Проблеми з акумуляторами - не таке рідкісне явище. Для відновлення працездатності необхідна дозарядка, але нормальна зарядка коштує пристойних грошей, а зробити її можна з підручного «мотлоху». Найголовніше – знайти трансформатор з потрібними характеристиками, а зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками – справа буквально пари годинників (за наявності всіх необхідних деталей).
Процес заряджання акумуляторів повинен проходити за певними правилами. Причому процес заряду залежить від виду батареї. Порушення цих правил призводить до зменшення ємності та терміну експлуатації. Тому параметри зарядного пристрою для автомобільного акумулятора підбираються для кожного конкретного випадку. Таку можливість надає складне ЗУ з регульованими параметрами або придбане спеціально під цю батарею. Є й практичніший варіант — зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками. Щоб знати, які параметри повинні бути трохи теорії.
Заряд акумулятора – процес відновлення витраченої ємності. Для цього на клеми акумулятора подається напруга, що трохи перевищує робочі показники АБ. Подаватись може:
Загалом, якщо не потрібно поспішати, краще використовувати заряд постійним струмом. Якщо потрібно за короткий час відновити працездатність акумулятора, подавайте постійну напругу. Якщо говорити про те, який краще зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, відповідь однозначна - потік, що подає постійний струм. Схеми будуть простими, що складаються з доступних елементів.
Досвідченим шляхом встановлено, що заряджати автомобільні свинцеві кислотні акумулятори(їх більшість) необхідно струмом, що не перевищує 10% від ємності батарей. Якщо ємність АБ, що заряджається, 55 А/год, максимальний струм заряду буде 5,5 А; при ємності 70 А/год - 7 А і т.д. При цьому можна ставити трохи менший струм. Заряд йтиме, але повільніше. Він накопичуватиметься навіть якщо струм заряду буде 0,1 А. Просто для відновлення ємності знадобиться дуже багато часу.
Так як у розрахунках приймають, що струм заряду становить 10%, отримуємо мінімальний час заряду – 10 годин. Але це при повному розряді акумулятора, а його допускати не можна. Тому фактичний час заряду залежить від "глибини" розряду. Визначити глибину розряду можна, вимірявши вольтаж на АБ до початку заряду:
Щоб розрахувати приблизний час заряду АБ, треба дізнатися різницю між максимальним зарядом батареї (12,8 В) та поточним її вольтажом. Помноживши цифру на 10, отримаємо час у годинах. Наприклад, напруга на акумуляторі перед зарядом 11,9 В. Знаходимо різницю: 12,8 - 11,9 В = 0,8 В. Помноживши цю цифру на 10, отримуємо що час заряду буде близько 8 годин. Це за умови, що будемо подавати струм, який становить 10% від ємності батареї.
Для заряду акумуляторів зазвичай використовується побутова мережа 220 В, яка перетворюється на знижену напругу за допомогою перетворювача.
Найбільш простий та ефективний спосіб - використання понижуючого трансформатора. Саме він знижує 220 В до 13-15 В. Такі трансформатори можна знайти в старих лампових телевізорах (ТС-180-2), комп'ютерних блоках живлення, знайти на «розвалах» блошиного ринку.
Але на виході трансформатора виходить змінна напруга, яку необхідно випрямити. Роблять це за допомогою:
У наведених схемах присутні також запобіжники (1 А) та вимірювальні прилади. Вони дають змогу контролювати процес заряду. Їх зі схеми можна виключити, але доведеться періодично використовувати контролю мультиметр. З контролем напруги це ще терпимо (просто приставляти до клем щупи), то контролювати струм складно - у цьому режимі вимірювальний прилад включають у розрив ланцюга. Тобто доведеться щоразу вимикати живлення, ставити мультиметр у режимі вимірювання струму, включати живлення. розбирати вимірювальний ланцюг у зворотному порядку. Тому використання хоча б амперметра на 10 А — дуже бажане.
Недоліки цих схем є очевидними — немає можливості регулювати параметри заряду. Тобто, при виборі елементної бази вибирайте параметри так, щоб на виході сила струму була 10% від ємності вашого акумулятора (або трохи менше). Напруга ви знаєте - бажано в межах 13,2-14,4 В. Що робити, якщо струм виходить більше бажаного? Додати до схеми резистор. Його ставлять на плюсовому виході діодного моста перед амперметром. Опір підбираєте "за місцем", орієнтуючись на струм, потужність резистора - побільше, так як на них буде розсіюватися зайвий заряд (10-20 ВТ або близько того).
І ще один момент: зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, зроблений за цими схемами, швидше за все, сильно грітиметься. Тому бажано додати кулер. Його можна вставити у схему після діодного мосту.
Як уже казали, нестача всіх цих схем — у неможливості регулювання струму. Єдина можливість – змінювати опори. До речі, можна поставити тут змінний підстроювальний резистор. Це буде найпростіший вихід. Але більш надійно реалізовано ручне регулювання струму у схемі з двома транзисторами та підстроювальним резистором.
Струм заряду змінюється змінним резистором. Він стоїть вже після складеного транзистора VT1-VT2, тому струм через нього протікає невеликий. Тому потужність може бути близько 0,5-1 Вт. Його номінал залежить від вибраних транзисторів, що підбирається дослідним шляхом (1-4,7 кОм).
Трансформатор потужністю 250-500 Вт, вторинна обмотка 15-17 В. Діодний міст збирається на діодах з робочим струмом 5А та вище.
Транзистор VT1 - П210, VT2 вибирається з декількох варіантів: германієві П13 - П17; кремнієві КТ814, КТ 816. Для відведення тепла встановлювати на металевій пластині або радіаторі (не менше 300 см2).
Запобіжники: на вході ПР1 – на 1 А, на виході ПР2 – на 5 А. Також у схемі є сигнальні лампи – наявності напруги 220 В (HI1) та струму заряду (HI2). Тут можна ставити будь-які лампи на 24 В (у тому числі світлодіоди).
Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками – популярна тема для автолюбителів. Звідки тільки не витягають трансформатори — з блоків живлення, мікрохвильових печей.. навіть мотають самі. Схеми реалізуються не найскладніші. Тож навіть без навичок у електротехніці можна впоратися самостійно.
На сьогоднішній момент досить багато різних пристроїв, що працюють на батарейках. І тим прикрі, коли в самий невідповідний момент наш пристрій перестає працювати, тому що батареї просто сіли, а їх заряду недостатньо для нормального функціонування приладу.
Купувати щоразу нові батареї досить витратно, а ось спробувати виготовити своїми руками саморобний пристрій для заряджання пальчикових акумуляторів цілком собі варто.Багато умільців відзначають, що краще заряджати подібні акумулятори (AA або AAA) за допомогою постійного струму, тому що такий режим є найбільш вигідним у плані безпеки для самих батарейок. Взагалі, передана сила заряду від мережі становить близько 1,2-1,6 значення ємності самого акумулятора. Наприклад, нікель-кадмієвий акумулятор, ємність якого становитиме 1А/год, буде заряджатися струмом ємністю 1,6 А/год. При цьому чим менше показник даної потужності, тим краще для процесу зарядки.
У світі існує досить багато побутових приладів, оснащених спеціальним тимчасовим таймером, що відраховує певний проміжок, потім сигналізуючи про його закінчення. При виготовленні своїми руками пристрої для заряджання пальчикових акумуляторів, можна також застосувати цю технологію, яка повідомить вас про закінчення процесу заряду акумуляторів.
AAє приладом, що генерує постійний струм, заряджаючи потужністю до 3 А/год. При виготовленні використовувалася звичайнісінька, навіть класична схема, яку ви бачите нижче. Основою, у разі, є транзистор VT1.
Напруга на даному транзисторі позначено за допомогою світлодіода червоного кольору VD5, що виконує роль індикатора, при включенні приладу до мережі. Резистор R1 задає певну потужність струмів, що проходять через даний світлодіод, у результаті коливається напруга в ньому. Значення колекторного струму формується опором від R2 до R5, які включені до VT2 — так званого «емітерного ланцюга». При цьому змінюючи значення опору, можна контролювати ступінь зарядки. R2 постійно включений до VT1, задаючи струм постійної дії з мінімальним значенням - 70 мА. Щоб підвищити потужність заряду, потрібно підключати інші резистори, тобто. R3, R4 та R5.
Читайте також: Робимо найпростіший перетворювач 12В - 220В своїми руками
Варто відмітити що зарядний пристрій функціонує лише тоді, коли підключено акумулятори.Після включення приладу в мережу на резисторі R2 з'являється певна напруга, що передається на транзистор VT2. Потім струм протікає далі, внаслідок чого починає інтенсивно горіти світлодіод VD7.
Розповідь про саморобний пристрій
Можна виготовити зарядний пристрій для нікель-кадмієвих батарей на основі звичайного USB-порту. При цьому заряджатися вони будуть струмом ємністю приблизно 100 мА. Схема, у такому разі, буде такою:
На сьогоднішній момент існує досить багато різних зарядних пристроїв, що продаються в магазинах, але їх вартість може бути досить високою. Враховуючи, що головне значення різних саморобок — це саме економія коштів, то самостійне складання ще доцільніше у разі.
Цю схему можна доопрацювати, додавши додатковий ланцюг для заряджання пари акумуляторів AA. Ось що в результаті вийшло:
Щоб було наочно, ось ті комплектуючі, які використовувалися в процесі складання:
Зрозуміло, що без елементарного інструментарію нам не обійтися, тому перед початком складання необхідно переконатися, що у вас є все необхідне:
Читайте також: Дізнаємося все про понижуючі трансформатори 220-12 вольт
Цікавий матеріал для виготовлення своїми руками, рекомендуємо до перегляду
Тестер необхідний, щоб перевірити працездатність наші радіодеталі. Для цього потрібно порівняти їхній опір, після чого звірити з номінальним значенням.
Для складання нам також знадобиться корпус та батарейний відсік. Останній можна взяти з дитячого симулятора Тетріс, а корпус може бути виготовлений із звичайного пластмасового футляра (6,5 см/4,5 см/2 см).
Кріпимо відсік для батарей на корпусі, використовуючи шурупи. Як основа для схеми чудово підійде плата від приставки Денді, яку потрібно випиляти. Видаляємо всі непотрібні компоненти, залишаючи лише гніздо живлення. Наступним кроком буде пайка всіх деталей, ґрунтуючись на нашій схемі.
Шнур живлення для пристрою можна взяти звичайний шнур від комп'ютерної миші, що володіє входом USB, а також частина дроту живлення зі штекером. При паянні потрібно суворо дотримуватись полярності, тобто. припаювати плюс до плюс і т.д. Підключаємо шнур до USB, перевіряючи напругу, яка подається на штекер. Тестер має показувати 5В.
Навіть при повністю справному автомобілі рано чи пізно може скластися ситуація, коли буде потрібно від зовнішнього джерела - довга стоянка, випадково залишені включеними габаритні вогні і таке інше. Власникам старої техніки необхідність у регулярній підзарядці акумулятора відома чудово - тому виною і саморозряд «втомленої» батареї, і підвищені струми витоків в електроланцюжках, в першу чергу - в діодному мосту генератора.
Можна придбати готовий зарядний пристрій: вони випускаються у безлічі варіантівта легко доступні. Але комусь може здатися, що виготовити зарядний пристрій автомобільного акумулятора своїми руками буде цікавіше, а когось можливість зробити ЗУ буквально з підручного матеріалу і виручить.
Невідомо, кому першому спала на думку ідея заряджати акумулятор подібним чином, але це саме той випадок, коли зарядити акумулятор можна буквально підручними засобами. У цій схемі джерелом струму служить електрична мережа 220В, діод потрібен для перетворення змінного струму на пульсуючий постійний, а лампочка служить струмообмежувальним резистором.
Розрахунок цього зарядного пристрою простий, як і його схема:
Як видно, навіть при використанні потужної лампи струм навантаження виходить невеликим, що дозволить використовувати будь-який поширений діод, наприклад 1N4004 (такі зазвичай йдуть у комплекті із сигналізаціями, стоять у блоках живлення малопотужної техніки тощо). Все, що потрібно знати для складання такого пристрою – це те, що смужка на корпусі діода означає його катод. Приєднайте цей контакт до позитивного полюса батареї.
Не під'єднуйте цей пристрій до акумулятора, якщо його не знято з автомобіля, щоб уникнути пошкодження бортової електроніки високою напругою!Подібний варіант виготовлення представлений на відео
Це ЗУ дещо складніше. Така схема використовується у найдешевших фабричних пристроях:
Для виготовлення зарядного пристрою буде потрібно мережевий трансформатор з вихідною напругою не менше 12,5 В, але і не більше 14. Часто береться радянський трансформатор типу ТС-180 з лампових телевізорів, що має дві накальні обмотки на напругу 6,3 В. При їх послідовному з'єднанні (Призначення клем вказано на корпусі трансформатора) ми отримаємо якраз 12,6 В. Для випрямлення змінного струму з вторинної обмотки застосований діодний міст (двонапівперіодний випрямляч). Його можна зібрати з окремих діодів (наприклад, Д242А з того ж телевізора), або купити готову збірку (KBPC10005 або її аналоги).
Діоди випрямляча будуть відчутно нагріватися, і для них доведеться зробити радіатор із відповідної алюмінієвої пластини. У цьому плані використання діодного складання набагато зручніше - пластина кріпиться гвинтом до центрального отвору на термопасту.
Нижче наведено схему призначення висновків найбільш поширеної в імпульсних блоках живлення мікросхеми TL494:
Нас цікавить ланцюг, пов'язаний з ніжкою 1. Переглядаючи з'єднані з нею доріжки на платі, знайдіть резистор, що з'єднує цю ніжку з виходом +12 В. Саме він задає вихідну напругу 12-вольтового ланцюга блоку живлення.
!
Сьогодні ми розглянемо 3 прості схеми зарядних пристроїв, які можуть бути використані для заряджання різних акумуляторів.
Перші 2 схеми працюють у лінійному режимі, а лінійний режим насамперед означає сильне нагрівання. Але зарядний пристрій річ стаціонарна, а не портативна, щоб ККД було вирішальним фактором, тому єдиний мінус представлених схем – це те, що вони потребують великих радіатор охолодження, а в іншому все добре. Такі схеми завжди застосовувалися і будуть застосовуватися, оскільки мають незаперечні плюси: простота, низька собівартість, не «гадять» у мережу (як у разі імпульсних схем) та висока повторюваність.
Розглянемо першу схему:
Мікросхему обов'язково встановлюють на масивний радіатор, на вхід подається стабілізована напруга до 30-35В, це трохи менше максимально допустимої вхідної напруги для мікросхеми lm317. Слід пам'ятати, що мікросхема lm317 може розсіяти максимум 15-20Вт потужності, обов'язково враховуйте це. Також потрібно враховувати те, що максимальна вихідна напруга схеми буде на 2-3 вольти менше вхідної.
Зарядка відбувається стабільною напругою, а струм не може бути більшим за виставлений поріг. Ця схема може бути використана навіть для заряджання літій-іонних акумуляторів. При коротких замикання на виході нічого страшного не станеться, просто піде обмеження струму і, якщо охолодження мікросхеми хороше, а різниця вхідної та вихідної напруги невелика, схема в такому режимі може пропрацювати нескінченно довгий час.
Друга схемасобою являє потужний стабілізований джерело живлення з максимальним вихідним струмом до 10А, була побудована на базі першого варіанту.
Вихідна напруга схеми регулюється в діапазоні від 3 до 30В, що дозволить заряджати практично будь-які акумулятори. Регулюють вихідну напругу за допомогою того ж підстроювального резистора.
Тепер розглянемо принцип роботи схеми. При малих значеннях струму силовий транзистор закрито. При збільшенні вихідного струму падіння напруги на вказаному резистори стає достатнім і транзистор починає відкриватися, і весь струм протікатиме по відкритому переходу транзистора.
Дуже бажано і навіть обов'язково використання додаткового вентилятора, якщо схема експлуатуватиметься на великих струмах.
Для заряджання акумуляторів, обертанням підстроювального резистора потрібно виставити напругу закінчення заряду і все. Максимальний струм заряду обмежений 10-амперами, у міру заряду батарей струм падатиме. Схема коротких замикань не боїться, при КЗ струм буде обмежений. Як і у випадку першої схеми, якщо є хороше охолодження, пристрій може довго терпіти такий режим роботи.
А тепер кілька тестів:
Саморобні зарядні пристрої для акумуляторів зазвичай мають дуже просту конструкцію, а додатково до того і підвищену надійність через простоту схеми. Ще один плюс від виготовлення зарядки своїми руками – відносна дешевизна комплектуючих та як результат – невисока собівартість приладу.
Основне завдання подібної техніки – підтримувати на потрібному рівні заряд акумуляторної батареї автомобіля у разі потреби. Якщо розрядка АКБ відбулася поряд з будинком, де є потрібний пристрій, проблем не виникне. В іншому випадку, коли немає потрібної техніки для живлення акумулятор, і засобів теж недостатньо, можна зібрати прилад своїми руками.
Необхідність використання допоміжних засобів для підживлення АКБ автомобіля обумовлена в першу чергу низькими температурами в холодну пору року, коли наполовину розряджена акумуляторна батарея є головною, а іноді й зовсім не вирішуваною проблемою, якщо вчасно не підзарядити АКБ. Тоді саморобні зарядні пристрої для живлення автомобільних акумуляторів стануть порятунком для користувачів, які не планують вкладатися в таку техніку принаймні зараз.
До певного рівня АКБ авто може отримувати живлення від транспортного засобу, а якщо точніше, від електрогенератора. Після цього вузла зазвичай встановлюється реле, відповідальне за встановлення напруги трохи більше 14,1В. Щоб акумуляторна батарея зарядилася до краю, необхідно більш високе значення цього параметра – 14,4В. Відповідно, для реалізації такого завдання таки застосовуються АКБ.
Основні вузли даного пристрою - трансформатор та випрямляч. У результаті вихід подається постійний струм з напругою певної величини (14,4В). Але чому спостерігається розбіг із напругою самої батареї – 12В? Це з метою забезпечення можливості зарядити АКБ, розрядженої рівня, коли значення даного параметра акумулятора прирівнювалося 12В. Якщо зарядка буде характеризуватись таким же за значенням параметром, то в результаті живлення АКБ стане складним завданням.
Дивимося відео, найпростіший пристрій для заряду АКБ:
Але тут є нюанс: невелике перевищення рівня напруги акумуляторної батареї не є критичним, тоді як істотно завищена величина цього параметра дуже погано позначиться на працездатності АКБ. Принцип функціонування, яким відрізняється будь-який, навіть найпростіший зарядний пристрій живлення автомобільного акумулятора, полягає у підвищенні рівня опору, що призведе до зниження зарядного струму.
Відповідно, що більше значення напруги (прагне до 12В), то менше струм. Для нормальної роботи АКБ бажано встановлювати певну величину струму заряду (близько 10% від ємності). У поспіху велика спокуса змінити значення цього параметра на більше, проте, це може призвести до негативних наслідків для самої акумуляторної батареї.
Основні елементи простої конструкції: діод та обігрівач. Якщо правильно (послідовно) підключити їх до АКБ, можна досягти бажаного – акумулятор буде заряджено через 10 годин. Але любителям економити електроенергію таке рішення може не підійти, тому що витрата в цьому випадку становитиме близько 10 кВт. Робота одержаного пристрою характеризується невисоким ККД.
Основні елементи простої конструкції
Але для створення потрібної модифікації доведеться дещо змінити окремі елементи, зокрема, трансформатор, потужність якого повинна бути на рівні 200-300 Вт. За наявності старої техніки підійде ця деталь зі звичайного лампового телевізора. Для організації системи вентиляції нагоді кулер, найкраще, якщо він буде від комп'ютера.
Коли створюється простий зарядний пристрій живлення акумулятора своїми руками, в якості основних елементів виступає ще транзистор і резистор. Щоб налагодити роботу конструкції, знадобиться компактний зовні, але досить місткий корпус із металу, гарний варіант – короб від стабілізатора.
У теорії такого роду техніку зможе зібрати навіть радіоаматор-початківець, який раніше не стикався зі складними схемами.
Схема простого пристрою для заряджання акумулятора
Основна складність полягає у необхідності видозмінити трансформатор. При такому рівні потужності обмотки характеризуються невисокими показниками напруги (6-7В), струм дорівнюватиме 10А. Зазвичай потрібна напруга 12В або 24В, залежно від типовиконання акумуляторної батареї. Щоб отримати такі значення на виході пристрою, необхідно забезпечити паралельне з'єднання обмоток.
Саморобний зарядний пристрій живлення акумулятора автомобіля починається з підготовки сердечника. Намотування дроту на обмотки виконується з максимальним ущільненням, важливо, щоб витки щільно прилягали один до одного, і не залишалося просвітів. Не можна забувати і про ізоляцію, яка ставиться з інтервалом у 100 витків. Перетин дроту первинної обмотки – 0,5 мм, вторинної – від 1,5 до 3,0 мм. Якщо врахувати, що при частоті 50 Гц 4-5 витків можуть забезпечити напругу 1В, для отримання 18В потрібно близько 90 витків.
Далі, підбирається діод потрібної потужності, щоб витримувати навантаження, що подаються на нього в майбутньому. Найкращий варіант – генераторний діод автомобіля. Щоб унеможливити ризик перегріву, необхідно забезпечити ефективну циркуляцію повітря всередині корпусу такого приладу. Якщо короб не перфорований, слід подбати про це до початку збирання. Кулер необхідно підключити до виходу зарядного пристрою. Основне його завдання – охолодження діода та обмотки трансформатора, що враховується при виборі ділянки для встановлення.
Дивимося відео, докладна інструкція з виготовлення:
Схема простого зарядного пристрою живлення автомобільного акумулятора містить ще й змінний резистор. Для нормального функціонування зарядки необхідно отримати опір на рівні 150 Ом та потужність 5 Вт. Більше інших відповідає цим вимогам модель резистора КУ202Н. Можна підібрати відмінний від цього варіант, але його параметри повинні бути схожими за значенням із зазначеними. Завдання резистора полягає у регулюванні напруги на виході пристрою. Модель транзистора КТ819 є найкращим варіантом з ряду аналогів.
Як видно, якщо необхідно зібрати саморобний зарядний пристрій автомобільного акумулятора, його схема більш ніж проста для реалізації. Єдина складність - компонування всіх елементів і встановлення їх у корпус з наступним з'єднанням. Але таку роботу складно назвати трудомісткою, а вартість всіх деталей, що використовуються, вкрай мала.
Деякі з деталей, а, можливо, і всі, напевно, знайдуться у радіоаматора будинку, наприклад, кулер від старого комп'ютера, трансформатор від лампового телевізора, старий корпус від стабілізатора. Що стосується ступеня ефективності, то подібні пристрої, зібрані своїми руками, не відрізняються дуже високим ККД, проте, в результаті все ж таки справляються зі своїм завданням.
Дивимося відео, корисні поради фахівця:
Таким чином, великих вкладень у створення саморобної зарядки не потрібно. Навпаки, всі елементи коштують вкрай мало, що вигідно відтіняє це рішення в порівнянні з пристроєм, який можна придбати в готовому вигляді. Розглянута вище схема не відрізняється високою ефективністю, але її головний плюс – заряджений акумулятор авто, хоч через 10 годин. Можна удосконалити цей варіант або розглянути безліч інших, що пропонуються для реалізації.
