корекция, ако имате известен опит. Така че е напълно възможно да се съберат. Разбира се, много е приятно да използвате устройство, сглобено със собствените си ръце)).

    Иван

    Зарядното устройство, разбира се, е полезно нещо, но сега на пазара има по-интересни екземпляри - името им е зарядни устройства

    Сергей

    Има много вериги на зарядни устройства и като радиоинженер съм пробвал много от тях. До миналата година имах схема, която ми работеше още от съветско време и работеше идеално. Но един ден (по моя вина) батерията напълно умря в гаража и имах нужда от цикличен режим, за да я възстановя. Тогава не си направих труда (поради липса на време) да създам нова верига, а просто отидох и я купих. И сега нося зарядно в багажника за всеки случай.

Много ентусиасти на автомобили знаят много добре, че за да се удължи живота на батерията, се изисква периодично от зарядното устройство, а не от генератора на автомобила.

И колкото по-дълъг е животът на батерията, толкова по-често трябва да се зарежда, за да възстанови заряда.

Без зарядни не може

За извършване на тази операция, както вече беше отбелязано, се използват зарядни устройства, работещи от 220 V мрежа. Има много такива устройства на автомобилния пазар, те могат да имат различни полезни допълнителни функции.

Всички обаче вършат една и съща работа - преобразуват променливо напрежение 220 V в постоянно напрежение - 13,8-14,4 V.

При някои модели токът на зареждане се регулира ръчно, но има и модели с напълно автоматична работа.

От всички недостатъци на закупените зарядни устройства може да се отбележи тяхната висока цена и колкото по-сложно е устройството, толкова по-висока е цената.

Но много хора имат под ръка голям брой електрически уреди, чиито компоненти може да са подходящи за създаване на домашно зарядно устройство.

Да, домашно приготвено устройство няма да изглежда толкова представително, колкото закупеното, но неговата задача е да зарежда батерията, а не да се „показва“ на рафта.

Едно от най-важните условия при създаването на зарядно устройство е най-малкото основни познания по електротехника и радиоелектроника, както и способността да държите поялник в ръцете си и да можете да го използвате правилно.

Памет от лампов телевизор

Първата схема ще бъде може би най-простата и почти всеки ентусиаст на автомобила може да се справи с нея.

За да направите просто зарядно устройство, ви трябват само два компонента - трансформатор и токоизправител.

Основното условие, на което трябва да отговаря зарядното е, че изходният ток от устройството трябва да бъде 10% от капацитета на батерията.

Тоест батерия от 60 Ah често се използва в леки автомобили; въз основа на това изходният ток от устройството трябва да бъде 6 A. Напрежението трябва да бъде 13,8-14,2 V.

Ако някой има стар, ненужен тръбен съветски телевизор, тогава е по-добре да има трансформатор, отколкото да не го намери.

Принципната схема на зарядното за телевизора изглежда така.

Често на такива телевизори е инсталиран трансформатор TS-180. Неговата особеност беше наличието на две вторични намотки, всяка от 6,4 V и сила на тока от 4,7 A. Първичната намотка също се състои от две части.

Първо ще трябва да свържете намотките последователно. Удобството при работа с такъв трансформатор е, че всяка от клемите на намотката има собствено обозначение.

За да свържете вторичната намотка последователно, трябва да свържете щифтове 9 и 9' заедно.

И към щифтове 10 и 10\’ - запоете две парчета медна жица. Всички проводници, които са запоени към клемите, трябва да имат напречно сечение най-малко 2,5 mm. кв.

Що се отнася до първичната намотка, за серийна връзка трябва да свържете щифтове 1 и 1\' заедно. Проводниците с щепсел за свързване към мрежата трябва да бъдат запоени към щифтове 2 и 2\’. В този момент работата с трансформатора е завършена.

На схемата е показано как трябва да се свържат диодите - проводниците, идващи от пинове 10 и 10\', както и проводниците, които ще отидат към батерията, са запоени към диодния мост.

Не забравяйте за предпазителите. Препоръчително е да инсталирате един от тях на „положителния“ извод на диодния мост. Този предпазител трябва да бъде проектиран за ток не повече от 10 A. Вторият предпазител (0,5 A) трябва да бъде инсталиран на клема 2 на трансформатора.

Преди да започнете зареждането, по-добре е да проверите функционалността на устройството и да проверите изходните му параметри с помощта на амперметър и волтметър.

Понякога се случва токът да е малко по-висок от необходимия, така че някои инсталират 12-волтова лампа с нажежаема жичка с мощност от 21 до 60 вата във веригата. Тази лампа ще "отнеме" излишния ток.

Зарядно за микровълнова фурна

Някои ентусиасти на автомобили използват трансформатор от счупена микровълнова фурна. Но този трансформатор ще трябва да бъде преработен, тъй като е повишаващ, а не понижаващ трансформатор.

Не е необходимо трансформаторът да е в добро работно състояние, тъй като вторичната намотка в него често изгаря, която все пак ще трябва да бъде премахната по време на създаването на устройството.

Преработката на трансформатора се свежда до пълно премахване на вторичната намотка и навиване на нова.

Като нова намотка се използва изолиран проводник с напречно сечение най-малко 2,0 mm. кв.

Когато навивате, трябва да вземете решение за броя на завоите. Можете да направите това експериментално - навийте 10 оборота нов проводник около сърцевината, след това свържете волтметър към краищата му и захранвайте трансформатора.

Според показанията на волтметъра се определя какво изходно напрежение осигуряват тези 10 оборота.

Например, измерванията показаха, че на изхода има 2,0 V. Това означава, че 12V на изхода ще осигури 60 навивки, а 13V ще осигури 65 навивки. Както разбирате, 5 завъртания добавят 1 волт.

Струва си да се отбележи, че е по-добре да сглобите такова зарядно устройство с високо качество, след което да поставите всички компоненти в кутия, която може да бъде направена от скрап материали. Или го монтирайте на основа.

Не забравяйте да маркирате къде е „положителният“ проводник и къде е „отрицателният“, за да не „преплюсирате“ и да повредите устройството.

Памет от ATX захранване (за подготвени)

Зарядно устройство, направено от компютърно захранване, има по-сложна схема.

За производството на устройството са подходящи устройства с мощност най-малко 200 вата от модели AT или ATX, които се управляват от контролер TL494 или KA7500. Важно е захранването да работи напълно. Моделът ST-230WHF от стари компютри се представи добре.

Фрагмент от електрическата схема на такова зарядно устройство е представен по-долу и ние ще работим върху него.

В допълнение към захранването ще ви трябва още потенциометър-регулатор, тримерен резистор 27 kOhm, два резистора по 5 W (5WR2J) и съпротивление 0,2 Ohm или един C5-16MV.

Първоначалният етап на работа се свежда до изключване на всичко ненужно, което са проводниците „-5 V“, „+5 V“, „-12 V“ и „+12 V“.

Резисторът, обозначен на диаграмата като R1 (подава +5 V към пин 1 на контролера TL494) трябва да бъде разпоен, а на негово място трябва да бъде запоен подготвен тример резистор 27 kOhm. Шината +12 V трябва да бъде свързана към горния извод на този резистор.

Щифт 16 на контролера трябва да бъде изключен от общия проводник и също трябва да отрежете връзките на щифтове 14 и 15.

Необходимо е да монтирате потенциометър-регулатор в задната стена на корпуса на захранването (R10 на схемата). Той трябва да бъде монтиран върху изолационна плоча, така че да не докосва тялото на блока.

Окабеляването за свързване към мрежата, както и проводниците за свързване на батерията, също трябва да бъдат прекарани през тази стена.

За да се осигури лесна настройка на устройството, от съществуващите два резистора от 5 W на отделна платка, трябва да направите паралелно свързан блок от резистори, който ще осигури мощност от 10 W със съпротивление от 0,1 Ohm.

Често собствениците на автомобили трябва да се справят с явлението невъзможност за стартиране на двигателя поради изтощена батерия. За да разрешите проблема, ще трябва да използвате зарядно устройство за батерии, което струва много пари. За да не харчите пари за закупуване на ново зарядно за автомобилен акумулатор, можете да го направите сами. Важно е само да се намери трансформатор с необходимите характеристики. За да направите домашно устройство, не е нужно да сте електротехник и целият процес ще отнеме не повече от няколко часа.

Характеристики на работа на батерията

Не всички шофьори знаят, че в автомобилите се използват оловно-киселинни батерии. Такива батерии се отличават със своята издръжливост, така че могат да издържат до 5 години.

За зареждане на оловно-киселинни батерии се използва ток, равен на 10% от общия капацитет на батерията.Това означава, че за зареждане на батерия с капацитет 55 A/h е необходим заряден ток от 5,5 A. Ако се приложи много висок ток, това може да доведе до кипене на електролита, което от своя страна ще доведе до. намаляване на експлоатационния живот на устройствата. Малкият ток на зареждане не удължава живота на батерията, но не оказва отрицателно въздействие върху целостта на устройството.

Това е интересно! При подаване на ток от 25 A батерията се зарежда бързо, така че в рамките на 5-10 минути след свързване на зарядно устройство с тази мощност можете да стартирате двигателя. Такъв висок ток произвеждат съвременните инверторни зарядни устройства, но това се отразява негативно на живота на батерията.

При зареждане на батерията зарядният ток се връща обратно към работната. Напрежението за всяка кутия не трябва да е по-високо от 2,7 V. 12 V батерия има 6 кутии, които не са свързани една с друга. В зависимост от напрежението на батерията, броят на клетките е различен, както и необходимото напрежение за всяка клетка. Ако напрежението е по-високо, това ще доведе до процес на разлагане на електролита и плочите, което допринася за повреда на батерията. За да се предотврати кипенето на електролита, напрежението е ограничено до 0,1 V.

Батерията се счита за разредена, ако при свързване на волтметър или мултицет устройствата показват напрежение от 11,9-12,1 V. Такава батерия трябва да се зареди незабавно. Заредената батерия има напрежение на клемите 12,5-12,7 V.

Пример за напрежение на клемите на заредена батерия

Процесът на зареждане е възстановяване на изразходвания капацитет. Зареждането на батериите може да се извърши по два начина:

  1. D.C. В този случай се регулира токът на зареждане, чиято стойност е 10% от капацитета на устройството. Времето за зареждане е 10 часа. Зарядното напрежение варира от 13,8 V до 12,8 V за цялото времетраене на зареждане. Недостатъкът на този метод е, че е необходимо да се контролира процеса на зареждане и да се изключи зарядното устройство навреме, преди електролитът да заври. Този метод е щадящ за батериите и има неутрален ефект върху експлоатационния им живот. За прилагането на този метод се използват трансформаторни зарядни устройства.
  2. Постоянно налягане. В този случай към клемите на батерията се подава напрежение от 14,4 V и токът автоматично се променя от по-високи към по-ниски стойности. Освен това тази промяна в тока зависи от такъв параметър като времето. Колкото по-дълго се зарежда батерията, толкова по-нисък става токът. Батерията няма да може да се презареди, освен ако не забравите да изключите устройството и го оставите за няколко дни. Предимството на този метод е, че след 5-7 часа батерията ще се зареди с 90-95%. Батерията също може да бъде оставена без надзор, поради което този метод е популярен. Въпреки това, малко собственици на автомобили знаят, че този метод на зареждане е „авариен“. При използването му експлоатационният живот на батерията значително намалява. Освен това, колкото по-често зареждате по този начин, толкова по-бързо ще се разреди устройството.

Сега дори неопитен шофьор може да разбере, че ако няма нужда да бързате да зареждате батерията, тогава е по-добре да дадете предпочитание на първата опция (по отношение на тока). При ускорено възстановяване на заряда експлоатационният живот на устройството намалява, така че има голяма вероятност в близко бъдеще да се наложи да закупите нова батерия. Въз основа на гореизложеното материалът ще разгледа вариантите за производство на зарядни устройства по отношение на тока и напрежението. За производство можете да използвате всички налични устройства, които ще обсъдим по-късно.

Изисквания за зареждане на батерията

Преди да извършите процедурата за изработване на домашно зарядно устройство за батерии, трябва да обърнете внимание на следните изисквания:

  1. Осигурява стабилно напрежение от 14,4 V.
  2. Автономност на устройството. Това означава, че домашното устройство не трябва да изисква надзор, тъй като батерията често се зарежда през нощта.
  3. Гарантиране, че зарядното устройство се изключва, когато токът или напрежението на зареждане се повишат.
  4. Защита срещу обратна полярност. Ако устройството е свързано неправилно към батерията, защитата трябва да се задейства. За изпълнение във веригата е включен предпазител.

Обръщането на полярността е опасен процес, в резултат на който батерията може да избухне или да заври.Ако батерията е в добро състояние и само леко разредена, тогава ако зарядното устройство е свързано неправилно, токът на зареждане ще се увеличи над номиналния. Ако батерията е разредена, тогава при обръщане на полярността се наблюдава повишаване на напрежението над зададената стойност и в резултат на това електролитът кипи.

Опции за домашни зарядни устройства за батерии

Преди да започнете да разработвате зарядно устройство за батерии, важно е да разберете, че такова устройство е домашно приготвено и може да повлияе негативно на живота на батерията. Въпреки това, понякога такива устройства са просто необходими, тъй като могат значително да спестят пари за закупуване на фабрични устройства. Нека да разгледаме от какво можете да направите свои собствени зарядни устройства за батерии и как да го направите.

Зареждане от електрическа крушка и полупроводников диод

Този метод на зареждане е подходящ в ситуации, когато трябва да стартирате кола на изтощена батерия у дома. За да направите това, ще ви трябват компонентите за сглобяване на устройството и източник на променливо напрежение 220 V (гнездо). Схемата на домашно зарядно устройство за автомобилна батерия съдържа следните елементи:

  1. Лампа с нажежаема жичка. Обикновена електрическа крушка, която също е популярно наричана "лампа на Илич". Мощността на лампата влияе върху скоростта на зареждане на батерията, така че колкото по-висок е този индикатор, толкова по-бързо можете да стартирате двигателя. Най-добрият вариант е лампа с мощност 100-150 W.
  2. Полупроводников диод. Електронен елемент, чиято основна цел е да провежда ток само в една посока. Необходимостта от този елемент в дизайна на зареждането е да преобразува променливо напрежение в постоянно напрежение. Освен това за такива цели ще ви е необходим мощен диод, който може да издържи голямо натоварване. Можете да използвате диод, домашен или внесен. За да не купувате такъв диод, той може да се намери в стари приемници или захранвания.
  3. Щепсел за свързване към контакт.
  4. Жици с клеми (крокодили) за свързване към акумулатора.

Важно е! Преди да сглобите такава верига, трябва да разберете, че винаги има риск за живота, така че трябва да бъдете изключително внимателни и внимателни.

Схема на свързване на зарядно устройство от крушка и диод към батерия

Щепселът трябва да се включи в контакта само след като цялата верига е сглобена и контактите са изолирани. За да се избегне появата на ток на късо съединение, в схемата е включен прекъсвач от 10 A. При сглобяването на веригата е важно да се вземе предвид полярността. Електрическата крушка и полупроводниковият диод трябва да бъдат свързани към положителния полюс на акумулатора. При използване на електрическа крушка от 100 W към батерията ще тече заряден ток от 0,17 A. За да заредите батерия от 2 A, ще трябва да я зареждате 10 часа. Колкото по-висока е мощността на лампата с нажежаема жичка, толкова по-висок е зарядният ток.

Няма смисъл да зареждате напълно изтощена батерия с такова устройство, но презареждането й при липса на фабрично зарядно е напълно възможно.

Зарядно от токоизправител

Тази опция също попада в категорията на най-простите домашни зарядни устройства. Основата на такова зарядно устройство включва два основни елемента - преобразувател на напрежение и токоизправител. Има три вида токоизправители, които зареждат устройството по следните начини:

  • DC;
  • променлив ток;
  • асиметричен ток.

Токоизправителите на първия вариант зареждат батерията изключително с постоянен ток, който е изчистен от пулсации на променливо напрежение. AC токоизправителите прилагат пулсиращо AC напрежение към клемите на батерията. Асиметричните токоизправители имат положителен компонент, а полувълновите токоизправители се използват като основни конструктивни елементи. Тази схема има по-добри резултати в сравнение с DC и AC токоизправители. Това е неговият дизайн, който ще бъде обсъден допълнително.

За да сглобите висококачествено устройство за зареждане на батерията, ще ви трябва токоизправител и усилвател на ток. Токоизправителят се състои от следните елементи:

  • предпазител;
  • мощен диод;
  • Ценеров диод 1N754A или D814A;
  • превключвател;
  • променлив резистор.

Електрическа верига на асиметричен токоизправител

За да сглобите веригата, ще трябва да използвате предпазител, номинален за максимален ток от 1 A. Трансформаторът може да бъде взет от стар телевизор, чиято мощност не трябва да надвишава 150 W, а изходното напрежение трябва да бъде 21 V. Като резистор трябва да вземете мощен елемент от марката MLT 2. Токоизправителният диод трябва да е проектиран за ток от най-малко 5 A, така че най-добрият вариант са модели като D305 или D243. Усилвателят се основава на регулатор на базата на два транзистора от сериите KT825 и 818. По време на монтажа транзисторите се монтират на радиатори за подобряване на охлаждането.

Сглобяването на такава верига се извършва с помощта на шарнирен метод, т.е. всички елементи са разположени върху старата платка, изчистена от коловози и свързани помежду си с помощта на проводници. Предимството му е възможността за регулиране на изходния ток за зареждане на батерията. Недостатъкът на диаграмата е необходимостта да намерите необходимите елементи, както и да ги подредите правилно.

Най-простият аналог на горната диаграма е по-опростена версия, показана на снимката по-долу.

Опростена схема на токоизправител с трансформатор

Предлага се да се използва опростена схема, използваща трансформатор и токоизправител. Освен това ще ви трябва 12 V и 40 W (кола) крушка. Сглобяването на веригата не е трудно дори за начинаещ, но е важно да се обърне внимание на факта, че токоизправителният диод и електрическата крушка трябва да бъдат разположени във веригата, която се подава към отрицателния извод на батерията. Недостатъкът на тази схема е, че произвежда пулсиращ ток. За да изгладите пулсациите, както и да намалите силните удари, се препоръчва да използвате схемата, представена по-долу.

Верига с диоден мост и изглаждащ кондензатор намалява пулсациите и намалява биенето

Зарядно устройство от компютърно захранване: инструкции стъпка по стъпка

Напоследък стана популярна опция за зареждане на кола, която можете да направите сами с компютърно захранване.

Първоначално ще ви е необходимо работещо захранване. Дори устройство с мощност от 200 W е подходящо за такива цели. Той произвежда напрежение от 12 V. Няма да е достатъчно за зареждане на батерията, така че е важно да увеличите тази стойност до 14,4 V. Инструкциите стъпка по стъпка за създаване на зарядно устройство за батерия от компютърно захранване са както следва:

  1. Първоначално всички излишни проводници, които излизат от захранването, се запояват. Трябва само да оставите зеления проводник. Краят му трябва да бъде запоен към отрицателните контакти, откъдето идват черните проводници. Тази манипулация се извършва така, че когато устройството е свързано към мрежата, устройството се стартира веднага.

    Краят на зеления проводник трябва да бъде запоен към отрицателните контакти, където са разположени черните проводници

  2. Проводниците, които ще бъдат свързани към клемите на батерията, трябва да бъдат запоени към минус и плюс изходни контакти на захранването. Плюсът е запоен към изходната точка на жълтите проводници, а минусът към изходната точка на черните.
  3. На следващия етап е необходимо да се реконструира режимът на работа на широчинно-импулсната модулация (ШИМ). За това отговаря микроконтролерът TL494 или TA7500. За реконструкция ще ви е необходим най-долният ляв крак на микроконтролера. За да стигнете до него, трябва да обърнете дъската.

    Микроконтролерът TL494 отговаря за режима на работа на ШИМ.

  4. Три резистора са свързани към долния щифт на микроконтролера. Интересуваме се от резистора, който е свързан към изхода на 12 V блока. Той е маркиран на снимката по-долу с точка. Този елемент трябва да бъде разпоен и след това да се измери стойността на съпротивлението.

    Резисторът, обозначен с лилавата точка, трябва да бъде разпоен

  5. Резисторът има съпротивление около 40 kOhm. Той трябва да бъде заменен с резистор с различна стойност на съпротивлението. За да изясните стойността на необходимото съпротивление, първо трябва да запоите регулатор (променлив резистор) към контактите на отдалечения резистор.

    На мястото на отстранения резистор е запоен регулатор

  6. Сега трябва да свържете устройството към мрежата, като преди това сте свързали мултиметър към изходните клеми. Изходното напрежение се променя с помощта на регулатор. Трябва да получите стойност на напрежението от 14,4 V.

    Изходното напрежение се регулира от променлив резистор

  7. Веднага след като се достигне стойността на напрежението, променливият резистор трябва да се разпои и след това да се измери полученото съпротивление. За примера, описан по-горе, неговата стойност е 120,8 kOhm.

    Полученото съпротивление трябва да бъде 120,8 kOhm

  8. Въз основа на получената стойност на съпротивлението трябва да изберете подобен резистор и след това да го запоите на мястото на стария. Ако не можете да намерите резистор с тази стойност на съпротивление, тогава можете да го изберете от два елемента.

    Запояването на резистори в серия добавя тяхното съпротивление

  9. След това се проверява функционалността на устройството. Ако желаете, можете да инсталирате волтметър (или амперметър) към захранването, което ще ви позволи да следите напрежението и тока на зареждане.

Общ изглед на зарядното устройство от компютърното захранване

Това е интересно! Сглобеното зарядно устройство има функция за защита срещу ток на късо съединение, както и срещу претоварване, но не предпазва от обръщане на полярността, така че трябва да запоявате изходните проводници с подходящ цвят (червен и черен), за да не ги смесвате нагоре.

При свързване на зарядното към клемите на акумулатора ще се подава ток от около 5-6 A, което е оптималната стойност за устройства с капацитет 55-60 A/h. Видеото по-долу показва как да направите зарядно устройство за батерия от компютърно захранване с регулатори на напрежение и ток.

Какви други опции за зарядно устройство има за батерии?

Нека разгледаме още няколко опции за независими зарядни устройства за батерии.

Използване на зарядно за лаптоп за батерията

Един от най-простите и бързи начини за възстановяване на изтощена батерия. За да приложите схемата за съживяване на батерията с помощта на зареждане от лаптоп, ще ви трябва:

  1. Зарядно за всеки лаптоп. Параметрите на зарядното устройство са 19 V и ток около 5 A.
  2. Халогенна лампа с мощност 90 W.
  3. Свързване на проводници със скоби.

Нека да преминем към изпълнението на схемата. Електрическата крушка се използва за ограничаване на тока до оптимална стойност. Можете да използвате резистор вместо електрическа крушка.

Зарядно устройство за лаптоп може да се използва и за „съживяване“ на автомобилна батерия.

Сглобяването на такава схема не е трудно. Ако не планирате да използвате зарядното устройство за лаптоп по предназначение, можете да отрежете щепсела и след това да свържете скобите към проводниците. Първо, използвайте мултицет, за да определите полярността. Електрическата крушка е свързана към верига, която отива към положителния полюс на батерията. Отрицателният извод от батерията е свързан директно. Само след свързване на устройството към батерията може да се подаде напрежение към захранването.

Направи си сам зарядно от микровълнова фурна или подобни устройства

С помощта на трансформаторния блок, който се намира вътре в микровълновата печка, можете да направите зарядно устройство за батерията.

По-долу са представени инструкции стъпка по стъпка за направата на домашно зарядно устройство от трансформаторен блок от микровълнова печка.


Схема на свързване на трансформаторен блок, диоден мост и кондензатор към автомобилен акумулатор

Устройството може да се сглоби на всяка основа. Важно е всички елементи на конструкцията да са надеждно защитени. Ако е необходимо, веригата може да бъде допълнена с превключвател, както и с волтметър.

Безтрансформаторно зарядно

Ако търсенето на трансформатор доведе до задънена улица, тогава можете да използвате най-простата схема без устройства за понижаване. По-долу е дадена диаграма, която ви позволява да внедрите зарядно устройство за батерия, без да използвате трансформатори на напрежение.

Електрическа верига на зарядното без използване на трансформатор на напрежение

Ролята на трансформатори се изпълнява от кондензатори, които са предназначени за напрежение 250V. Веригата трябва да включва поне 4 кондензатора, като ги поставите паралелно. Резистор и светодиод са свързани паралелно на кондензаторите. Ролята на резистора е да потиска остатъчното напрежение след изключване на устройството от мрежата.

Веригата включва и диоден мост, предназначен да работи с токове до 6А. Мостът е включен във веригата след кондензаторите, а проводниците, отиващи към батерията за зареждане, са свързани към нейните клеми.

Как да заредите батерия от домашно устройство

Отделно трябва да разберете въпроса как правилно да зареждате батерията с домашно зарядно устройство. За да направите това, се препоръчва да се придържате към следните препоръки:

  1. Спазвайте полярността. По-добре е още веднъж да проверите полярността на домашно устройство с мултицет, вместо да „хапете лактите си“, защото причината за повредата на батерията е грешка с проводниците.
  2. Не тествайте батерията чрез късо съединение на контактите. Този метод само „убива“ устройството, а не го съживява, както е посочено в много източници.
  3. Устройството трябва да бъде свързано към мрежа от 220 V само след като изходните клеми са свързани към батерията. Устройството се изключва по същия начин.
  4. Спазване на предпазните мерки, тъй като работата се извършва не само с електричество, но и с акумулаторна киселина.
  5. Процесът на зареждане на батерията трябва да се наблюдава. Най-малката неизправност може да доведе до сериозни последствия.

Въз основа на горните препоръки трябва да се заключи, че домашните устройства, макар и приемливи, все още не могат да заменят фабричните. Създаването на собствено зарядно устройство не е безопасно, особено ако не сте уверени, че можете да го направите правилно. Материалът представя най-простите схеми за внедряване на зарядни устройства за автомобилни батерии, които винаги ще бъдат полезни в домакинството.


Стабилната тенденция в развитието на преносимата електроника почти всеки ден принуждава средния потребител да се занимава със зареждане на батериите на своите мобилни устройства. Независимо дали сте собственик на мобилен телефон, таблет, лаптоп или дори кола, по един или друг начин многократно ще трябва да се справяте със зареждането на батериите на тези устройства. Днес пазарът за избор на зарядни устройства е толкова обширен и голям, че в това разнообразие е доста трудно да се направи компетентен и правилен избор на зарядно устройство, подходящо за вида на използваната батерия. Освен това днес има повече от 20 вида батерии с различен химически състав и основи. Всеки от тях има своя специфична операция за зареждане и разреждане. Поради икономическите ползи, модерното производство в тази област сега е съсредоточено предимно върху производството на оловно-киселинни (гел) (Pb), никел-метал-хидридни (NiMH), никел-кадмиеви (NiCd) батерии и батерии на базата на литий - литиево-йонни (Li-ion) и литиево-полимерни (Li-polymer). Последните от тях, между другото, се използват активно при захранването на преносими мобилни устройства. Основно литиевите батерии са спечелили популярност поради използването на сравнително евтини химически компоненти, голям брой цикли на презареждане (до 1000), висока специфична енергия, ниска степен на саморазреждане и способността да задържат капацитет при отрицателни температури.

Електрическата верига на зарядното устройство за литиеви батерии, използвани в мобилни джаджи, се свежда до осигуряването им на постоянно напрежение по време на зареждане, което надвишава номиналното напрежение с 10–15%. Например, ако 3,7 V литиево-йонна батерия се използва за захранване на мобилен телефон, тогава за да го заредите, ви е необходим стабилизиран източник на захранване с достатъчна мощност, за да поддържа зарядното напрежение не по-високо от 4,2 V - 5 V. Ето защо повечето преносими зарядни устройства, които идват с устройството, са предназначени за номинално напрежение от 5V, определено от максималното напрежение на процесора и заряда на батерията, като се вземе предвид вграденият стабилизатор.

Разбира се, не бива да забравяте контролера за зареждане, който се грижи за основния алгоритъм за зареждане на батерията, както и за проучване на нейното състояние. Съвременните литиеви батерии, произведени за мобилни устройства с ниска консумация на ток, вече са с вграден контролер. Контролерът изпълнява функцията за ограничаване на зарядния ток в зависимост от текущия капацитет на батерията, изключва захранването на устройството в случай на критично разреждане на батерията и защитава батерията в случай на късо съединение на товара (литиев батериите са много чувствителни към висок ток на натоварване и са склонни да се нагряват много и дори да експлодират). С цел унифициране и взаимозаменяемост на литиево-йонните батерии още през 1997 г. Duracell и Intel разработиха контролна шина за проучване на състоянието на контролера, неговата работа и заряд, наречена SMBus. За този автобус са написани шофьори и протоколи. Съвременните контролери все още използват основите на алгоритъма за зареждане, предписан от този протокол. По отношение на техническото изпълнение има много микросхеми, които могат да реализират контрол на зареждането на литиеви батерии. Сред тях се открояват серията MCP738xx, MAX1555 от MAXIM, STBC08 или STC4054 с вграден защитен n-канален MOSFET транзистор, резистор за откриване на заряден ток и обхват на захранващото напрежение на контролера от 4,25 до 6,5 волта. В същото време, в най-новите микросхеми на STMicroelectronics, стойността на напрежението на зареждане на батерията от 4,2 V има разпространение от само +/- 1%, а токът на зареждане може да достигне 800 mA, което ще позволи зареждане на батерии с капацитет до до 5000 mAh.


Като се има предвид алгоритъмът за зареждане на литиево-йонни батерии, заслужава да се каже, че това е един от малкото видове, които осигуряват сертифицирана способност за зареждане с ток до 1C (100% от капацитета на батерията). Така батерия с капацитет 3000 mAh може да се зарежда с ток до 3А. Но честото зареждане с голям „ударен“ ток, въпреки че значително ще намали времето му, в същото време доста бързо ще намали капацитета на батерията и ще я направи неизползваема. От опита от проектирането на електрически вериги за зарядни устройства ще кажем, че оптималната стойност на зареждане на литиево-входна (полимерна) батерия е 0,4C - 0,5C от нейния капацитет.


Стойност на тока от 1C се допуска само в момента на първоначалното зареждане на батерията, когато капацитетът на батерията достигне приблизително 70% от максималната си стойност. Пример за това е зареждането на смартфон или таблет, когато първоначалното възстановяване на капацитета става за кратко време, а останалите проценти се натрупват бавно.

На практика доста често ефектът на дълбоко разреждане на литиевата батерия се получава, когато напрежението й падне под 5% от капацитета. В този случай контролерът не е в състояние да осигури достатъчен стартов ток за изграждане на първоначалния капацитет на зареждане. (Ето защо не се препоръчва да разреждате такива батерии под 10%). За да разрешите такива ситуации, трябва внимателно да разглобите батерията и да изключите вградения контролер за зареждане. След това трябва да свържете външен източник на зареждане към клемите на батерията, способен да доставя ток от поне 0,4C от капацитета на батерията и напрежение не по-високо от 4,3V (за 3,7V батерии). Електрическата верига на зарядното устройство за началния етап на зареждане на такива батерии може да се използва от примера по-долу.


Тази схема се състои от стабилизатор на ток 1A. (задава се от резистор R5) на параметричния стабилизатор LM317D2T и превключващия регулатор на напрежението LM2576S-adj. Напрежението на стабилизиране се определя от обратната връзка към 4-то краче на стабилизатора на напрежението, тоест съотношението на съпротивленията R6 и R7, които задават максималното напрежение на зареждане на батерията при празен ход. Трансформаторът трябва да произвежда 4,2 - 5,2 V променливо напрежение на вторичната намотка. Тогава, след стабилизиране, ще получим 4.2 - 5V DC напрежение, достатъчно за зареждане на гореспоменатата батерия.


Никел-метал-хидридни батерии (NiMH) най-често могат да бъдат намерени в стандартни корпуси за батерии - това е форм фактор AAA (R03), AA (R6), D, C, 6F22 9V. Електрическата верига на зарядното устройство за NiMH и NiCd батерии трябва да включва следната функционалност, свързана със специфичния алгоритъм на зареждане на този тип батерии.

Различните батерии (дори с еднакви параметри) променят своите химически и капацитивни характеристики с течение на времето. В резултат на това става необходимо да се организира алгоритъмът за зареждане за всеки екземпляр поотделно, тъй като по време на процеса на зареждане (особено при високи токове, които позволяват никеловите батерии), прекомерното презареждане влияе върху бързото прегряване на батерията. Температури по време на зареждане над 50 градуса поради химически необратими процеси на разлагане на никела ще унищожат напълно батерията. По този начин електрическата верига на зарядното устройство трябва да има функцията да следи температурата на батерията. За да увеличите експлоатационния живот и броя на циклите на презареждане на никелова батерия, препоръчително е всяка клетка да се разрежда до напрежение най-малко 0,9 V. ток около 0,3C от капацитета му. Например батерия с 2500 – 2700 mAh. Разредете активния товар с ток от 1А. Също така, зарядното устройство трябва да поддържа „тренировъчно“ зареждане, когато се извършва циклично разреждане до 0,9 V за няколко часа, последвано от зареждане с ток от 0,3 - 0,4C. Въз основа на практиката до 30% от мъртвите никелови батерии могат да бъдат съживени по този начин, а никел-кадмиевите батерии могат да бъдат „реанимирани“ много по-лесно. Според времето за зареждане, електрическите вериги на зарядните устройства могат да бъдат разделени на „ускорени“ (ток на зареждане до 0,7 C с време за пълно зареждане от 2 – 2,5 часа), „средна продължителност“ (0,3 – 0,4 C – зареждане за 5 – 6 часа .) и “класически” (ток 0.1C – време за зареждане 12 – 15 часа). Когато проектирате зарядно устройство за NiMH или NiCd батерия, можете също да използвате общоприетата формула за изчисляване на времето за зареждане в часове:

T = (E/I) ∙ 1,5

където E е капацитетът на батерията, mA/h,
I – заряден ток, mA,
1,5 – коефициент за компенсиране на ефективността при зареждане.
Например времето за зареждане на батерия с капацитет 1200 mAh. ток от 120 mA (0.1C) ще бъде:
(1200/120)*1,5 = 15 часа.

От опита от експлоатацията на зарядни устройства за никелови батерии, заслужава да се отбележи, че колкото по-нисък е токът на зареждане, толкова повече цикли на презареждане ще издържи елементът. По правило производителят посочва паспортните цикли при зареждане на батерията с ток от 0,1 C с най-дълго време за зареждане. Зарядното устройство може да определи степента на заряд на кутиите чрез измерване на вътрешното съпротивление, дължащо се на разликата в падането на напрежението в момента на зареждане и разреждане с определен ток (метод ∆U).

И така, като се има предвид всичко по-горе, едно от най-простите решения за самостоятелно сглобяване на електрическата верига на зарядното устройство и в същото време високоефективно е схемата на Виталий Спориш, чието описание лесно може да се намери в Интернет.



Основните предимства на тази схема са възможността за зареждане на една и две батерии, свързани последователно, термичен контрол на заряда с помощта на цифров термометър DS18B20, контрол и измерване на тока по време на зареждане и разреждане, автоматично изключване след завършване на зареждането и възможност за зареждане на батерията в "ускорен" режим. В допълнение, с помощта на специално написан софтуер и допълнителна платка на чипа за преобразуване на ниво MAX232 TTL, е възможно да се контролира зареждането на компютър и допълнително да се визуализира под формата на графика. Недостатъците включват необходимостта от независимо двустепенно захранване.

Батериите на базата на олово (Pb) често могат да бъдат намерени в устройства с висока консумация на ток: автомобили, електрически превозни средства, непрекъсваеми захранвания и като източници на захранване за различни електрически инструменти. Няма смисъл да изброявам техните предимства и недостатъци, които могат да бъдат намерени в много сайтове в интернет. В процеса на внедряване на електрическата верига на зарядното устройство за такива батерии трябва да се разграничат два режима на зареждане: буферен и цикличен.

Режимът на буферно зареждане включва едновременно свързване на зарядното устройство и товара към батерията. Тази връзка може да се види в непрекъсваеми захранвания, автомобили, вятърни и слънчеви енергийни системи. В същото време, по време на презареждане, устройството действа като ограничител на тока и когато батерията достигне своя капацитет, тя преминава в режим на ограничаване на напрежението, за да компенсира саморазряда. В този режим батерията действа като суперкондензатор. Цикличният режим включва изключване на зарядното устройство, когато зареждането приключи, и повторно свързване, ако батерията е изтощена.

В интернет има доста схемни решения за зареждане на тези батерии, така че нека разгледаме някои от тях. За начинаещ радиолюбител да внедри просто зарядно устройство „на колене“, електрическата верига на зарядното устройство на чипа L200C от STMicroelectronics е перфектна. Микросхемата е АНАЛОГОВ токов регулатор с възможност за стабилизиране на напрежението. От всички предимства, които има тази микросхема, това е простотата на дизайна на веригата. Може би тук свършват всички предимства. Според листа с данни за този чип, максималният ток на зареждане може да достигне 2A, което теоретично ще ви позволи да зареждате батерия с капацитет до 20 A/h с напрежение
(регулируемо) от 8 до 18V. Въпреки това, както се оказа на практика, тази микросхема има много повече недостатъци, отколкото предимства. Вече при зареждане на 12-амперна оловно-гел SLA батерия с ток от 1,2 A, микросхемата изисква радиатор с площ от най-малко 600 квадратни метра. мм. Радиатор с вентилатор от стар процесор работи добре. Според документацията за микросхемата, към нея могат да се прилагат напрежения до 40V. Всъщност, ако подадете напрежение над 33V на входа. – микросхемата изгаря. Това зарядно устройство изисква доста мощен източник на захранване, способен да достави ток от поне 2A. Според горната диаграма, вторичната намотка на трансформатора трябва да произвежда не повече от 15 - 17V. променливо напрежение. Стойността на изходното напрежение, при която зарядното устройство определя, че батерията е достигнала своя капацитет, се определя от стойността на Uref на 4-ия крак на микросхемата и се задава от резистивния делител R7 и R1. Резисторите R2 – R6 създават обратна връзка, определяйки граничната стойност на тока на зареждане на батерията.
Резисторът R2 в същото време определя минималната му стойност. Когато внедрявате устройство, не пренебрегвайте стойността на мощността на съпротивленията на обратната връзка и е по-добре да използвате стойностите, посочени във веригата. За да реализирате превключване на тока на зареждане, най-добрият вариант би бил да използвате релеен превключвател, към който са свързани резистори R3 - R6. По-добре е да избягвате използването на реостат с ниско съпротивление. Това зарядно устройство може да зарежда оловни батерии с капацитет до 15 Ah. при положение, че чипът е добре охладен.


Електрическата верига на импулсно зарядно устройство 3A ще помогне за значително намаляване на размерите на зареждане на оловни батерии с малък капацитет (до 20 A/h). токов стабилизатор с регулиране на напрежението LM2576-ADJ.

За зареждане на оловно-киселинни или гелови батерии с капацитет до 80A/h. (например автомобили). Импулсната електрическа верига на универсално зарядно устройство, представена по-долу, е перфектна.


Веригата беше успешно реализирана от автора на тази статия в случай от компютърно захранване ATX. Елементната му база се основава на радиоелементи, взети предимно от разглобено компютърно захранване. Зарядното работи като стабилизатор на ток до 8А. с регулируемо напрежение на прекъсване на заряда. Променливото съпротивление R5 задава стойността на максималния заряден ток, а резисторът R31 задава граничното му напрежение. Като датчик за ток се използва шунт на R33. Реле K1 е необходимо за защита на устройството от промяна на полярността на връзката към клемите на батерията. Импулсните трансформатори T1 и T21 в завършен вид също са взети от компютърно захранване. Електрическата верига на зарядното устройство работи по следния начин:

1. включете зарядното устройство с изключена батерия (клеми за зареждане сгънати назад)

2. Задаваме зарядното напрежение с променливо съпротивление R31 (отгоре на снимката). За олово 12V. батерия не трябва да надвишава 13,8 - 14,0 V.

3. Когато клемите за зареждане са свързани правилно, чуваме щракане на релето, а на долния индикатор виждаме стойността на зарядния ток, който задаваме с долното променливо съпротивление (R5 според схемата).

4. Алгоритъмът за зареждане е проектиран по такъв начин, че устройството да зарежда батерията с постоянен определен ток. Тъй като капацитетът се натрупва, токът на зареждане се стреми към минимална стойност и „презареждането“ се извършва поради предварително зададеното напрежение.

Напълно изтощена оловна батерия няма да включи релето, нито самото зареждане. Ето защо е важно да се осигури принудителен бутон за подаване на моментно напрежение от вътрешния източник на захранване на зарядното устройство към управляващата намотка на реле К1. Трябва да се помни, че при натискане на бутона защитата срещу обръщане на полярността ще бъде деактивирана, така че преди принудително стартиране трябва да обърнете специално внимание на правилното свързване на клемите на зарядното устройство към батерията. Като опция е възможно да започнете зареждане от заредена батерия и едва след това да прехвърлите клемите за зареждане към необходимата инсталирана батерия. Разработчикът на схемата може да бъде намерен под псевдонима Falconist на различни радиоелектронни форуми.

За реализиране на индикатора за напрежение и ток е използвана схема на контролера PIC16F690 pic и „супер налични части“, чийто фърмуер и описание на работата могат да бъдат намерени в Интернет.

Тази електрическа верига на зарядното устройство, разбира се, не претендира за „референтна“, но е напълно способна да замени скъпите индустриални зарядни устройства и дори може значително да надмине много от тях по функционалност. В заключение си струва да се каже, че най-новата универсална схема на зарядно устройство е предназначена главно за лице, обучено в дизайна на радиото. Ако току-що започвате, тогава е по-добре да използвате много по-прости схеми в мощно зарядно устройство, като използвате обикновен мощен трансформатор, тиристор и неговата система за управление, използвайки няколко транзистора. Пример за електрическата верига на такова зарядно устройство е показан на снимката по-долу.

Вижте също диаграми.