Torgholodmash.ru

ТоргХолодМаш
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Частенько, в особенности зимой, автомобилисты сталкиваются с необходимостью зарядки автомобильного аккумулятора. Возможно, и нужно, купить заводское зарядное устройство, лучше зарядно-пусковое для применения в гараже.

Но, в случае если у вас имеется навыки электротехнических работ, определенные знания в области радиотехники, то возможно изготовить и собственными руками простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Помимо этого, лучше заблаговременно готовиться к вероятному случаю, в то время, когда АКБ неожиданно разрядилась далеко от дома или обслуживания и места стоянки.

Старый добрый трансформатор

Если вдруг Вам понадобилось зарядить автомобильный аккумулятор, а своего ЗУ нет, наверняка кто-то из знакомых одолжит прибор. И с высокой долей вероятности это будет старый советский, либо самодельный прибор, собранный из комплектующих старой бытовой электроники. Речь идет о простом трансформаторном зарядном устройстве.

Популярность такого ЗУ высока из-за того, что у многих оно до сих пор работает с советских времен, кочуя из поколения в поколение. Подобные приборы работают десятилетия, так как в них попросту нечему ломаться.

Основой служит понижающий трансформатор, преобразующий 220В переменного тока в 12В. Этого не достаточно, чтобы заряжать АКБ, так как переменный ток меняет свою полярность с частотой 50Гц (50 периодов в секунду). Аккумулятор требует подачу постоянного тока, чтобы плюс всегда оставался плюсом. Для этого нужна схема выпрямления. Обычно используется элемент, называемый диодным мостом.

Синусоиды

На выходе мы получаем сигнал с той лишь разницей, что все полуволны синусоиды направлены в одну сторону. То есть полярность сигнала уже не изменяется с частотой 50гц. Таким напряжением уже можно заряжать аккумулятор, тем не менее в идеале сигнал следует отфильтровать, добившись графика, близкого к прямой. Делается это при помощи конденсаторного фильтра. Важно лишь учитывать, что после фильтрации среднее значение напряжения будет выше, так как мы избавимся от тех участков, когда полупериод синусоиды стремится к нулевой оси. Как результат, на выходе напряжение может составлять более 15В (на изображениях — выше 220В). Если Вы используете гелевый или AGM аккумулятор, это может быть проблемой, которая в долгосрочной перспективе приведет к преждевременному истощению ресурса АКБ.

На этом моменте можно перейти к решению проблемы, а именно — к импульсным зарядным устройствам.

Зарядное устройство для шуруповерта BOSCH с li -ion батареей

Если дома есть человек, который занимается сам ремонтом, причем пусть эта мастерская оборудована на домашней лоджии, ручной электроинструмент всегда будет присутствовать. Новые технологии как в усовершенствовании двигателя, где всё чаще используется бесколлекторный вариант, включение дополнительных опций, а главное новые технологии при производстве аккумуляторных батарей делают ручные инструменты всё более популярными. Такой инструмент используют в разных случаях жизни, даже при подлёдном лове.

Зарядное устройство для шуруповерта BOSCH с li -ion батареей | 1

Все ближе аккумуляторные батареи приближают работу автономного питания инструмента к стационарному. Например, уже выпущены батареи и зарядные устройства к ним с напряжением 36 В при 25 А/ч. Это совсем, я сказала бы, неплохо.

Конечно, учитывая то, что пионером в производстве аккумуляторного инструмента была компания BOSCH, она до сих пор остается в лидерах.

Принцип работы блоков автономного питания

Блок автономного питания, используемый в ручном инструменте, состоит конструктивно из отдельных ячеек, которые накапливают заряды в активном компоненте – Cd-Ni (кадмий – никелевом), Ni-MН (никель – металл –гидридном) или Li – ion (литий – ионный). Это наиболее используемые компоненты для изготовления аккумуляторов.

Принцип, заложенный в батарейках основан на удержании заряженных электронов в активном слое. При внешнем источнике питания, приложенном к плюсу – анод и минусу – катод, заряженные электроны активно внедряется в активный компонент и удерживаются там заряженном состоянии.

Схема зарядного устройства для шуруповерта BOSCH с li -ion

Для этого рассмотрим электросхему TL431 для зарядного устройства, показанную ниже. Устройство выполняет роль стабилитрона по току.

Shema ustroistva

Как же работает зарядное устройство

Переменное напряжение из сети 220 вольт понижается на трансформаторе с последующим выпрямлением на диодах D2 и D1 и сглаживание импульсов на конденсаторе C1, имеющим емкость 470 Мf. Резистор R4 необходим для открытия базы транзистора обратной проводимости, его номинал подбирается от 5 до 4 Ом. По мере накопления заряда в аккумуляторе, напряжение на зажимах будет повышаться и на базу транзистора будет поступать увеличенное напряжение, которое будет закрывать переход эмиттер – коллектор, тем самым уменьшая ток зарядки. Выходные транзисторы можно использовать такие как КТ819, КТ 817, КТ815, желательно использовать для них теплоотводы. Регулировка тока заряда происходит подбором R1.

К сожалению, реальность такова, что производство, хотя и имеет выходной контроль, особенно это касается азиатских производителей, не дает одинаковых токовых характеристик на каждой батарее. В итоге, каждая li -ion батарея получает свои характеристики по току, а это означает, что из связки одна может заряжаться или быстрее, или медленней остальных. Такая ситуация может привести к тому, что на контактах батареи повысится напряжение, что в свою очередь, проведёт к

Читать еще:  Устройство и регулировка аксиально роторного молотильного аппарата

Поэтому, для того, чтобы такого не происходило, чтобы заряжать ячейки с li -ion компонентом применяются зарядные устройства для аккумуляторов шуруповертов BOSCH для каждой ячейки отдельно. Такое устройство, которое заряжает каждую батарейку из комплекта отдельно называется балансир.

Как устроен балансир в зарядном устройстве

Балансиром называется аппарат, при котором происходит зарядка каждой отдельной ячейки в сборке.Само устройство балансира ничем не отличается от вышеописанной схемы со стабилизатором тока на TL 130, только с несколькими идентичными аппаратами для каждой отдельной батарейки. Естественно, клеммные контакты должны быть и на корпусах аккумуляторных сборок.

Особенностями балансира также является, то что схемное решение выполнено таким образом, чтобы регулировать процесс зарядки каждой отдельной ячейки и всего аккумулятора в целом. Для этого ЗУ предусмотрено компенсатор нагрузки, а также несколько плавких предохранителей, перегорающих в случае перегрузки или короткого замыкания. Некоторые производители дополнительно комплектуют защитой от перегрева обмотки трансформатора. Защита от перегрева располагают под покровной бумажной изоляцией понижающего трансформатора. Предохранитель срабатывает при достижении 120 -130 °С, к сожалению, в последствии не восстанавливается.

Совет! Для выхода из этой ситуации можно посоветовать просто исключить его из схемы соединив выводные концы между собой. При модернизации трансформатора таким образом достаточно наличие в устройстве обычного плавкого предохранителя.

Примерное схемное решение балансира предоставлено на рисунке.

Shema balansira

Отличие зарядных устройств компании BOSCH

Что бы отличаться от зарядных устройств, выпускаемых другой компанией, компания сделала свои устройства универсальными.

Обычно компании, выпускающие аккумуляторный ручной инструмент, делают зарядное устройство, которое подходит к определённому инструменту. В результате получается, что инструмент вышел из строя, а зарядное устройство осталось. И так может скопиться несколько штук.

Компания Bosch предлагает универсальные зарядные устройства, с регулировкой напряжения на несколько стандартных диапазонов, например 12В, 14В, 16В, 18В. Или 16В, 18В, 24В, 36В. Такие схемы решение достигается применение пакетного переключателя для регулировки сопротивления выходным током.

Ниже приводится примерные величины резисторов R1 и R2 для регулировки напряжения на клеммах элементарных аккумуляторов – R1 Ом + R2 Ом = UВ :

  • 22кОм + 33кОм =4,16В
  • 15кОм + 22кОм =4,20В
  • 47кОм + 68кОм = 4,22В

Bosch AL 1115 (30) CV 1600Z0003L

Недавно у фирмы Bosch появились сравнительно компактные ЗУ для профессионального инструмента “синий цвет” на 10,8В, отличительной особенностью от остальных у нее может быть понижающий трансформатор в отдельном блоке питания, который включается непосредственно в сетевую розетку. Цифры аббревиатуры обозначения AL1115 (30) указывает первые две цифры на напряжение 10, 8 В, вторые 1,5 (3, 0) А – на токовые нагрузки.

Zaryadnoe ustroistvo dlya litii_ionnie akkumulyatorov

Этот блок позволяет заряжать только литий-ионные аккумуляторы. Схема, применяемая в данном устройстве – импульсная, время – от начала до окончания полного восстановления – 30 мин. Выполнено в оригинальном компактном корпусе с естественным охлаждением. Производство Китай, гарантия 2 года. Размер (длина х ширина х высота) – 21 х 13 х 9 см. Вес вместе с упаковкой 420гр. Индикация сети, начала процесса и окончания.

Shema bloka pitaniya

Схема блока питания

Работу блока можно понять из вышеописанной работы схемы для импульсного зарядного устройства, о котором можно прочитать на нашем сайте в следующей статье.

Схема импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

У каждого автолюбителя есть зарядное устройство для АКБ 12 В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток – слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до 5 кг. Поэтому и задумал собрать импульсное зарядное для автоаккумулятора. На просторах инета, точнее на форуме Kazus нашел схему этого ЗУ.

Схема принципиальная ЗУ – клик для увеличения размера

Собрал, работает прекрасно! Заряжал автомобильный аккумулятор, настроил зарядник на 14.8 в и на ток около 6 А, перезаряда или недозаряда нет, при достижении и напряжения на клемах аккумулятора 14.8 в, ток зарядки падает автоматически. Также заряжал гелиевый свинцовый аккумулятор от бесперебойника ПК – нормально. Замыканий на выходе данный зарядник не боится. А вот от переполюсации надо защиту делать, сам сделал на реле.

Печатная плата, даташиты на некоторые радиоэлементы и другие файлы смотрите на форуме.

В общем всем советую его сделать, так как у этого ЗУ много преимуществ: малые размеры, база радиоэлементов не дефицит, многое можно купить и в том числе готовый импульсный трансформатор. Сам его приобрёл в интернет магазине – прислали быстро и дёшево. Оговорюсь сразу, вместо диода Шоттки VD6 (термостабилизация), поставил просто сопротивление на 100 Ом, зарядное и с ним работает прекрасно! Схему собрал и испытал: Demo .

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Статистика

Импульсное ЗУ для автомобильных аккумуляторов с током до 7 Ампер.

Читать еще:  Сливные устройства для унитаза регулировка

Импульсное зарядное устройство_схема_описание

Для радиолюбителей, отдающих предпочтение импульсной технике, предлагаем ознакомиться с принципиальной схемой малогабаритного зарядного устройства, способного заряжать аккумуляторы током до 7 Ампер, при этом ток потребления устройством от сети 220 Вольт не превышает 2 Ампер, и остается работоспособным при снижении питающего напряжения примерно до 170 Вольт.

Принципиальная схема зарядного устройства изображена на следующем рисунке:

Установив необходимый ток заряда, данным устройством можно заряжать не только автомобильные, но и другие аккумуляторы, например, блоков бесперебойного питания, аккумуляторы электроинструмента, и т.д. Зарядный ток контролируется с помощью встроенного амперметра, в роли которого можно использовать стрелочный индикатор от магнитофона с соответствующим шунтом, и шкалой, отградуированной в амперах.

Вернемся к принципиальной схеме. Входная часть – высоковольтная. На входе стоит выпрямитель D1, рассчитанный на ток до 10 Ампер, и пара сглаживающих емкостей С1 и С2. Выпрямленное напряжение получается порядка 290 Вольт. На транзисторах Т1 и Т2 собран блокинг-генератор, на выходе которого стоит импульсный трансформатор. Обмотка III является нагрузкой генератора, обмотки II и IV обеспечивают поочередное открывание транзисторов генератора, частота которого лежит в пределах 25…30 кГц. Диоды D2 и D3 обеспечивают защиту транзисторных ключей от пробоя обратным напряжением, это связано с индуктивными выбросами, которые могут возникать в импульсном трансформаторе. R2 и R3 стоят как ограничители тока, протекающего через ключи, а резисторы R4 и R5 – ограничители токов баз Т1 и Т2 соответственно.

Далее по схеме идет низковольтная часть. С обмоток импульсного трансформатора V и VI
Переменное напряжение поступает на выпрямитель D4, фильтруется емкостью С4 и поступает на ШИМ-регулятор (транзисторы Т3 и Т4). Переменный резистор изменяет скважность импульсов, которыми управляется полевой транзистор Т5. От номиналов емкостей С6 и С7 зависит частота генерации широтно-импульсного модулятора, она должна лежать в диапазоне 5…7 кГц.

Лампа HL1 – визуальный контроль работы зарядного устройства.
На низковольтном выпрямителе получается порядка 18 Вольт, поэтому последовательно с вентилятором, рассчитанным на напряжение 12 Вольт, включен резистор номиналом 10 Ом.

Чуть не забыли написать про кнопку S1. С ее помощью производится запуск генератора, и, соответственно пуск зарядного устройства в работу. Эта кнопка не фиксированная, запуск осуществляется коротким нажатием, то есть импульсом. Если на выходе будет короткое замыкание, генерация сорвется, и блокинг-генератор прекратит работу. После устранения КЗ пусковая кнопка нажимается заново.

Основой для намотки служит ферритовое кольцо, наружный диаметр которого 30 мм. Параметры намотки следующие:

● Обмотка III – 140 витков, провод ПЭЛ-0,31 мм, мотается первой, далее слой фторопластовой ленты.

● Обмотки I, II, IV – по 2 витка каждая, можно использовать жилы от телефонного кабеля.

● Обмотки V, VI – по 18 витков каждая, диаметр провода 3,6 мм. Для удобства в намотке скрутите жгут из 20-ти жил провода диаметром 0,18 мм, намотать будет гораздо легче. Для скручивания жгута используйте шуруповерт.

В результате должно получиться примерно так:

Импульсный трансформатор для зарядного устройства

Ключевые транзисторы Т1 и Т2 – биполярные, типа MJE13007, устанавливаются на небольшие радиаторы. Можно заменить на EN13007, EN13009.
Транзисторы Т3 и Т4 – биполярные, 2SC1815. Можно заменить на КТ315.
Транзистор T5 – полевой, типа N302AP, тоже можно установить на небольшой радиатор.
Диодный мост D1 – KBP208G, или аналогичный на ток 10 Ампер.
Диоды D2 и D3 – 1N4007, можно заменить на отечественные КД226Д.
Резисторы R1, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R11, R12 – типа МЛТ-0,25.
Резисторы R2, R3, R6 – типа МЛТ-0,5.
Конденсаторы С1 и С2 – 33 мкФ, на напряжение не ниже 250 Вольт.
Конденсатор С3 – 2200 пФ на 400 Вольт.

Ниже на снимках показан внешний вид печатной платы:

Печатная плата зарядного устройства

Печатная плата зарядного устройства_сторона элементов

. Печатную плату в формате LAY и принципиальную схему можно скачать одним файлом по прямой ссылке с нашего сайта. Размер файла архива – 0,045 Mb.

Далее на снимках показана собранная печатная плата (вид со стороны элементов, и вид со стороны дорожек):

Импульсное зарядное устройство в сборе

. Будьте аккуратны при отладке зарядного устройства, помните, что входные цепи находятся под напряжением питающей сети, ведь правила электробезопасности еще никто не отменял.

Такой блок питания был создан после того, как сгорел мой лабораторный БП, который прослужил всего пару месяцев. Было решено из подручных средств собрать мощный сетевой ИБП, который при желании можно было использовать в качестве зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.

Читать еще:  Параметры регулировки ближнего света

За основу была взята схема полумостового инвертора на драйвере IR2153. По идее, такой инвертор можно собрать из подручного хлама, почти все основные компоненты можно снять из компьютерного блока питания.

На входе питания собран простой сетевой фильтр, пленочные конденсаторы 0,1мкФ подобраны с рабочим напряжением 400 Вольт до и после дросселя, сам дроссель выпаян из платы компьютерного блока питания. На кольце намотаны две независимые обмотки проводом 0,9мм, количество витков каждой обмотки – 10.

Термистор на входе питания защищает полевые ключи от бросков напряжения во время включения схемы.
Диодный мост – можно взять готовый или же собрать из 4-х выпрямительных диодов с обратным напряжением не менее 400 вольт и током 1,5-3 А, в моем случае использован готовый диодный мост на 600 Вольт 4А.

От емкости электролитов зависит основная мощность, электролиты легко можно найти в любом компьютерном блоке питания. Мощность инвертора с таким раскладом компонентов составляет порядка 200ватт.

Трансформатор тоже был взят готовый, от того же компового блока питания. Поскольку ИБП должен работать в качестве лабораторного БП, то диапазон выходных напряжений должен быть широким. Трансформатор от компьютерного БП позволяет получить 24 Вольт без переделок, чего вполне достаточно для штатных радиолюбительских дел. Увеличить выходное напряжение можно двумя способами – повышением рабочей частоты генератора или же перемоткой импульсного трансформатора.

Ограничительный резистор 47К брать с мощностью 2 ватт, он обеспечивает питание микросхемы, номинал резистора может отклоняться на 10% в ту или иную сторону.
В качестве диодного выпрямителя использована мощная сборка Шоттки, которая в себе содержит два мощных диода по 30А.

После выпрямителя напряжение сглаживается конденсатором 50Вольт 1000мкФ, чего вполне достаточно, но при желании можно увеличить емкость.

Полевые ключи обязательно должны быть высоковольтными, можно использовать ключи типа IRF740/IRF840 и другие.
Хочу также заметить, что мощность такого блока питания можно поднять до 400 ватт, при этом заменяя только электролиты, крайне не советую повышать мощность более 500 ватт.

Какой же блок питания без защиты от КЗ? Изначально думал реализовать защиту в первичной цепи схемы, но это будет уже трудно настраиваемая схема, поскольку у многих возникают проблемы связанные именно с защитой, а поскольку изначально мне захотелось собрать устройство, которое бы могли повторить радиолюбители не имеющие нужного опыта работы с ИИП, то решил отказаться от идеи, этим не портить и не усложнять основную схему.

Сама защита реализована на отдельной плате, состоит из двух транзисторов. Номиналом шунта можно грубо настроить ток срабатывания защиты, номиналом переменника, можно более точно настроить на нужный ток срабатывания.

При КЗ и перегрузке блока питания, загорится индикатор и питание отключается, блок выходит из защиты моментально, при отсутствии кз или перегруза на выходе.

Полевой транзистор практически любой, с током 20-100A, можно использовать ключи типа irfz44, irfz40, irfz24, irfz46, irfz48, irf3205 и другие.
Регулятор мощности – одна из важнейших частей блока питания. За основу взял схему ШИМ регулятора, поскольку такое управление имеет очень много плюсов.

.

ШИМ – регулятор построен на таймере 555 и мощном ключе IRFZ44, напряжение плавно можно регулировать от . до максимального выходного напряжения с трансформатора.

Данный блок справляется с любыми задачами, которые могут возникнуть в радиолюбительской практике – легкий, мощный и компактный, вольт/амперметр будет цифровым, заказан отдельно на интернет магазине, будет установлен на блок в ближайшее время.

Импульсный трансформатор

В конструкции импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов «Кото» используется специальной конструкции трансформатор. Для самоделок можно воспользоваться готовым – снять из блока питания персонального компьютера. В них применяются трансформаторы, которые идеально подходят для реализации схем зарядных устройств – они могут создать высокий уровень тока.

Также они позволяют обеспечить сразу несколько значений напряжений на выходе зарядника. Диоды, которые устанавливаются после трансформатора, должны быть именно импульсными, другие работать в схеме попросту не смогут. Они быстро выйдут из строя при попытке выпрямить высокочастотный ток. В качестве фильтрующего элемента желательно установить несколько электролитических конденсаторов и ВЧ-дроссель. Рекомендуется применить термистор сопротивлением 5 Ом, чтобы обеспечить снижение уровня бросков.

Импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: схема, инструкция

Кстати, термистор тоже можно найти в старом БП от компьютера. Обратите внимание на емкость электролитического конденсатора – ее нужно подбирать исходя из значения мощности всего устройства. На каждый 1 Ватт мощности требуется 1 мкФ. Рабочее напряжение не менее 400 В. Можно применить четыре элемента по 100 мкФ каждый, включенных параллельно. При таком соединении емкости суммируются.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector