Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема стабилизатора тока зарядное устройство для

Схема стабилизатора тока зарядное устройство для

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

Стабилизатор-зарядное устройство с регулировкой напряжения и тока

Устройство работает в двух режимах: стабилизатор напряжения и стабилизатор тока. Причем оба режима плавно переходят из одного в другой на границе начала стабилизации напряжения.

Первый режим предназначен для питания радиоаппаратуры, микродвигателей постоянного тока и т.д. Второй режим стабилизатора тока предназначен для зарядки аккумуляторов, а полная зарядка заканчивается в режиме стабилизатора напряжения.

Особенности стабилизатора:

1. Стабилизация тока защищает собственные выходные транзисторы от перегрузки в моменты включения напряжения питания и резкого кратковременного броска зарядного тока конденсатора С2, а также в случае короткого замыкания выхода, а значит, повышается надежность работы.

2. Простота схемы (см. рисунок), так как выходные транзисторы выполняют двойную роль: стабилизируют ток и напряжение.

3. В режиме стабилизатора напряжения в блоке можно устанавливать по необходимости ограничение тока для защиты питаемой аппаратуры от перегрузок при ее эксплуатации.

4. В режиме стабилизатора тока не надо следить за процессом зарядки аккумулятора и отключать его, чтобы не произошла вредная перезарядка.

Блок сам следит за процессом зарядки и повышением напряжения на аккумуляторе.

При полной зарядке блок плавно переходит в режим стабилизатора напряжения. Ток зарядки падает до нуля. В таком состоянии аккумулятор может без вреда длительное время оставаться подключенным к работающему блоку.

5. Постоянный зарядный ток выгодно отличает блок от зарядных устройств с резистивным ограничением тока, где ток зарядки аккумулятора плавно снижается по мере зарядки аккумулятора ввиду роста его встречного напряжения по отношению к напряжению самого зарядного устройства.

Плавное уменьшение тока в резистивном зарядном устройстве растянет во времени заряд аккумулятора. И наоборот, предлагаемый блок на стабилизированном токе обеспечит более быстрый заряд аккумулятора.

Основные технические характеристики

Блок питается постоянным напряжением 25 В и позволяет регулировать постоянное стабилизированное напряжение на выходе от 0,8 до 12 В и постоянный стабилизированный ток от 0,4 мА до 2,4 А.

Принцип действия устройства и его узлов

При подаче на вход блока постоянного напряжения заряжается конденсатор С1.

Транзисторы VT2 и VT1 (если последний подключен кнопкой SA1) заряжают конденсатор С2 стабилизированным током.

Далее блок остается в режиме стабилизатора тока, если напряжение на нагрузке не поднимается до напряжения стабилизации.

Если величина тока достаточна, напряжение на нагрузке увеличивается до величины стабилизации. При этом возрастает ток через цепь: резисторы R17, R18 и вход транзистора VT4. Если коммутационный шнур вынут, то в цепь включаются и стабилитроны. Транзистор VT4 резко отпирается и отпирает транзистор VT3. Напряжение с выхода последнего частично запирает транзисторы VT2 и VT1. Стабилизированный ток последних резко уменьшается. Прекращается рост напряжения на нагрузке, и оно стабилизируется.

Транзистор VT2 — стабилизатор тока, он подключен базой к стабилизированному делителю напряжения: стабилитрон VD2-резистор R14. Набор резисторов R1. R8 в цепи эмиттера позволяет устанавливать необходимый ток стабилизации транзистора VT2. Транзистор VT1 является эмиттерным повторителем тока VT2 и при включении SA1 обеспечивает расширение пределов регулировки стабилизированного тока.

Читайте так же:
Регулируемый стабилизатор тока для зарядных устройств

Делитель напряжения VD1-резистор R12 обеспечивает отрицательное напряжение на эмиттере транзистора VT1 и облегчает его запирание при малых токах стабилизации.

Делитель выходного напряжения блока состоит из стабилитронов, перехода эмиттер-база транзистора VT4 и двух резисторов малого сопротивления. Он выгодно отличается от делителя на резисторах в части стабилизации напряжения, так как более резко реагирует изменением тока в своей цепи на незначительные изменения напряжения на выходе устройства, что и повышает стабилизацию напряжения через цепи транзисторов VT4-VT1.

Транзистор VT3 — германиевый с малым напряжением насыщения.

Транзистор VT4 — кремниевый с малым обратным током коллектора.

Резистор R15 снижает напряжение на коллекторе VT4 и его нагрев.

Резистор R17 ограничивает ток разряда конденсатора С2 через стабилитроны и вход VT4 при переключении напряжений выхода.

Налаживание

При годных комплектующих деталях и правильном монтаже блок не требует особой наладки, кроме первоначального подбора резисторов R1, R8 и стабилитронов VD5-VD12 для получения необходимых ступеней переключения тока и напряжения. Для удобства пользования блоком необходимо около клемм резисторов нанести величины получаемых токов, а в промежутках между клеммами стабилитронов нанести напряжения.

Особенности эксплуатации

Напряжение устанавливают путем закорачивания части или всех стабилитронов. В последнем случае получается напряжение перехода эмиттер-база транзистора VT4 0,8 В. Плавную подрегулировку (0,2 В) производят резистором R18. Ток устанавливают путем переключения клемм коммутационным шнуром.

Первоначально на выходе блока устанавливают напряжение, соответствующее паспортному значению подключенной нагрузки. Далее для работы блока в режиме зарядного устройства устанавливают ток, меньший или равный 0,1 от паспортной емкости заряжаемого аккумулятора. Для работы блока в режиме стабилизатора напряжения устанавливают ток, равный или больший тока самой нагрузки. И наконец, на вход блока подают постоянное напряжение 25 В.

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Зарядное устройство

Зарядное устройство пригодно для зарядки самых различных аккумуляторов (Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55 и др.), гальванических элементов (316, 332, 343), батарей, составленных из этих элементов, а также батарей типа 3336, «Крона». Устройство не имеет миллиамперметра и вольтметра, однако позволяет в широких пределах и с достаточной точностью устанавливать необходимый ток зарядки и порог срабатывания схемы автоматического прекращения зарядки. Ток зарядки составляет 7…43 мА, а напряжение порога срабатывания 3,5…12 В.

Схема зарядного устройства приведена на рис. 3.7. Его основой служит стабилизатор тока на транзисторах VT1, VT2. Транзистор VT1 включен в цепь обратной связи регулирующего транзистора VT2. С увеличением зарядного тока напряжение на резисторе R6 увеличивается, что ведет к приоткрыва- нию транзистора VT1. Напряжение на базе транзистора VT2 уменьшается, что вызывает уменьшение зарядного тока. При снижении зарядного тока работа транзисторов VT1, VT2 происходит аналогичным образом. Наступает момент, когда зарядный ток через транзистор VT2 стабилизируется на некотором уровне, зависящем от положения движка переменного резистора R7 («Ток зарядки»).

Рис. 3.7. Зарядное устройство

Схема автоматического прекращения зарядки при достижении на батарее определенного напряжения реализована на компараторе, функцию которого выполняет ОУ DA1. Происходит сравнение опорного напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R3 («Напряжение окончания зарядки») с напряжением на батарее, поступающим с делителя R9, R10. При превышении напряжения на неинвертирующем входе ОУ (с выхода батареи) образцового напряжения на выходе ОУ появляется положительное напряжение, приводящее к закрытию стабилизатора тока VT1, VT2. Светодиод HL1 гаснет, свидетельствуя о прекращении зарядки.

Для предотвращения хаотичного срабатывания компаратора при снижении напряжения на батарее в цепь положительной обратной связи включен резистор R5. Это приводит к появлению гистерезиса в характеристике компаратора.

Резисторы Rl—R4 и стабилитрон VD2 образуют формирователь образцового напряжения компаратора. Напряжение окончания заряда аккумулятора, элемента или батареи устанавливают переменным резистором R3.

Основная часть деталей устройства смонтирована на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 3.8). Можно применить ОУ того же типа, что и в предыдущей конструкции. Постоянные резисторы MJIT, С2- 33, переменные СПЗ-4, лучше с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка (группы А). Транзистор VT2 установлен на теплоотводе с эффективной площадью теплового рассеяния около 100 см3. Кроме транзисторов, указанных на схеме, можно использовать КТ361А—КТ361Е (VT1), КТ814Б—КТ814Г, КТ816Б—КТ816Г, КТ837 (VT2).

Если уменьшить сопротивление резистора R6 до 47 Ом, диапазон регулировки тока зарядки составит 14…84 мА. В случае, если необходимо уменьшить минимальный ток зарядки, в качестве VT1 следует использовать германиевый транзистор, например МП25, МП26.

В качестве сетевого трансформатора Т1 можно использовать любой понижающий трансформатор, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 18…20 В при токе нагрузки 100 мА.

Читайте так же:
Стабилизатор тока заслонки рециркуляции опель астра

Налаживание устройства начинают со стабилизатора тока. К гнездам XI, Х2 с соблюдением полярности включают цепочку из последовательно включенных миллиамперметра и резистора мощностью 0,5 Вт сопротивлением 20…30 Ом. Резистором R3 устанавливают такой уровень напряжения окончания зарядки, чтобы светодиод HL1 («Зарядка») постоянно светился. Градуируют шкалу резистора R7. Устанавливают движок резистора R7 в левое по принципиальной схеме положение. Миллиамперметр должен показать 6…7 мА. При смещении движка в правое положение ток через миллиамперметр должен увеличиться до 43…44 мА.

Рис. 3.8. Печатная плата и размещение элементов зарядного устройства

После градуировки шкалы резистора R7 приступают к налаживанию системы автоматического прекращения зарядки источника питания. Временно выпаивают диод VD3, а к гнездам XI, Х2 с соблюдением полярности подключают регулируемый источник питания, например такой, как на рис. 3.5. Шкалу резистора R3 («Напряжение окончания зарядки») градуируют следующим образом. Устанавливают с помощью вспомогательного регулируемого источника питания максимальное напряжение (12 В). Постепенно переводя движок резистора R3 в верхнее по принципиальной схеме положение, отмечают положение, при котором светодиод HL1 гаснет («Зарядка окончена»). Нижний предел напряжения (3,5 В) корректируют подбором резистора R4, а верхний — резистора R2. Подавая с источника регулируемого напряжения различные напряжения, градуируют шкалу резистора R3.

Устанавливают диод VD3 на свое место и проверяют устройство в работе с аккумулятором, гальваническим элементом или батареей. Целесообразно устанавливать ток зарядки примерно равным одной десятой части от емкости аккумулятора (батареи или гальванического элемента).

LM317: Характеристики, виды и схемы

LM317 – это регулируемый стабилизатор напряжения. Он может служить для создания различных блоков питания. Он способен быть основой для стабилизатора тока, зарядного устройства, лабораторного блока питания и даже звукового усилителя. Для того, чтобы им воспользоваться, достаточно подключить его к одной их схем обвязки, обозначенных ниже.

Эта микросхема является одной из самых популярных в мире – все из-за простоты ее устройства и работы с ней, ее дешевизны и надежности. Последнее обеспечивается наличием защит короткого замыкания выводов и перегрева микросхемы. LM317 не требует множества компонентов в качестве обвязки. Наибольшую популярность микросхема приобрела в среде радиолюбителей.

LM317 регулирует напряжение линейно, что является ее преимуществом относительно импульсных преобразователей. Микросхема продается в нескольких вариантах корпуса, наибольшей популярностью пользуется версия LM317T в корпусе TO-220. Она была разработана Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor, и с тех пор является бессменным хитом в кругах радиолюбителей.

Схема LM317

Все внутреннее устройство стабилизатора можно видеть на его схеме, взятой в datasheet. На ней изображены три вывода схемы: вход (на этот вход подается питание), регулировка и выход. На пине регулировки вольтаж сигнала сначала понижается на одностороннем ограничителе до стабильных 1.25В и служит опорным источником, а ток, вместе с током питания идут на компаратор, основанный на операционном усилителе.

Также на схеме можно видеть выходной каскад на базе биполярного транзистора, который усиливает ток, и блок защиты от перегрева и превышения по току.

Справа от блока защиты находится датчик тока, падение на котором и отслеживается защитой с целью предупреждения повреждений от КЗ.

Характеристики LM317

  • Максимальное входное напряжение LM317 – 40В
  • Диапазон напряжений выхода LM317 – 1.2-37В
  • Максимальный выходной ток для LM317 – 1.5А
  • Опорное напряжение микросхемы – 0.1-1.3В
  • Минимальный ток нагрузки – 3.5mA
  • Погрешность напряжения на выходе – 0.1%
  • Рассеиваемая мощность – 20Вт
  • Рабочий температурный диапазон – 0-125C
  • Температурный диапазон хранения – -65-150C
  • Температурный диапазон хранения – -65-150°C

Виды LM317

Микросхема продается в нескольких варианта корпуса, в зависимости от потребности в размерах, нагрузки и подключении, а также типу монтажа схемы — каждый может выбрать наиболее подходящий ему вариант.

Наиболее популярна LM317T в корпусе TO-220 на 1.5 Ампер. Это считается универсальным вариантом, так как может использоваться в навесном монтаже, а также поверхностном. Радиатор в таком корпусе позволяет отводить излишнее тепло и испытывать более серьезные нагрузки, чем его собратья, а при необходимости его можно прикрепить к большему радиатору.

Подключение LM317

LM317 имеет следующую конфигурацию выводов в разных корпусах:

Минимальная схема подключения представляет собой два резистора сопротивления и три конденсатора, подключенных согласно схеме. В соответствии с характеристиками сопротивления и будет определяться напряжение на выходе.

У LM317 два главных параметра: это его опорное напряжение, а также ток, истекающий на выводе подстройки. Опорное напряжение (Vref) — напряжение, которое стабилизатор поддерживает на сопротивлении R1. Оно нестабильно и разнится от партии к партии в среднем на 0.1В, поэтому для расчетов лучше держать в уме усредненное значение – 1.25В. Для серьезных же проектов стоит измерить его для каждого используемого экземпляра. Соответственно, следуя схеме, если замкнуть резистор R2, то на выходе мы получим опорное напряжение – 1.25В, а с увеличением вольтажа на R2 будет увеличиваться и выходное напряжение. Таким образом, LM317 постоянно сравнивает напряжение на выходе через резистивный делитель с опорным, поэтому, меняя сопротивление, мы меняем выходное напряжение.

Читайте так же:
Что такое стабилизатор тока с ттл модуляцией

Ток, утекающий на подстройке (Iadj) – паразитный. По заявлению производителей он составляет от 50 до 100 мкА, но на деле же может достигать и 500 мкА. Из-за этого для стабильности выходного напряжения сопротивление R1 не должно быть выше 240 Ом, чтобы через делитель не проходил ток менее 5 мА.

Все, что вам нужно – это подставить ваше значение R1 в это формулу R2=R1*((Uo/Uref)-1).

Типовые схемы LM317

Как было указано, в LM317 используется при создании регулируемых и нерегулируемых блоков питания, однако, также может быть использован в качестве основы стабилизатора тока при создании светодиодных драйверов, которые поддерживают ток в цепи вне зависимости от входного напряжения. Только описанных в datasheet применений хватит на отдельную книгу, поэтому разберем несколько самых популярных схем на этом стабилизаторе.

Регулируемый блок питания (1.2-37В)

Все, что понадобится для его создания, это заменить R2 на переменный резистор, а также добавить трансформатор с диодным мостом на вход. При использовании стоит учитывать, что микросхема обладает опорным напряжением в 1.25В, поэтому оно и будет минимальным для данной схемы.

Регулируемый блок питания (0-37В)

Если вам необходима полная регулировка с 0В, то производители схем предлагают подключить к схеме источник отрицательного напряжения на 10В.

Вы можете намотать дополнительную катушку на трансформатор блока питания и подключить его выводы после диодного моста следующим образом:

Либо вы можете использовать источник отрицательного напряжения, который будет питаться от основной обмотки.

Таким образом, вы получите простейший лабораторный блок питания.

Светодиодный драйвер (Стабилизатор тока)

С помощью этой схемы вы можете запитывать достаточно мощные светодиоды и светодиодные ленты. Все, что нужно — это знать потребляемый ток и, исходя из него, подобрать сопротивление по формуле.

В нем используется тот же принцип, что и в самой простой схеме, но вместо резистивного делителя установлен датчик тока. Чем больший ток потребляет нагрузка на выходе, тем большее падение напряжения будет наблюдаться на датчике. Оно отслеживается микросхемой, и она увеличивает или уменьшает напряжение для поддержания стабильного тока. Даже при коротком замыкании ток будет держаться на стабильном уровне, который был выставлен.

Зарядное устройство

Схема данного зарядного устройства взята из datasheet и имеет напряжение на выходе 6В с ограничением 0.6А. С помощью изменения сопротивления резисторов R1 и R2 возможно регулировать напряжение под ваши нужды, а при помощи резистора R3 – ток. Оно подойдет для питания аккумуляторов телефонов, инструментов и бытовой техники.

Регулирование переменного напряжение

Так как два LM317 могут регулировать не только положительные, но и отрицательные колебания синусоиды, то с помощью них можно создать AC регулятор. Можно видеть, что схема довольно не сложная и не требует множества компонентов:

Как проверить LM317?

В отличие от транзисторов, данную микросхему невозможно проверить мультиметром. Такой способ никак не гарантирует правильную работу из-за большого количества внутренних элементов, не соединенных с выводами. Поэтому, если какой-то из них выйдет из строя, то проверить это мультиметром будет проблематично. Самый простой способ проверки работы LM317 — это создать простейший стенд на макетной плате, а запитать его можно будет всего лишь от батарейки.

Таким образом, вы сможете быстро убедиться в полностью рабочем состоянии элемента, даже если необходимо проверить несколько штук.

Применение LM317

Схемы, приведенные выше – лишь малая часть, основа, по сравнению с тем, что возможно сделать на этом стабилизаторе. Он может использоваться почти во всех схемах, которые требуют постоянного питания до 40 В. Вот некоторые сферы применения, описанные в официальном техническом документе данной микросхемы:

  • Персональные компьютеры
  • Цифровые камеры
  • ЭКГ
  • Интернет свитчи
  • Биометрические датчики
  • Драйверы электромоторов
  • Портативные зарядки
  • PoE
  • RFID считыватели
  • Бытовая техника
  • Рентгеновские аппараты

Как можно видеть, даже сам производитель рассчитывает на максимально широкое использования данного элемента, что уж говорить о самодельщиках, готовых представить самые необычные схемы с использованием LM317.

Повышение максимального выходного тока

Существует два способа повышения максимального выходного тока. Если вам необходимо получить больше 1.5А, то вы можете либо подключить несколько микросхем параллельно, либо подключить силовой транзистор.

В первом случае достаточно подключить на выход стабилизаторов резисторы с низким сопротивлением. Они нужны для выравнивания токов.

Однако не всегда рационально использовать несколько микросхем. Поэтому нам на помощь приходит транзистор. В таком случае будет достаточно добавить его и резистор в качестве обвязки к нему.

Читайте так же:
Импульсный стабилизатор максимальный ток

Если нагрузка потребляет небольшой ток, то он будет проходить через микросхему, не затрагивая транзистор. А при повышении, почти весь ток будет проходить через транзистор, оставляя малую его часть стабилизатору. Но при использовании этой схемы внутренняя защита внутри LM317 от КЗ.

Аналоги LM317

Что делать, если нет возможности использовать LM317? Можно воспользоваться ее аналогами. Братьями-близнецами данного компонента являются UPC317, GL317, ECG1900 и SG317. Отечественный же аналог — это KP142EH12A, а также существует KP142ЕН12 с фиксированным напряжением.

Если LM317 не хватает мощности для вашего проекта, то можно воспользоваться более мощными вариантами:

  • LM350AT и LM350T – максимальный выходной ток 3А и мощность 25Вт
  • LM350K – ток 3 А и мощность 30 Вт
  • LM338T и LM338K – ток 5 А

Все эти микросхемы имеют одинаковые выводы, поэтому схемы не придется никак менять.

Безопасная эксплуатация LM317

Стоит помнить об эксплуатационных характеристиках радиокомпонента и не использовать его в критических условиях. Мощность рассеивания по официальной информации – 20 Вт, а разница входного и выходного напряжений не должна превышать 40 В. Во время пайки температура должна не превышать 260 C. Использовать можно при температуре от 0C до 125C, а хранить от -65C до 150C. Все это официально заявленные характеристики, в реальности они могут расходиться от экземпляра к экземпляру и быть заниженными.

Не стоит использовать элемент при максимальных и минимальных обозначенных значениях. При такой эксплуатации уровень стабильности и надежности значительно упадет. А также крайне желательно использовать радиатор для отвода тепла, так как иначе заявленные характеристики могут не совпадать с реальными.

Datasheet, даташит

Datasheet на данный стабилизатор проще всего найти на сайте производителя Texas Instruments. Или по ссылке.

В даташите вы сможете найти наиболее точные характеристики и спецификации, а также графики, отражающие работу микросхемы. Помимо этого, там описаны некоторые из типовых схем, использования и подробное описание их настройки под различные нужды. А также рекомендации по использованию.

Производители LM317

Так как LM317 является самым популярным стабилизатором напряжения, то ее выпускают крупнейшие предприятия по производству микросхем:

  • Texas Instruments
  • STMicroelectronics
  • ONS
  • UTC

Где купить LM317?

Стабилизатор применяется крайне широко, поэтому проблем с покупкой не возникает, он доступен почти во всех интернет-магазинах радиоэлектронных компонентов. Но к нам этот товар, как и другие радиоэлектронные компоненты, попадает по крайне завышенной цене, поэтому выгоднее всего купить его на AliExpress по этой ссылке .

Делаем самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Запуск двигателя автомобиля производит стартер при помощи аккумуляторной батареи. Эта важная деталь с течением времени и в зависимости от температурных условий способна разряжаться и терять емкость. Иногда севшая АКБ застает автолюбителя врасплох, но исправить ситуацию поможет зарядное устройство, которое можно купить в любом автомагазине.

При недостатке денежных средств или увлечении сборкой полезных устройств своими руками, такой прибор без труда собирается самостоятельно.

Преимущества и недостатки перед готовым изделием

Большое число автолюбителей предпочитают изготовить зарядку для АКБ своими руками по следующим причинам:

  1. Низкая себестоимость из-за дешевизны комплектующих.
  2. Простота эксплуатации и надежность.

Самодельная конструкция имеет и свои недостатки, такие как отсутствие у большинства схем различных режимов работы, функции автоматической зарядки и защиты от несоблюдения полярности. Но для многих владельцев авто они отходят на второй план по причине того, что устройство успешно справляется с зарядкой АКБ в течение 10 часов.

Принцип действия

Пуско-зарядное устройство состоит из главных узлов – трансформатора и выпрямителя, которые преобразуют переменное напряжение 220 В, и подают ток тех же параметров до полного заряда батареи.

Что потребуется для изготовления?

Для сборки своими руками устройства зарядки АКБ, потребуются:

  1. Трансформатор TH61-22, в котором обмотки соединены последовательно. Он характеризуется КПД не ниже 0,8, и силой тока, не превышающей 6 А. Для этого хватит устройства, мощность которого 150 Вт. Трансформатор на вторичной обмотке должен выдавать напряжение до 20 В с силой тока 8 А. Если не удалось найти готового устройства с необходимыми параметрами, можно использовать любой трансформатор нужной мощности, в котором своими руками перемотать вторичную обмотку, что позволит получать необходимые выходные характеристики тока.
  2. Конденсаторы серии МБГЧ, работающие с напряжением не менее 350 В, и поддерживающие переменное напряжение.
  3. Диоды, рассчитанные на ток около 10 А.
  4. Прибор для изменения напряжения. Для этого подходит амперметр, работающий с постоянным током, или электромагнитная головка, аналогичная М24.

Схема простого ЗУ

Одной из самых популярных пуско-зарядных устройств является прибор, собранный на конденсаторной схеме. Он отличается достаточно высоким КПД, не выделяет во время эксплуатации тепло, отличается стабильным током, не зависящим от заряда и колебаний подачи, и защищен от коротких замыканий.

Поэтапная сборка

Создать один из вариантов пуско-зарядного устройства своими руками можно согласно следующей инструкции:

  1. Выбирается подходящая схема прибора для зарядки аккумулятора (в данном случае конденсаторная).
  2. Подбирается подходящий корпус, в котором можно разместить плату с деталями прибора и трансформатор. Им может стать корпус миллиамперметра, из которого убирают содержимое кроме стрелочного компонента.
  3. Трансформатор крепят винтами на алюминиевую пластину, которая закрепляется к корпусу.
  4. Вовнутрь корпуса устанавливают текстолитовую пластинку, с закрепленными на ней конденсаторами, реле, и другими деталями.
  5. На корпус крепят регулятор напряжения и выводы для клемм.
  6. Снаружи крепят массивный алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов, а также предохранитель и вилку для подачи питания.
  7. Шкала вольтметра может не подойти для необходимых измерений, и тогда на плотной основе изготавливается новая и клеится поверх существующей.
  8. Все детали соединяют друг с другом согласно схеме.
  9. Провода с «крокодилами», идущие от ЗУ к АКБ, должны быть не менее 1 мм в сечении.
Читайте так же:
Феррорезонансных стабилизаторах переменного тока

Оценка эффективности

При желании, эффективность прибора можно повысить за счет выбора более сложной схемы, которая даст возможность работы в различных режимах, в том числе и автоматическом, а также с функциями защиты от короткого замыкания, перегрева и перезаряда батареи.

Еще один вариант на видео

Другие варианты схем и их сборка

Наибольшей популярностью из-за простоты и эффективности пользуются следующие устройства:

Зарядное из корпуса БП компьютера. Подойдет блок питания, превышающий по мощности 150 Вт, так как чтобы зарядить АКБ, нужен ток, составляющий 10% от емкости аккумулятора. В конструкцию необходимо внести следующие изменения:

  • Отсоединить ненужные выводы (-5 и +5 В, -12 и +12 В);
  • Резистор R1 заменить на подстрочный с характеристикой 27 кОм;
  • Напряжение +12 В снимается с верхнего вывода;
  • Сзади ставят потенциометр-регулятор и выпускаются сетевой провод со шнурами и «крокодилами».

Зарядка для АКБ, изготовленная из БП компьютера, делает невозможной перезарядку или перегрев АКБ. Если она будет применяться только согласно своему предназначению, ампер- и вольтметр можно не устанавливать, а во время зарядки человеческое вмешательство не требуется.

Похожий вариант показан на видео

Простая зарядка, изготовленная из 12-вольтового адаптера. В данном случае его схема не понадобится, но нужно учесть его выходное напряжение должно быть равно напряжению АКБ, иначе она заряжаться не будет. На провода адаптера одевают «крокодилы», в которых цветом или другим способом помечают полярность. Клеммы последовательно подключают к батарее и включают прибор.

Сложность выбора зарядки из адаптера заключается в правильности выбора источника питания. При его использовании возможен перегрев АКБ, и тогда процесс прерывают на некоторое время.

Схожий вариант на видео

Зарядка из диода и лампы накаливания. Схема устройства включает в себя следующие элементы:

  • Диод, пропускающий ток только в одну сторону. Альтернатива – блок питания ноутбука;
  • Лампа накаливания, мощностью до 200 В. Чем она больше, тем зарядка проходит быстрее;
  • Клеммы, повода и штекер.

Перед сборкой устройства желательно посмотреть видео, где показаны особенности подключения деталей и работы зарядного устройства. Так, при верной настройке, лампа будет светиться в пол канала. При полном заряде батареи лампочка может вовсе не гореть. Весь процесс занимает около 10 часов, после чего устройство обязательно отключается, чтобы не вызвать перегрев АКБ.

Один очень простой вариант показан на видео

Защита от неправильной полярности

Чтобы исключить проблему переполюсования контактов, схема прибора должна включать реле и диод, которые не пустят ток в неверном направлении, и неправильный заряд на аккумулятор идти не будет. При соблюдении полярности реле замыкается, и начинается зарядка. Такая схема актуальна для любых типов тиристорных или транзисторных устройств.

Настройка и запуск

Регулировку устройства проводят в процессе зарядки, но правильнее заранее своими руками проверить и настроить участки регулирования и защиты при помощи тестера.

Запуск устройства производят в следующем порядке:

  1. Снятие автомобильного аккумулятора и очистка его от грязи и остатков кислоты.
  2. В АКБ выкручиваются пробки и проверяется уровень электролита. Если необходимо, то производят доливку воды.
  3. Регулятор пуско-зарядного устройства выставляется на нужное показание зарядного тока, контакты подключаются к аккумулятору с соблюдением полярности.
  4. Прибор включается, и в зависимости от степени зарядки АКБ производится периодическая регулировка силы тока до 100% зарядки аккумулятора.

При наличии базовых технических знаний и необходимых деталей можно собрать пуско-зарядное устройство, которое обязательно пригодится автолюбителю, особенно в зимний период.

В заключении еще один интересный вариант устройства

При недостатке опыта всегда можно отыскать видео в сети, где подробно описаны различные зарядные устройства, их схема и процесс сборки. Такой аппарат будет выполнять те же функции, что и произведенный на заводе, но по деньгам обойдется намного дешевле.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию