Автомобільний сайт - За кермом

Автомобільний сайт - За кермом

» Як зробити зарядний пристрій для акумулятора 12в своїми руками. Як зробити зарядку для автомобільного акумулятора з трансформатора

Як зробити зарядний пристрій для акумулятора 12в своїми руками. Як зробити зарядку для автомобільного акумулятора з трансформатора

Далеко не у кожного автовласника є зарядний пристрій для автомобільного акумулятора. Багато хто не вважає за потрібне купувати такий агрегат, вважаючи, що він їм не знадобиться. Однак, як показує практика, хоча б раз у житті кожен водій опинявся в ситуації, коли потрібно їхати, а .

Необов'язково придбати новий заводський зарядний пристрій, його можна самостійно виконати з, наприклад, старих електроприладів. Існує безліч варіантів створення своїми руками автомобільних зарядних пристроїв, але більша їх частина має істотні недоліки.

  • Трансформатор використовується типу ТН61-22, обмотки з'єднуються послідовно. Коефіцієнт корисної дії зарядки не менше 0,8, сила струму - не більше 6 ампер, тому чудово підійде трансформатор з потужністю, що дорівнює 150 Вт. Обмотка трансформатора повинна забезпечувати напругу до 20 вольт за силою струму до 8 ампер. За відсутності готової моделі можна взяти будь-який трансформатор необхідної потужності та намотати вторинну обробку. Для розрахунку кількості витків застосовуйте спеціально призначений для цього калькулятор, який можна знайти на сайтах в Інтернеті.
  • Підходять конденсатори з ряду МБГЧ, призначені для струму напругою не менше ніж 350 вольт. Якщо конденсатор підтримує роботу зі змінним струмом, він підійде для створення зарядного пристрою.
  • Діоди підійдуть абсолютно будь-які, але вони мають бути розраховані на струм до 10 амперів.
  • Операційним підсилювачем може бути обраний аналог AN6551-КР1005УД1. Саме таку модель раніше вставляли у магнітофони ВМ-12. Він дуже хороший тим, що не вимагає під час роботи двополярного живлення, а також ланцюгів корекції. КР1005УД1 функціонує при коливаннях напруги більше 7 В. Загалом, цю модель можна замінити на будь-яку аналогічну. Наприклад, це можуть бути LM158, LM358 і LM258, але тоді доведеться змінювати малюнок друкованої плати.
  • Для вимірювання напруги та струму підійде будь-яка електромагнітна головка, наприклад, М24. Якщо показники напруги вас не цікавлять, просто встановіть амперметр, який розрахований на постійний струм. У протилежному випадку напруга контролюється тестером чи мультиметром.

На відео – створення автомобільного зарядного пристрою:

Перевірка та налаштування

У тому випадку, коли всі елементи справні і складання відбулося без помилок, схема повинна запрацювати відразу. І автовласнику необхідно тільки встановити поріг напруги за допомогою резистора. Коли заряджання досягне цього приладу, відбудеться перемикання на режим малого струму.

Регулювання здійснюється в момент заряджання. Але краще, мабуть, підстрахувати себе: налаштувати та перевірити схеми захисту та регулювання. З вимірювальних приладів для цього знадобляться мультиметр або тестер, розрахований на роботу з постійною напругою.

Як заряджати зібраним пристроєм

Існують певні правила, які необхідно дотримуватись при використанні саморобного автомобільного зарядного пристрою.

Важливо ще до початку зарядки, очистити його від пилу та бруду. Потім протерти розчином соди, щоб видалити кислотні залишки. Якщо частинки кислоти на акумуляторі є, то сода почне пінитися.

Пробки для заливки кислот в акумуляторі необхідно викрутити. Це робиться для того, щоб гази, що утворюються в акумуляторі, могли виходити. Потім слід перевірити кількість: якщо рівень менший за оптимальний, долийте дистильованої води.

Після цього перемикачем виставте певний показ струму заряду, підключіть зібраний пристрій, враховуючи при цьому полярність. Відповідно, плюсове виведення зарядки слід під'єднати до плюсового виведення акумулятора. Знаходження перемикача в нижньому положенні призведе до стрілки пристрою на показник поточної напруги. Вольтметр починає в цей же час показувати напругу струму.

Якщо має ємність 50 А·ч, на даний момент він заряджений на 50%, то спочатку слід встановити струм на позначку 25 ампер, поступово зменшуючи її до нуля. На такому принципі функціонують автоматичні пристрої для заряджання. Вони допомагають зарядити на 100% акумулятор автомобіля. Щоправда, такі пристрої дуже дорого коштують. За своєчасної зарядки такий недешевий апарат не потрібен.

Підсумовуючи, можна сказати, що, використовуючи навіть б/в деталі від старих приладів, можна зібрати цілком пристойний зарядний пристрій автомобільного акумулятора. Якщо немає здібностей виконати це самостійно, то завжди можна знайти такого умільця у кожному гаражному кооперативі. І вже напевно обійдеться це значно дешевше, ніж придбати новий заводський пристрій.

Дуже часто, особливо в холодну пору року, автолюбителі стикаються з необхідністю заряджання автомобільного акумулятора. Можна, і бажано, придбати заводський зарядний пристрій, краще зарядно-пусковий для використання в гаражі.

Але, якщо у вас є навички електротехнічних робіт, певні знання в галузі радіотехніки, то можна виготовити і своїми руками простий зарядний пристрій автомобільного акумулятора. Крім того, краще заздалегідь підготуватися до можливої ​​нагоди, коли АКБ раптово розрядилася далеко від будинку або місця стоянки та обслуговування.

Загальні відомості про процес заряджання АКБ

Заряд автомобільного акумулятора необхідний під час падіння напруги на клемах менше 11,2 Вольта. Незважаючи на те, що акумуляторна батарея може запустити двигун автомобіля і за такого заряду, під час тривалої стоянки при зниженій напругі починаються процеси сульфатації пластин, які призводять до втрати ємності АКБ.

Тому під час зимівлі автомобіля на стоянці або в гаражі необхідно постійно проводити заряджання акумулятора, стежити за напругою на його клемах. Найкращий варіант – зняти акумуляторну батарею, занести в тепле місце, але все одно не забувати про підтримку його заряду.

Заряд акумулятора ведеться незмінним чи імпульсним струмом. У разі зарядки від джерела постійної напруги зазвичай вибирається струм заряду, що дорівнює одній десятій від ємності АКБ.

Наприклад, якщо ємність акумулятора становить 60 ампер-годин, струм заряду слід вибирати 6 Ампер. Однак, дослідження показують, що чим менше струм заряду, тим менш інтенсивно йдуть процеси сульфатації.

Мало того, є методи десульфатації пластин акумулятора. Вони полягають у наступному. Спочатку АКБ розряджається до напруги 3 - 5 Вольт великими струмами мінімальної тривалості. Наприклад, такими, як при включенні стартера. Потім йде повільний повний заряд струмом близько 1 Ампера. Такі процедури повторюють 7-10 разів. Ефект десульфатації від цих процесів є.

Практично на такому принципі засновані імпульсні десульфатирующие зарядні пристрої. АКБ у таких приладах заряджається імпульсним струмом. За період зарядки (кілька мілісекунд) на клеми акумулятора подається короткий розрядний імпульс зворотної полярності і більш тривалий зарядний прямої полярності.

Дуже важливо в процесі заряду не допустити ефекту перезаряджання акумуляторної батареї, тобто моменту, коли він зарядиться до граничної напруги (12,8 – 13,2 Вольта залежно від типу АКБ).

Це може викликати збільшення щільності і концентрації електроліту, незворотні руйнування пластин. Саме тому заводські зарядні пристрої забезпечені електронною системою контролю та відключення.

Схеми саморобних простих зарядних пристроїв для автомобільного акумулятора

Найпростіші

Розглянемо нагоду, як потрібно зарядити акумулятор підручними засобами. Наприклад, ситуацію, коли ввечері ви залишили автомобіль біля будинку, забувши вимкнути якесь електрообладнання. На ранок АКБ розрядилася і не заводить авто.

У цьому випадку, якщо у вас автомобіль заводиться добре (з півоберта) акумуляторну батарею досить трохи підтягнути. Як це зробити? По-перше, необхідне джерело постійної напруги в межах від 12 до 25 вольт. По-друге, обмежувальний опір.

Що можна порадити?

Зараз практично у кожному будинку є ноутбук. Блок живлення ноутбука або нетбука, як правило, має вихідну напругу 19 Вольт, струм не менший за 2 ампери. Зовнішній висновок роз'єму живлення – мінус, внутрішній – плюс.

Як обмежувальний опір, а воно обов'язкове!!!, можна використовувати салонну лампочку автомобіля. Можна, звичайно і більш потужну від поворотників або ще гірше за стопи або габарити, але є ймовірність перевантаження блока живлення. Збирається найпростіша схема: мінус блоку живлення – лампочка – мінус АКБ – плюс АКБ – плюс блок живлення. За кілька годин акумулятор зарядиться настільки, що зможе запустити двигун.

Якщо ноутбук відсутній, можна на радіоринку заздалегідь придбати потужний діод випрямляння зі зворотною напругою більше 1000 Вольт і струмом від 3 Ампер. Він має невеликі розміри, можна покласти у бардачок на екстрений випадок.

Що робити в екстреному випадку?

Як обмежувальне навантаження можна використовувати звичайні лампи розжарювання на 220Вольт. Наприклад, лампа на 100 Ватт (потужність = напруга Х струм). Таким чином, при використанні 100 ватної лампи струм заряду складатиме близько 0,5 Ампер. Небагато, але за ніч він віддасть 5 Ампер-годин ємності в акумулятор. Зазвичай достатньо, щоб зранку кілька разів прокрутити стартер автомобіля.

Якщо з'єднати в паралель три лампи по 100 Вт, струм заряду збільшиться втричі. Можна за ніч майже наполовину зарядити автомобільний акумулятор. Іноді замість ламп включають електроплитку. Але тут вже може вийти з ладу діод, а заразом і АКБ.

Взагалі, подібні експерименти з прямим зарядом акумуляторної батареї від мережі змінної напруги 220 Вольт вкрай небезпечні. Їх слід використовувати лише в екстремальних випадках, коли немає іншого виходу.

З блоків живлення комп'ютера

Перед тим, як приступити до виготовлення своїми руками зарядного пристрою для автомобільного акумулятора, слід оцінити свої знання та досвід у галузі електро- та радіотехніки. Відповідно вибрати рівень складності пристрою.

Насамперед, слід визначитися з елементною базою. Найчастіше у користувачів комп'ютерів залишаються старі системні блоки. Там є блоки живлення. Поряд з напругою живлення +5В у них є шина +12 Вольт. Як правило, вона розрахована на струм до 2 ампер. Цього цілком достатньо для немічного зарядного пристрою.

Відео - покрокова інструкція з виготовлення та схема простого зарядного пристрою для автомобільного акумулятора з комп'ютерного блоку живлення:

Ось тільки напруги 12 Вольт обмаль. Необхідно розігнати його до 15. Яким чином? Зазвичай методом "тика". Беруть опір близько 1 кілоОм і приєднують паралельно іншим опорам поблизу мікросхеми з 8 ногами у вторинному ланцюгу блоку живлення.

Таким чином, змінюють коефіцієнт передачі ланцюга зворотного зв'язку, відповідно, і вихідну напругу.

Складно пояснювати словами, але зазвичай у користувачів це виходить. Підбором величини опору можна досягти напруги на виході близько 13,5 Вольт. Це достатньо для заряджання автомобільного акумулятора.

Якщо блоку живлення під рукою немає, можна пошукати трансформатор із вторинною обмоткою на 12 – 18 Вольт. Вони використовувалися в старих лампових телевізорах та іншій побутовій техніці.

Наразі такі трансформатори можна знайти у відпрацьованих джерелах безперебійного харчування, його можна за копійки купити на вторинному ринку. Далі приступають до виготовлення зарядного трансформаторного пристрою.

Трансформаторні ЗУ

Трансформаторні зарядні пристрої - найбільш поширені та безпечні прилади, що широко використовуються в автоаматорській практиці.

Відео — простий зарядний пристрій автомобільного акумулятора з використанням трансформатора:

Найпростіша схема зарядного трансформаторного пристрою для автомобільного акумулятора містить:

  • мережевий трансформатор;
  • випрямний міст;
  • обмежувальне навантаження.

Через обмежувальне навантаження протікає великий струм, вона сильно нагрівається, тому для обмеження струму зарядки часто використовують конденсатори первинного ланцюга трансформатора.

В принципі, у такій схемі можна обійтися і без трансформатора, якщо грамотно вибрати конденсатор. Але без гальванічної розв'язки з мережею змінного струму така схема буде небезпечна з погляду ураження електричним струмом.

Більш практичні схеми зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів з регулюванням та обмеженням струму заряду. Одна з таких схем зображена на малюнку:

В якості потужних діодів, що випрямляють, можна використовувати випрямний міст несправного генератора автомобіля, злегка перекомутувавши схему.

Більш складні зарядні імпульсні пристрої з функцією десульфатації зазвичай виконані з використанням мікросхем, навіть мікропроцесорів. Вони складні у виготовленні, вимагають спеціальних навичок монтажу та налаштування. У такому разі простіше придбати заводський пристрій.

Вимоги безпеки

Умови, які слід виконувати під час використання саморобного зарядного пристрою для автомобільного акумулятора:

  • зарядний пристрій та АКБ на час зарядки повинні бути розташовані на вогнетривкій поверхні;
  • у разі використання найпростіших зарядних пристроїв необхідно використовувати індивідуальні засоби захисту (ізолюючі рукавички, гумовий килимок);
  • під час використання нововиготовлених пристроїв потрібен постійний контроль за процесом зарядки;
  • основні контрольовані параметри процесу заряджання – струм, напруга на клемах акумулятора, температура корпусу зарядного пристрою та акумулятора, контроль моменту закипання;
  • при постановці на зарядку в нічний час потрібна наявність пристроїв захисного відключення (ПЗВ) у мережному підключенні.

Відео - схема зарядного пристрою для автомобільного акумулятора з ДБЖ:

Може зацікавити:


Сканер для самостійної діагностики автомобіля


Як швидко позбутися подряпин на кузові авто


Що дає встановлення автобаферів?


Дзеркало відеореєстратор Car DVRs Mirror

Схожі статті

Коментарі до статті:

    Леха

    Інформація, представлена ​​тут, звичайно, цікава та пізнавальна. Я як колишній радіотехнік радянської школи прочитав з великим інтересом. Але насправді зараз навіть «відчайдушні» радіоаматори навряд чи будуть морочитися з пошуком схем саморобного зарядного пристрою і пізніше збирати його з паяльником і радіодеталями. На це підуть лише радіоаматори-фанатики. Набагато простіше купити заводський апарат, тим паче ціни, гадаю, доступні. В крайньому випадку, можна звернутися до інших автолюбителів із проханням «прикурити», благо, зараз автомобілів скрізь повно. Написане тут корисно не так практичною цінністю (хоча і це теж), скільки прищепленням інтересу до радіотехніки в цілому. Адже більшість сучасних дітей не те що відрізнити резистор від транзистора не можуть, та й виговорити з першого разу не викажуть. І це дуже сумно.

    Михайло

    Коли акумулятор був старий і напівдохлий, частенько користувався ноутбуком для підзарядки. Як струмообмежувач використовував непотрібний старий задній ліхтар із чотирма лампочками по 21 Ватт, включеними паралельно. Напруга на клемах контролюю, на початку зарядки зазвичай приблизно 13, акумулятор жадібно їсть заряд, потім напруга заряду зростає, і коли доходить до 15 В, зарядку припиняю. Вистачає півгодини-годину, щоб впевнено запустити двигун.

    Ігнат

    У мене в гаражі радянський зарядний пристрій, «Хвиля» називається, 79-го року випуску. Усередині здоровенний і важкий трансформатор та кілька діодів, резисторів та транзисторів. Майже 40 років у строю і це при тому, що юзаємо його з батьком і братом постійно і не тільки для зарядки, а і як блок живлення в 12 В. А зараз дійсно, простіше купити дешевий китайський пристрій за п'ять соток, ніж морочитися з паяльником. А на Аліекспрес навіть можна і за півтори сотні купити, пересилати щоправда будуть довго. Хоча ось з блоку живлення комп'ютера варіант мені сподобався, у мене десяток валяється в гаражі старих, але цілком робочих.

    Сан Санич

    Мда. Зростає звичайно пепсиколове покоління ... Правильне зарядний пристрій повинен видавати 14.2 вольта. Не більше та не менше. При більшій різниці потенціалів електроліт закипить, а акумулятор набряка так, що його потім буде проблематично витягнути або, навпаки, не встановити назад в авто. За меншої різниці потенціалів заряду АКБ не буде. Найнормальніша схема представлених у матеріалі — з понижувальним трансформатором (перша). При цьому трансформатор повинен видавати рівно 10 вольт при струмі щонайменше 2 ампери. Таких у продажу навалом. Діоди краще ставити вітчизняні - Д246А (необхідно ставити на радіатор з ізоляторами зі слюди). У найгіршому разі — КД213А (ці можна приклеїти на суперклей до алюмінієвого радіатора). Конденсатор будь-який електролітичний місткістю не менше 1000 мкФ на робочу напругу не менше 25 вольт. Дуже великий конденсатор теж нафіг не потрібен, тому що за рахунок пульсацій недопрямлення напруги отримуємо оптимальний заряд для АКБ. Разом отримаємо 10 * корінь із 2 = 14.2 вольта. У самого такий зарядник ще з часів москвича. Не вбивається взагалі. 🙂

    Кирило

    У принципі, за наявності потрібного трансформатора, зібрати схему трансформаторного зарядного пристрою самому не так і складно. Навіть для мене, не надто великого фахівця в обрості радіоелектроніки. Багато хто говорить, мовляв, навіщо морочитися, якщо простіше купити. Згоден, але тут справа не кінцевого результату, а самого процесу, адже приємніше користуватися річчю виготовленою власними руками, ніж покупною. І найголовніше, якщо ця саморобка вийде зі стоячи, то той, хто її збирав, знає свою зарядку для акумулятора досконало і здатний полагодити швидко. А якщо згоряє покупний виріб, то ще покопатися треба і зовсім не факт, що поломку буде знайдено. Я голосую за пристрої власного збирання!

    Олег

    Взагалі вважаю, що ідеальний варіант - це зарядний пристрій промислового виробництва, тому маю таке і вожу в багажнику постійно. Але у житті ситуації різні. Якось був у гостях у дочки в Чорногорії, а там взагалі з собою нічого не возять і навіть мало хто має. Ось і вона забула на ніч зачинити двері. Акумулятор розрядила. Ні діода під рукою, ні компа. Знайшов у неї шуруповерт бошевський на 18 вольт та 1 ампер струму. Ось його зарядку і використав. Щоправда, заряджав всю ніч і періодично чіпав на предмет перегріву. Але нічого витримала, зранку завели з полпинка. Тож варіантів багато, треба шукати. Ну а щодо саморобних зарядок, як радіоінженер можу порадити лише трансформаторні, тобто. розв'язані через мережу, вони безпечні в порівнянні з конденсаторними, діодними з лампочкою.

    Сергій

    Заряджання акумулятора нестандартними пристроями може призвести або до повного безповоротного зношування, або до зниження гарантованої експлуатації. Вся проблема в підключенні саморобок, щоб номінальна напруга не перевищувала допустимого. Необхідно враховувати перепади температур і дуже важливий момент, особливо в зимовий час. При зниженні градус збільшуємо і навпаки. Є приблизна таблиця залежно від типу батареї – запам'ятати її не складно. Ще один важливий момент – усі виміри напруги та природно щільності виробляються тільки на холодну, на непрацюючому двигуні.

    Віталік

    Взагалі зарядним пристроєм користуюся дуже рідко, може раз на два-три роки, і те, коли їду на довго, наприклад влітку на пару місяців на південь до родичів. А так, в основному, машина майже щодня в роботі, акумулятор заряджається і потреби в таких пристроях немає. Тому вважаю, що купувати за гроші те, чим практично не користуєшся не надто розумно. Оптимальний варіант - зібрати таку просту виріб, допустимо з комп'ютерного блоку живлення, і пускаючи валяється в очікуванні свого часу. Адже тут важливо не зарядити батарею повністю, а трохи підбадьорити її для запуску двигуна, а далі генератор зробить свою справу.

    Микола

    Буквально вчора заряджали акумулятор від зарядника для шуруповерта. Машина стояла на вулиці, мороз -28, акумулятор кілька разів крутнув і встав. Дістали шуруповерт, пару проводів, підключили і за півгодини авто завелося.

    Дмитро

    Готовий магазинний зарядний пристрій звичайно ідеальний варіант, ну а кому хочеться прикласти свої руки, та враховуючи, що користуватися ним доводиться не часто, то можна не витрачати гроші на покупку і зробити зарядку самим.
    Саморобне зарядне повинне бути автономним, не вимагати нагляду, контролю струму, оскільки заряджаємо найчастіше вночі. Крім того, воно повинно забезпечувати напругу 14,4 В і забезпечувати відключення АКБ при перевищенні струму і напруги вище норми. Також має забезпечувати захист від переполюсування.
    Основні помилки які роблять «кулібіни» — це підключення безпосередньо до побутової електромережі, це і не помилка навіть порушення техніки безпеки, наступна обмеження струму заряду ємностями, та й дорожче: одна батарея конденсаторів 32 мкф на 350-400 В (менше не можна) обійдеться як крутий фірмовий зарядний пристрій.
    Найпростіше використовувати комп'ютерний імпульсний блок живлення (ДБЖ), він зараз доступніший за трансформатор на залозі, та й окремий захист робити не треба, все готово.
    Якщо немає комп'ютерного блоку живлення, треба шукати трансформатор. Підійде силовий з напруженими обмотками від старих лампових телевізорів - ТС-130, ТС-180, ТС-220, ТС-270. Потужність у них за очі з надлишком. Можна знайти на авторинку старий накальний трансформатор ТН.
    Але все це тільки для тих, хто товаришує з електрикою. Якщо ні не морочіться - ви не зробите зарядку, що відповідає всім вимогам, тому купуйте готову і не витрачайте час.

    Лора

    Мені дістався від діда зарядний пристрій. З радянських часів. Саморобне. Я в цьому зовсім не розуміюся, але знайомі побачивши його захоплено і шанобливо цокають мовою, мовляв, ось ця річ «на віки». Кажуть, на якихось лампах зібрано і досі працює. Я, правда, ним практично не користуюсь, але не в цьому річ. Усі радянську техніку лають, а вона в рази виявляється надійнішою за сучасну, навіть саморобну.

    Владислав

    Загалом корисна річ у господарстві, особливо якщо є функція регулювання вихідної напруги

    Олексій

    Ні користуватися, ні збирати саморобні зарядки якось не доводилося, але принцип складання та роботи цілком уявляю. Думаю, саморобки нічим не гірші за заводські, просто возитися ніхто не хоче, тим більше ціни на магазинні цілком доступні.

    Віктор

    Загалом схеми нескладні, деталей небагато і вони доступні. Налагодження за наявності деякого досвіду також реально зробити. Тож цілком можна зібрати. Звичайно, дуже приємно користуватися приладом, зібраним власноруч)).

    Іван

    Зарядник, звичайно, штука корисна, але зараз на ринку є екземпляри цікавіші — ім'я їм пуско-зарядні пристрої

    Сергій

    Схем зарядного пристрою дуже багато, і я як радіоінженер перепробував багато з них. До минулого року у мене працювала схема ще з радянських часів, і вона працювала чудово. Але якось у мене (з моєї вини) в гаражі помер повністю акумулятор і знадобився циклічний режим, щоб його відновити. Тоді і не став морочитися (у зв'язку з нестачею часу) зі створенням нової схеми, а просто пішов і купив. І тепер вожу зарядку в багажнику про всяк випадок.

Багато автолюбителів чудово знають, що для продовження терміну служби акумуляторної батареї потрібна періодична її саме від зарядного пристрою, а не від генератора автомобіля.

І чим більший термін служби акумулятора, тим частіше його потрібно заряджати, щоб відновлювати заряд.

Без зарядних пристроїв не обійтися

Для виконання цієї операції, як вже зазначено, використовуються зарядні пристрої, що працюють від мережі 220 В. Таких пристроїв на автомобільному ринку дуже багато, вони можуть мати різні корисні додаткові функції.

Однак усі вони виконують одну роботу – перетворюють змінну напругу 220 В на постійну – 13,8-14,4 В.

У деяких моделях сила струму під час заряджання регулюється вручну, але є й моделі з повністю автоматичною роботою.

З усіх недоліків покупних зарядних пристроїв можна відзначити високу їх вартість, і чим «наворочений» прилад, тим ціна на нього вища.

Адже у багатьох під рукою є велика кількість електроприладів, складові яких цілком можуть підійти для створення саморобного зарядного пристрою.

Так, саморобний прилад виглядатиме не так презентабельно, як покупний, але його завдання - заряджати АКБ, а не «красуватися» на полиці.

Одними з найважливіших умов при створенні зарядного пристрою – це хоч початкове знання електротехніки та радіоелектроніки, а також уміння тримати в руках паяльник та вміти правильно ним користуватися.

ЗУ із лампового телевізора

Першою буде схема, мабуть, найпростіша, і впоратися з нею зможе практично будь-який автолюбитель.

Для виготовлення найпростішого зарядного пристрою знадобиться лише дві складові - трансформатор і випрямляч.

Головна умова, якою має відповідати зарядний пристрій, - це сила струму на виході з приладу повинна становити 10% від ємності АКБ.

Тобто, найчастіше на легкових авто застосовується батарея на 60 Ач, тому на виході з приладу сила струму повинна бути на рівні 6 А. При цьому напруга 13,8-14,2 В.

Якщо в когось стоїть старий непотрібний радянський ламповий телевізор, то краще трансформатора, ніж з нього не знайти.

Принципова схема зарядного пристрою з телевізора має такий вигляд.

Найчастіше на таких телевізорах встановлювався трансформатор ТС-180. Особливістю його була наявність двох вторинних обмоток, по 6,4 і силою струму 4,7 А. Первинна обмотка теж складається з двох частин.

Спочатку потрібно виконати послідовне підключення обмоток. Зручність робіт з таким трансформатором у тому, що кожен із висновків обмотки має своє позначення.

Для послідовного з'єднання вторинної обмотки потрібно з'єднати між собою висновки 9 і 9'.

А до висновків 10 і 10' – припаяти два відрізки мідного дроту. Усі дроти, які припаюються до висновків, повинні мати переріз не менше 2,5 мм. кв.

Що стосується первинної обмотки, то для послідовного з'єднання потрібно з'єднати між собою висновки 1 і 1'. Провід з вилкою для підключення до мережі потрібно припаяти до висновків 2 і 2. На цьому із трансформатором роботи завершено.

На схемі вказано, як має здійснюватися підключення діодів – до діодного мосту припаюються дроти, що йдуть від висновків 10 і 10', а також дроти, які йдуть до АКБ.

Не варто забувати і про запобіжників. Один із них рекомендується встановити на «плюсовому» виведенні з діодного мосту. Цей запобіжник має бути розрахований струм не більше 10 А. Другий запобіжник (на 0,5 А) потрібно встановити на виведенні 2 трансформатора.

Перед початком зарядки краще перевірити працездатність пристрою та перевірити його вихідні параметри за допомогою амперметра та вольтметра.

Іноді буває, що сила струму трохи більше, ніж потрібно, тому деякі в ланцюг встановити 12-вольтову лампу розжарювання з потужністю від 21 до 60 Ватт. Ця лампа «забере» він надлишки сили струму.

ЗУ із мікрохвильової печі

Деякі автолюбителі використовують трансформатор від зламаної мікрохвильової печі. Але цей трансформатор потрібно буде переробляти, оскільки він підвищує, а не знижує.

Необов'язково, щоб трансформатор був справний, оскільки в ньому найчастіше згоряє вторинна обмотка, яку в процесі створення пристрою все одно доведеться видаляти.

Переробка трансформатора зводиться до повного видалення вторинної обмотки і намотки нової.

Як нова обмотка використовується ізольований провід перетином не менше 2,0 мм. кв.

При намотуванні потрібно визначитися з кількістю витків. Можна зробити це експериментально - намотати на сердечник 10 витків нового дроту, після чого до його кінців приєднати вольтметр і спробувати трансформатор.

За показаннями вольтметра визначається, яка напруга на виході забезпечують ці десять витків.

Наприклад, виміри показали, що у виході є 2,0 У. Отже, 12В на виході забезпечать 60 витків, а 13 У – 65 витків. Як ви зрозуміли, 5 витків додає 1 вольт.

Варто вказати, що складання такого зарядного пристрою краще робити якісно, ​​потім усі складові помістити в корпус, який можна виготовити з підручних матеріалів. Або змонтувати на основу.

Обов'язково слід позначити де «плюсовий» провід, а де - «мінусовий», щоб не «переплюсувати», і не вивести з ладу прилад.

ЗУ із блоку живлення АТХ (для підготовлених)

Більш складну схему має зарядний пристрій, виготовлений із комп'ютерного блоку живлення.

Для виготовлення пристрою підійдуть блоки потужністю не менше 200 Ватт моделей АТ або АТХ, що управляються контролером TL494 або КА7500. Важливо, щоб блок живлення повністю справний. Не погано себе показала модель ST-230WHF із старих ПК.

Фрагмент схеми такого зарядного пристрою представлена ​​нижче, за нею і працюватимемо.

Крім блоку живлення також буде потрібна наявність потенціометра-регулятора, підстроювальний резистор на 27 кОм, два резистори потужністю 5 Вт (5WR2J) і опором 0,2 Ом або один С5-16МВ.

Початковий етап робіт зводиться до відключення всього непотрібного, якими є дроти «-5», «+5», «-12» і «+12».

Резистор, вказаний на схемі як R1 (він забезпечує подачу напруги +5 на висновок 1 контролера TL494) потрібно випаяти, а на його місце впаяти підготовлений підстроювальний резистор на 27 кОм. На верхній вихід цього резистора потрібно підвести шину +12 В.

Висновок 16 контролера слід від'єднати від загального дроту, а також перерізати сполуки висновків 14 і 15.

У задню стінку корпусу блока живлення необхідно встановити потенціометр-регулятор (на схемі – R10). Встановлювати його потрібно на ізоляційну пластину, щоб він не торкався корпусу блоку.

Через цю стінку слід вивести проводку для підключення до мережі, а також проводи для підключення АКБ.

Щоб забезпечити зручність регулювання приладу з двох резисторів на 5 Вт на окремій платі потрібно зробити блок резисторів, підключених паралельно, що забезпечить на виході 10 Вт з опором 0,1 Ом.

Часто власникам автомобілів доводиться стикатися з таким явищем, як неможливість запуску двигуна через розряд акумулятора. Для вирішення проблеми потрібно скористатися зарядкою для АКБ, яка коштує чималих грошей. Щоб не витрачатися на покупку нового зарядного пристрою для акумулятора, можна змайструвати його своїми руками. Важливо лише знайти трансформатор із необхідними характеристиками. Для виготовлення саморобного пристрою не обов'язково бути електриком, а весь процес загалом займе не більше кількох годин.

Особливості функціонування акумуляторів

Не всі водії знають, що в автомобілях використовуються свинцево-кислотні акумулятори. Такі АКБ відрізняються своєю витривалістю, тому здатні служити до 5 років.

Для зарядки свинцевих АКБ використовується струм, який дорівнює 10% загальної ємності акумулятора.Це означає, що для заряджання акумулятора, ємність якого становить 55 А/год, потрібно зарядний струм в 5,5 А. Якщо подати дуже великий струм, це може призвести до закипання електроліту, що, у свою чергу, призведе до зниження терміну служби пристрої. Маленький струм зарядки не продовжує термін служби АКБ, проте він не здатний негативно відбиватися на цілісності пристрою.

Це цікаво! При подачі струму 25 А відбувається швидке заряджання акумулятора, тому вже через 5-10 хвилин після підключення ЗУ з таким номіналом можна запускати двигун. Такий великий струм видають сучасні інверторні зарядні пристрої, тільки він негативно впливає на термін служби акумулятора.

При зарядці АКБ відбувається протікання зарядного струму робочому назад. Напруга кожної банки має бути вище 2,7 У. У АКБ на 12 У встановлено 6 банок, які між собою пов'язані. Залежно від напруги акумулятора відрізняється кількість банок, а також необхідна напруга для кожної банки. Якщо напруга буде більшою, це призведе до процесу розкладання електроліту і пластин, що сприяє виходу з ладу АКБ. Щоб унеможливити виникнення процесу закипання електроліту, напруга обмежують на 0,1 В.

Батарея вважається розрядженою, якщо при підключенні вольтметра або мультиметра прилади показують напругу 11,9-12,1 В. Такий акумулятор слід негайно підзарядити. Заряджений акумулятор має напругу на клемах 12,5-12,7 Ст.

Приклад напруги на клемах зарядженого акумулятора

Процес заряду є відновлення витраченої ємності. Заряджання акумуляторів може виконуватися двома способами:

  1. Постійний струм. При цьому регулюється зарядний струм, значення якого становить 10% ємності пристрою. Час заряду складає 10 годин. Напруга заряду при цьому змінюється від 13,8 до 12,8 за всю тривалість зарядки. Недолік такого способу полягає в тому, що необхідно контролювати процес зарядки і вчасно відключити зарядний пристрій до закипання електроліту. Такий спосіб є щадним для АКБ і нейтрально впливає їх термін служби. Для такого способу використовуються трансформаторні зарядні апарати.
  2. Постійна напруга. При цьому на клеми АКБ подається напруга величиною 14,4, а струм змінюється від великих значень до менших автоматично. Причому зміна струму залежить від такого параметра, як час. Чим довше заряджається АКБ, тим нижчою стає величина струму. Перезаряд АКБ отримати не зможе, якщо не забути вимкнути апарат і залишити його кілька діб. Перевага такого способу в тому, що через 5-7 годин акумулятор зарядиться на 90-95%. АКБ можна залишати без нагляду, тому такий спосіб користується популярністю. Однак мало кому з автовласників відомо, що такий метод зарядки є «екстренним». При його використанні суттєво знижується термін служби АКБ. Крім того, чим частіше здійснювати зарядку таким способом, тим швидше розряджається пристрій.

Тепер навіть недосвідчений водій може зрозуміти, що якщо немає необхідності поспішати із зарядкою АКБ, краще віддати перевагу першому варіанту (по струму). При прискореному відновленні заряду знижується термін служби пристрою, тому висока ймовірність того, що вже найближчим часом потрібно купувати новий акумулятор. Виходячи з вищесказаного, у матеріалі будуть розглядатися варіанти виготовлення зарядних пристроїв за струмом та напругою. Для виготовлення можна використовувати будь-які підручні пристрої, про які поговоримо далі.

Вимоги до зарядки АКБ

Перед проведенням процедури виготовлення зарядного саморобного для АКБ необхідно звернути увагу на такі вимоги:

  1. Забезпечення стабільної напруги 14,4 Ст.
  2. Автономність пристрою. Це означає, що саморобний пристрій не повинен вимагати нагляду за ним, оскільки часто АКБ заряджається вночі.
  3. Забезпечує вимкнення зарядного пристрою при збільшенні зарядного струму або напруги.
  4. Захист від переполюсування. Якщо пристрій буде підключено до АКБ неправильно, то повинен спрацьовувати захист. Для реалізації в ланцюг включається запобіжник.

Переполюсування є небезпечним процесом, в результаті якого АКБ може вибухнути або закипіти.Якщо акумулятор справний і лише злегка розряджений, то при неправильному підключенні зарядного пристрою відбудеться підвищення струму заряду вище за номінальний. Якщо ж АКБ розряджена, то при переполюсуванні спостерігається збільшення напруги вище заданого значення і як наслідок - електроліт закипає.

Варіанти саморобних зарядних пристроїв для АКБ

Перед тим як розпочинати розробку зарядного пристрою для АКБ, важливо розуміти, що такий апарат є саморобкою і може негативно впливати на термін служби акумулятора. Однак іноді такі апарати просто необхідні, оскільки дозволяють суттєво заощадити гроші на придбання заводських пристроїв. Розглянемо, з чого можна виготовити зарядні апарати своїми руками для акумуляторів і як це зробити.

Заряджання з лампочки та напівпровідникового діода

Цей спосіб заряджання актуальний при таких варіантах, коли потрібно завести автомобіль на акумуляторі, що сів, в домашніх умовах. Для того щоб це зробити, знадобляться складові елементи для збирання апарату та джерело змінної напруги 220 В (розетка). Схема саморобного зарядного пристрою для автомобільного акумулятора містить такі елементи:

  1. Лампа розжарювання. Звичайна лампочка, яка ще називається в народі як «лампа Ілліча». Потужність лампи впливає на швидкість заряду акумулятора, тому чим більше цей показник, тим швидше можна буде завести мотор. Оптимальний варіант – лампа потужністю 100-150 Вт.
  2. Напівпровідниковий діод. Елемент електроніки, основним призначенням якого є проведення струму лише одну сторону. Необхідність даного елемента конструкції зарядки полягає в тому, щоб перетворювати змінну напругу в постійне. До того ж для таких цілей знадобиться потужний діод, який зможе витримати велике навантаження. Використовувати можна діод як вітчизняного виробництва, так і імпортний. Щоб не купувати такий діод, його можна знайти у старих приймачах чи блоках живлення.
  3. Штекер для підключення до розетки.
  4. Провід з клемами (крокодили) для підключення до АКБ.

Це важливо! Перед складання такої схеми потрібно розуміти, що завжди є ризик для життя, тому слід бути гранично уважними та обережними.

Схема підключення зарядного пристрою з лампочки та діода до АКБ

Вмикати штекер у розетку слід лише після того, як вся схема буде зібрана, а контакти ізольовані. Щоб уникнути виникнення струму короткого замикання, в ланцюжок вмикається автоматичний вимикач на 10 А. При складанні схеми важливо врахувати полярність. Лампочка та напівпровідниковий діод повинні бути включені в ланцюг плюсової клеми акумулятора. При використанні лампочки в 100 Вт надходитиме зарядний струм величиною 0,17 А на АКБ. Для заряджання акумулятора на 2 А потрібно заряджати його протягом 10 годин. Чим більша потужність лампи розжарювання, тим вище значення зарядного струму.

Заряджати таким пристроєм акумулятор, що повністю сів, не має сенсу, а ось підзарядити при відсутності заводського ЗУ - цілком реально.

Зарядний пристрій для АКБ з випрямляча

Цей варіант відноситься до категорії найпростіших саморобних зарядних пристроїв. В основу такого ЗУ входять два основні елементи - перетворювач напруги та випрямляч. Існує три види випрямлячів, які заряджають пристрій такими способами:

  • постійний струм;
  • змінний струм;
  • асиметричний струм.

Випрямлячі першого варіанта заряджають акумулятор виключно постійним струмом, що очищається від пульсацій змінної напруги. Випрямлячі змінного струму подають пульсуючу змінну напругу на клеми акумулятора. Асиметричні випрямлячі мають позитивну складову, а як основні елементи конструкції використовуються однонапівперіодні випрямлячі. Така схема має найкращий результат порівняно з випрямлячами постійного та змінного струму. Саме його конструкція і буде розглянута далі.

Для того щоб зібрати якісний пристрій для заряджання АКБ, знадобиться випрямляч та підсилювач струму. Випрямляч складається з наступних елементів:

  • запобіжник;
  • потужний діод;
  • стабілітрон 1N754A або Д814А;
  • вимикач;
  • змінний резистор.

Електрична схема асиметричного випрямляча

Для того, щоб зібрати схему, знадобиться використовувати запобіжник, розрахований на максимальний струм в 1 А. Трансформатор можна взяти від старого телевізора, потужність якого не повинна перевищувати 150 Вт, а вихідна напруга складатиме 21 В. В якості резистора потрібно взяти потужний елемент марки МЛТ- 2. Випрямний діод повинен бути розрахований на струм не менше 5, а тому оптимальний варіант – це моделі типу Д305 або Д243. В основу підсилювача входить регулятор двох транзисторах серії КТ825 і 818. При монтажі транзистори встановлюються на радіатори для поліпшення охолодження.

Складання такої схеми виконується навісним способом, тобто на очищеній від доріжок старій платі розташовуються всі елементи і підключаються між собою за допомогою проводів. Її перевагою є можливість регулювання вихідного струму для заряджання АКБ. Недоліком схеми є необхідність знайти необхідні елементи, а також правильно їх розташувати.

Найпростішим аналогом представленої вище схеми є спрощений варіант, представлені на фото нижче.

Спрощена схема випрямляча із трансформатором

Пропонується скористатися спрощеною схемою із застосуванням трансформатора та випрямляча. Крім того, знадобиться лампочка на 12 В та 40 Вт (автомобільна). Зібрати схему не важко навіть новачкові, але при цьому важливо звернути увагу на те, що випрямний діод і лампочка повинні бути розташовані в ланцюгу, який подається на мінусову клему АКБ. Недоліком такої схеми є отримання пульсуючого струму. Щоб згладити пульсації, а також знизити сильні биття, рекомендується скористатися схемою, яка представлена ​​нижче.

Схема з діодним мостом і конденсатором, що згладжує, зменшує пульсації і знижує биття

Зарядний пристрій із блока живлення комп'ютера: покрокова інструкція

Останнім часом популярністю користується такий варіант автомобільної зарядки, який можна виготовити самостійно, скориставшись комп'ютерним блоком живлення.

Спочатку знадобиться робочий блок живлення. Для таких цілей підійде навіть блок, що має потужність 200 Вт. Він видає напругу 12 В. Його буде недостатньо, щоб зарядити АКБ, тому важливо підвищити це значення до 14,4 В.

  1. Спочатку випоюються всі зайві дроти, які виходять із блока живлення. Залишити потрібно лише зелений провід. Його кінець треба припаяти до мінусових контактів, звідки виходили чорні дроти. Робиться ця маніпуляція для того, щоб при включенні блоку в мережу відразу запускався пристрій.

    Кінець зеленого дроту необхідно припаяти до мінусових контактів, де знаходилися чорні дроти.

  2. Проводи, які підключатимуться до клем акумулятора, необхідно припаяти до вихідних контактів мінуса та плюсу блоку живлення. Плюс припаює на місце виходу жовтих проводів, а мінус на місце виходу чорних.
  3. На наступному етапі необхідно реконструювати режим роботи широтно-імульсної модуляції (ШІМ). За це відповідає мікроконтролер TL494 чи TA7500. Для реконструкції знадобиться нижня крайня ліва ніжка мікроконтролера. Щоб дістатися до неї, необхідно перевернути плату.

    За режим роботи ШІМ відповідає мікроконтролер TL494

  4. З нижнім виведенням мікроконтролера з'єднані три резистори. Нас цікавить резистор, який з'єднаний із виведенням блоку 12 В. Він відмічений на фото нижче крапкою. Цей елемент слід випаяти, після чого виміряти значення опору.

    Резистор, позначений фіолетовою точкою, необхідно випаяти

  5. Резистор має опір близько 40 кОм. Він підлягає заміні на резистор з іншим значенням опору. Щоб уточнити величину необхідного опору, спочатку потрібно до контактів віддаленого резистора припаяти регулятор (змінний резистор).

    На місце віддаленого резистора припаюють регулятор

  6. Тепер слід увімкнути пристрій у мережу, попередньо підключивши до вихідних клем мультиметр. Змінюється вихідна напруга за допомогою регулятора. Потрібно отримати значення напруги 14,4 В.

    Вихідна напруга регулюється змінним резистором

  7. Як тільки значення напруги буде досягнуто, слід випаяти змінний резистор, після чого виміряти опір. Для вищеописаного прикладу значення становить 120,8 кОм.

    Отриманий опір має становити 120,8 кОм

  8. Виходячи з отриманого значення опору, слід підібрати аналогічний резистор, після чого запаяти його на місце старого. Якщо знайти резистор такої величини опору не вдається, можна підібрати його з двох елементів.

    Послідовне паяння резисторів підсумовує їх опір

  9. Після цього перевіряється працездатність пристрою. За бажанням до блоку живлення можна встановити вольтметр (можна і амперметр), що дозволить контролювати напругу та струм зарядки.

Загальний вигляд зарядного пристрою із блока живлення комп'ютера

Це цікаво! Зібране ЗУ має функцію захисту від струму короткого замикання, а також від перевантаження, проте воно не захищає від переполюсування, тому слід припаювати вивідні дроти відповідного кольору (червоний і чорний), щоб не переплутати.

При підключенні ЗУ до клем АКБ подаватиметься струм близько 5-6 А, що є оптимальним значенням для пристроїв ємністю 55-60А/год. На відео нижче показано, як зробити ЗУ для АКБ із блока живлення комп'ютера з регуляторами напруги та струму.

Які ще є варіанти ЗУ для АКБ

Розглянемо кілька варіантів самостійних зарядних пристроїв для акумуляторів.

Використання зарядки від ноутбука для АКБ

Один з найпростіших і швидких способів пожвавлення акумулятора, що сів. Для реалізації схеми пожвавлення АКБ за допомогою зарядки від ноутбука знадобляться:

  1. Зарядний пристрій з будь-якого ноутбука. Параметри зарядних пристроїв становлять 19 В і струм близько 5 А.
  2. Лампа галогенова потужністю 90 Вт.
  3. Сполучні дроти із затискачами.

Переходимо до реалізації схеми. Лампочка використовується для того щоб обмежити струм до оптимального значення. Замість лампочки можна використовувати резистор.

Зарядний пристрій для ноутбука також можна використовувати для «пожвавлення» автомобільного акумулятора.

Зібрати таку схему не складно. Якщо зарядку від ноутбука не планується використовувати за призначенням, штекер можна відрізати, після чого підключити до проводів затискачі. Попередньо з допомогою мультиметра слід визначити полярність. Лампочка вмикається в ланцюг, що йде на плюсову клему акумулятора. Мінусова клема від АКБ підключається безпосередньо. Тільки після підключення пристрою до АКБ можна подавати напругу на блок живлення.

ЗУ своїми руками з мікрохвильової печі чи аналогічних приладів

За допомогою трансформаторного блоку, який є всередині мікрохвильової печі, можна зробити ЗУ для АКБ.

Покрокова інструкція виготовлення саморобного зарядного пристрою із трансформаторного блоку від мікрохвильової печі представлена ​​нижче.


Схема підключення трансформаторного блоку, діодного мосту та конденсатора до автомобільного акумулятора

Складання пристрою можна здійснювати на будь-якій підставі. При цьому важливо, щоб усі конструкційні елементи були надійно захищені. При потребі схему можна доповнити вимикачем, також вольтметром.

Безтрансформаторний зарядний пристрій

Якщо пошуки трансформатора завели в глухий кут, то можна скористатися найпростішою схемою без знижувальних пристроїв. Нижче представлено таку схему, яка дозволяє реалізувати ЗУ для акумулятора без використання трансформаторів напруги.

Електрична схема ЗУ без використання трансформатора напруги

Роль трансформаторів виконують конденсатори, розраховані на напругу величиною 250В. У схему слід включити мінімум 4 конденсатори, розташувавши їх паралельно. Паралельно конденсаторам у ланцюг включається резистор та світлодіод. Роль резистора полягає у гасінні залишкової напруги після відключення пристрою від мережі.

У ланцюг також включається діодний міст, розрахований працювати з струмами до 6А. У схему міст включається після конденсаторів, а його висновків підключаються дроти, що йдуть на АКБ для зарядки.

Як заряджати акумулятор від саморобного пристрою

Окремо слід розібратися у питанні про те, як правильно заряджати акумулятор саморобним зарядним пристроєм. Для цього рекомендується дотримуватись наступних рекомендацій:

  1. Дотримання полярності. Краще вкотре перевірити полярність саморобного пристрою мультиметром, ніж «кусати лікті», оскільки причиною виходу з ладу АКБ стала помилка з проводами.
  2. Не перевіряти АКБ за допомогою замикання контактів. Такий спосіб лише «вбиває» пристрій, а чи не пожвавлює його, як у багатьох джерелах.
  3. Вмикати пристрій у мережу 220 В слід лише після того, як вивідні клеми будуть підключені до акумулятора. Аналогічним чином здійснюється відключення пристрою.
  4. Дотримання техніки безпеки, оскільки робота здійснюється не тільки з електрикою, а й з акумуляторною кислотою.
  5. Процес заряджання АКБ необхідно контролювати. Найменша несправність може спричинити серйозні наслідки.

Виходячи з вищевказаних рекомендацій, слід зробити висновок про те, що саморобні пристрої хоч і є прийнятними, але все ж таки не здатні замінити заводські. Виготовляти саморобну зарядку не безпечно, особливо якщо ви не впевнені, що зможете це правильно зробити. У матеріалі представлені найпростіші схеми реалізації зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів, які завжди будуть корисними у господарстві.


Неухильна тенденція розвитку портативної електроніки практично щодня змушує пересічного користувача стикатися із зарядкою акумуляторів своїх мобільних пристроїв. Будь ви власником мобільного телефону, планшета, ноутбука або навіть автомобіля, так чи інакше вам неодноразово доведеться зіткнутися із зарядкою акумуляторів цих пристроїв. На сьогоднішній день ринок вибору зарядних пристроїв настільки великий і великий, що в цьому різноманітті досить важко зробити грамотний і правильний вибір зарядного пристрою, що підходить до типу акумулятора. До того ж, сьогодні існують понад 20 типів акумуляторів з різним хімічним складом та основою. Кожен з них має свою специфіку роботи заряду та розряду. В силу економічної вигоди сучасне виробництво в цій сфері нині сконцентровано переважно на випуску свинцево-кислотних (гелевих) (Pb), нікель – метал – гідридних (NiMH), нікель – кадмієвих (NiCd) акумуляторів та акумуляторів на основі літію – літій-іонних Li-ion) та літій-полімерних (Li-polymer). Останні із зазначених, до речі, активно використовуються у живленні портативних мобільних пристроїв. Головним чином літієві акумулятори заслужили популярність за рахунок застосування щодо недорогих хімічних компонентів, великої кількості циклів перезаряду (до 1000), високої питомої енергії, низького ступеня саморозряду, а також здатності утримувати ємність при негативних значеннях температури.

Електрична схема зарядного пристрою літієвих акумуляторів, що застосовуються в мобільних гаджетах, зводиться до забезпечення їх у процесі заряду постійною напругою, що перевищує на 10 – 15 % номінальну. Наприклад, якщо живлення мобільного телефону використовується літій-іонна батарея на 3,7 У., то її заряду необхідний стабілізований джерело живлення достатньої потужності підтримки напруги заряду не вище 4,2В – 5В. Саме тому більшість портативних зарядних пристроїв, що йдуть у комплекті з пристроєм, випускають на номінальну напругу 5В, обумовлену максимальною напругою живлення процесора та заряду батареї з урахуванням вбудованого стабілізатора.

Звичайно, не варто забувати і про контролера заряду, який бере на себе основний алгоритм заряду батареї, а також опитування її стану. Сучасні літієві акумулятори, що випускаються для мобільних пристроїв із малими струмами споживання, вже йдуть із вбудованим контролером. Контролер виконує функцію обмеження струму заряду в залежності від поточної ємності акумулятора, відключає подачу напруги пристрою у разі критичного розряду батареї, захищає батарею у разі короткого замикання навантаження (літієві батареї дуже чутливі до великого струму навантаження і мають властивість сильно нагріватися і навіть вибухати). З метою уніфікації та взаємозамінності літій-іонних акумуляторів ще в 1997 році компанії Duracell та Intel розробили керуючу шину опитування стану контролера, його роботи та заряду під назвою SMBus. Під цю шину було написано драйвера та протоколи. Сучасні контролери і зараз використовують основи алгоритму заряду, прописані цим протоколом. У плані технічної реалізації існує багато мікросхем, здатних реалізувати контроль заряду літієвих акумуляторів. Серед них виділяється серія MCP738xx, MAX1555 від MAXIM, STBC08 або STC4054 з уже вбудованим захисним n-канальним MOSFET транзистором, резистором визначення струму заряду та діапазоном напруги живлення контролера від 4,25 до 6,5 Вольт. При цьому останні мікросхеми від STMicroelectronics мають значення напруги заряду акумулятора 4,2 В. має розкид всього +/- 1%, а зарядний струм може досягати 800 мА, що дозволить реалізувати зарядку акумуляторів ємністю до 5000 мА/год.


Розглядаючи алгоритм заряду літій-іонних акумуляторів, варто сказати, що це один з небагатьох типів, що передбачають паспортну можливість заряджання струмом до 1С (100% ємності акумулятора). Таким чином, акумулятор ємністю 3000 ма/год може заряджатися струмом до 3А. Однак, часта зарядка великим «ударним» струмом хоч і істотно скоротить її час, але в той же час досить швидко знизить ємність акумулятора і призведе до непридатності. З досвіду проектування електричних схем зарядних пристроїв скажімо, що оптимальним значенням заряджання літій-інного (полімерного) акумулятора є значення 0,4С - 0,5С від його ємності.


Значення струму 1С допускається лише в момент початкового заряду батареї, коли ємність акумулятора досягає приблизно 70% своєї максимальної величини. Прикладом може стати робота зарядки смартфона або планшета, коли початкове відновлення ємності відбувається за короткий час, а відсотки, що залишилися, набираються повільно.

Насправді досить часто трапляється ефект глибокого розряду літієвого акумулятора, що його напруга опускається нижче 5% його ємності. У цьому випадку контролер не може забезпечити достатній пусковий струм для набору початкової ємності заряду. (Саме тому не рекомендується розряджати такі акумулятори нижче 10%). Для вирішення таких ситуацій необхідно акуратно розібрати акумулятор і вимкнути вбудований контролер заряду. Далі необхідно до висновків акумулятора під'єднати зовнішнє джерело заряду, здатне видати струм не менше 0,4С ємності акумулятора і напруга не вище 4,3В (для акумуляторів на 3,7В). Електрична схема зарядного пристрою для початкової стадії заряджання таких акумуляторів може бути застосована з прикладу нижче.


Дана схема складається зі стабілізатора струму 1А. (задається резистором R5) на параметричному стабілізаторі LM317D2T та імпульсному регуляторі напруги LM2576S-adj. Напруга стабілізації, визначається зворотним зв'язком на 4 ногу стабілізатора напруги, тобто співвідношенням опорів R6 і R7, якими на холостому ходу виставляється максимальна напруга зарядки акумулятора. Трансформатор повинен на вторинній обмотці видавати 4,2 - 5,2 В змінної напруги. Тоді після стабілізації ми отримаємо 4,2 – 5В постійної напруги, достатньої для заряду вищезгаданого акумулятора.


Нікель – метал – гідридні акумулятори (NiMH) найчастіше можна зустріти у виконанні корпусів стандартних батарей – це формфактор ААА (R03), АА (R6), D, С, 6F22 9В. Електрична схема зарядного пристрою для NiMH і NiCd акумуляторів повинна включати нижченаведені функціональні можливості, пов'язані зі специфікою алгоритму заряду цього типу акумуляторів.

У різних акумуляторів (навіть з однаковими параметрами) згодом змінюються хімічні та ємнісні характеристики. У результаті виникає необхідність організовувати алгоритм заряду кожного екземпляра індивідуально, оскільки в процесі зарядки (особливо великими струмами, що допускають нікелеві акумулятори) надлишковий перезаряд впливає на швидке перегрівання акумулятора. Температура в процесі заряду вище 50 градусів через хімічно незворотні процеси розпаду нікелю повністю загубить акумулятор. Таким чином, електрична схема зарядного пристрою повинна мати функцію контролю температури акумулятора. Для збільшення терміну служби та кількості циклів перезаряджання нікелевого акумулятора бажано кожну його банку розрядити до напруги не нижче 0,9В. струмом близько 0,3С від його ємності. Наприклад, акумулятор із 2500 – 2700 мА/год. розрядити на активне навантаження струмом 1А. Також зарядний пристрій має підтримувати зарядку з «тренуванням», коли протягом кількох годин відбувається циклічний розряд до 0,9В з наступним зарядом струмом 0,3 – 0,4С. Виходячи з практики, таким чином можна оживити до 30% вбитих нікелевих акумуляторів, причому нікель-кадмієві акумулятори «реанімації» піддаються набагато охочіше. За часом заряду електричні схеми зарядних пристроїв можуть ділитися на «прискорені» (струм заряду до 0,7С з часом повного заряду 2 – 2,5год.), «середньої тривалості» (0,3 – 0,4С – заряд за 5 – 6год. .) та «класичні» (струм 0,1С – час заряду 12 – 15ч.). Конструюючи зарядний пристрій NiMH або NiCd акумулятора, також можна скористатися загальноприйнятою формулою розрахунку часу заряду в годинах:

T = (E/I) ∙ 1.5

де Е – ємність акумулятора, мА/год.,
I - струм заряду, ма,
1,5 – коефіцієнт компенсації ККД під час зарядки.
Наприклад, час заряду акумулятора ємністю 1200 мА/год. струмом 120 мА (0,1С) буде:
(1200/120) * 1,5 = 15 годин.

З досвіду експлуатації зарядних пристроїв для нікелевих акумуляторів варто відзначити, що чим нижчий зарядний струм, тим більше циклів перезаряджання перенесе елемент. Паспортні цикли, як правило, виробник вказує при заряджання акумулятора струмом 0,1С з найбільшим тривалим часом заряду. Ступінь зарядженості банок зарядний пристрій може визначати через вимірювання внутрішнього опору за рахунок різниці падіння напруги в момент заряду та розряду певним струмом (метод ∆U).

Отже, враховуючи все вищевикладене, одним з найбільш простих рішень для самостійного складання електричної схеми зарядного пристрою і в той же час високою ефективністю, що володіє, є схема Віталія Спориша, опис якої легко можна знайти в мережі.



Основними перевагами даної схеми є можливість заряджання як одного, так і двох послідовно з'єднаних акумуляторів, термоконтроль заряду цифровим термометром DS18B20, контроль та вимірювання струму в процесі заряду та розряду, автовідключення після завершення зарядки, можливість заряджання акумулятора в «прискореному» режимі. Крім того, за допомогою спеціально написаного програмного забезпечення та додаткової плати на мікросхемі – перетворювачі TTL рівнів MAX232 можливий варіант контролю зарядки на ПК та подальшої її візуалізації у вигляді графіка. До недоліків варто віднести необхідність незалежного дворівневого харчування.

Акумулятори на основі свинцю (Pb) досить часто можна зустріти в пристроях з великим споживанням струму: автомобілях, електромобілях, безперебійниках як джерела живлення різного електроінструменту. Немає сенсу перераховувати їхні переваги та недоліки, які можна знайти на багатьох сайтах на просторах мережі. У процесі реалізації електричної схеми зарядного пристрою для таких акумуляторів слід розрізняти два режими заряджання: буферний та циклічний.

Буферний режим заряджання передбачає одночасне підключення до акумулятора і зарядного пристрою, і навантаження. Таке підключення можна спостерігати у блоках безперебійного живлення, автомобілях, вітряних та сонячних енергосистемах. При цьому під час заряджання пристрій є обмежувачем струму, а коли акумулятор набирає свою ємність – переходить у режим обмеження напруги для компенсації саморозряду. У цьому режимі акумулятор виступає як суперконденсатор. Циклічний режим передбачає вимкнення зарядного пристрою після завершення заряджання та його повторне підключення у разі розряду батареї.

Схемних рішень із зарядки даних акумуляторів в Інтернеті досить багато, тому розглянемо деякі з них. Для радіолюбителя-початківця для реалізації простого зарядного пристрою «на колінах» відмінно підійде електрична схема зарядного пристрою на мікросхемі L200C від STMicroelectronics. Мікросхема є АНАЛОГОВИЙ регулятор струму з можливістю стабілізації напруги. З усіх переваг, які має ця мікросхема, – це простота схемотехніки. Мабуть, на цьому всі плюси закінчуються. Згідно з датаситом на цю мікросхему, максимальний струм заряду може досягати 2А, що теоретично дозволить зарядити акумулятор ємністю до 20 А/год напругою
(Регульованим) від 8 до 18В. Однак, як виявилося на практиці, мінусів у цієї мікросхеми набагато більше ніж плюсів. Вже при зарядці 12 амперного свинцево-гелевого SLA акумулятора струмом 1,2 мікросхема вимагає радіатор площею не менше 600 кв. мм. Добре підходить радіатор із вентилятором від старого процесора. Згідно з документацією до мікросхеми, до неї можна прикладати напругу до 40В. Насправді, якщо подати на вході напруга більше 33В. - Мікросхема згоряє. Дане зарядне вимагає досить потужне джерело живлення, здатне видати струм не менше 2А. Відповідно до наведеної схеми вторинна обмотка трансформатора має видавати трохи більше 15 – 17В. змінної напруги. Значення вихідної напруги, при якому зарядний пристрій визначає, що акумулятор набрав свою ємність, визначається значенням Uref на 4 ніжці мікросхеми і задається резистивним дільником R7 і R1. Опір R2 – R6 створює зворотний зв'язок, визначаючи граничне значення зарядного струму акумулятора.
Резистор R2 одночасно визначає його мінімальне значення. При реалізації пристрою не варто зневажати значення потужності опорів зворотного зв'язку і краще застосовувати такі номінали, які вказані в схемі. Для реалізації перемикання зарядного струму найкращим варіантом стане застосування релейного перемикача, якого підключаються опори R3 – R6. Від використання низькоомного реостату краще відмовитись. Цей зарядний пристрій здатний заряджати акумулятори на свинцевій основі ємністю до 15 А/год. за умови гарного охолодження мікросхеми.


Істотно зменшити габарити зарядки свинцевих акумуляторів невеликої ємності (до 20 А/год) допоможе електрична схема зарядного пристрою на імпульсному 3А. стабілізатор струму з регулюванням напруги LM2576-ADJ.

Для заряджання свинцево-кислотних або гелевих акумуляторних батарей ємністю до 80А/год. (наприклад, автомобільних). Відмінно підійде імпульсна електрична схема зарядного пристрою універсального типу, представлена ​​нижче.


Схема була успішно реалізована автором цієї статті у корпусі від комп'ютерного блоку живлення ATX. В основі її елементної бази лежать радіоелементи, переважно взяті з розібраного комп'ютерного блоку живлення. Зарядний пристрій працює як стабілізатор струму до 8А. з регульованою напругою відсічення заряду. Змінний опір R5 встановлює значення максимального струму заряду, а резистор R31 встановлює його граничну напругу. Як датчик струму використовується шунт на R33. Реле K1 необхідно для захисту пристрою від зміни полярності підключення до клем акумулятора. Імпульсні трансформатори T1 і Т21 у готовому вигляді були взяті з комп'ютерного блоку живлення. Працює електрична схема зарядного пристрою наступним чином:

1. вмикаємо зарядний пристрій з відключеною батареєю (клеми зарядки відкинуті)

2. виставляємо змінним опором R31 (на фото верхнє) напруга заряду. Для свинцевого 12В. акумулятора воно не повинно перевищувати 13,8-14,0 В.

3. При правильному підключенні зарядних клем чуємо, як клацає реле, і на нижньому індикаторі бачимо значення струму заряду, яке виставляємо нижнім змінним опором (R5 за схемою).

4. Алгоритм заряду спроектований таким чином, що пристрій заряджає акумулятор постійним заданим струмом. У міру накопичення ємності значення зарядного струму прагне мінімального значення, а «дозаряд» відбувається за рахунок виставленої раніше напруги.

Повністю посаджений свинцевий акумулятор не включить реле, як і саму зарядку. Тому важливо передбачити примусову кнопку подачі миттєвої напруги від внутрішнього джерела живлення зарядного пристрою на обмотку, що управляє, реле К1. При цьому слід пам'ятати, що в момент натиснутої кнопки захист від переполюсування буде відключений, тому потрібно перед примусовим пуском звернути особливу увагу на правильність підключення клем зарядного пристрою до акумулятора. Як варіант, можливий запуск зарядки від зарядженого акумулятора, а потім перекидаємо клеми зарядки на необхідний посаджений акумулятор. Розробника схеми можна знайти під ніком Falconist на різних радіоелектронних форумах.

Для реалізації індикатора напруги та струму була застосована схема на pic-контролері PIC16F690 та «супердоступних деталях», прошивку та опис роботи якої можна знайти в мережі.

Ця електрична схема зарядного пристрою, звичайно ж, не претендує на звання «еталонної», але вона повною мірою здатна замінити дорогі зарядні пристрої промислового виробництва, а за функціональністю може навіть значно перевершити багато з них. На закінчення варто сказати, що остання схема універсального зарядного пристрою розрахована головним чином на людину, підготовлену в радіоконструюванні. Якщо ж ви тільки починаєте, то краще в потужному зарядному пристрої застосувати набагато простіші схеми на звичайному потужному трансформаторі, тиристорі та системі його керування на кількох транзисторах. Приклад електричної схеми такого зарядного пристрою наведено нижче.

Дивіться також схеми.