Выпрямитель для зарядки аккумуляторов – как сделать своими руками, варианты, схемы, правила — Евроотдел — ремонт квартир под ключ в Омске и области

Содержание

Простой выпрямитель для зарядки аккумулятора своими руками

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и гелевых аккумуляторов использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В, берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

  1. По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

  1. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

  1. Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

  1. Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

  1. Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

  1. А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
  2. А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
  3. А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
  4. А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
  5. А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

  1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
  2. Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
  3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
  4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
  5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

  1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
  2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
  3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать

ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

  1. Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
  2. Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

  1. dc-dc понижающий преобразователь.
  2. Амперметр.
  3. Диодный мост КВРС 5010.
  4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
  5. трансформатор ТС 180-2.
  6. Предохранители.
  7. Вилка для подключения к сети.
  8. «Крокодилы» для подключения клемм.
  9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт. Ток используется с величиной С/20: «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла. Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

1 схема мощного ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Статистика

Ни для кого не ново, если скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Конечно, его можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, пришел к выводу, заведомо не очень хорошее устройство по приемлемой цене брать не хочется. Встречаются такие, у которых ток заряда регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая зарядный ток, при этом прибор контроля тока в принципе отсутствует. Это наверно самый дешевый вариант зарядника заводского исполнения, ну а толковый девайс стоит не так уж и дешево, цена прямо-таки кусается, поэтому решил найти схему в интернете, и собрать ее самому. Критерии выбора были такие:

— простая схема, без лишних наворотов;
— доступность радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
— желательно чтобы это была схема зарядно-тренировочного устройства;
— не сложная наладка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал данную схему).

Поискав в интернете, наткнулся на промышленную схему зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры в качестве ключей (VD11, VD12), узел контроля заряда. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:

На этой схеме нет узла контроля заряда, а остальное – почти то же самое: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Обратите внимание, что в схеме стоит тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому чтобы не допустить пробоя импульсами большого тока его необходимо установить на радиатор. Трансформатор — ватт на 150, а можно использовать ТС-180 от старого лампового телевизора.

И еще одно устройство, не содержащее дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Оно представляет собой простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Узел управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, за которое конденсатор С1 будет заряжаться до переключения транзистора, выставляется переменным резистором R7, которым, собственно, и выставляется величина зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты управляющей цепи тиристора от обратного напряжения. Тиристор, также как и в предыдущих схемах, ставится на хороший радиатор, или на небольшой с охлаждающим вентилятором. Печатная плата узла управления выглядит следующим образом:

Схема не плохая, но в ней есть некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебанию зарядного тока;
— нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
— устройство дает помехи в сеть (лечится с помощью LC-фильтра).

Это импульсное устройство может заряжать и восстанавливать практически любые типы аккумуляторов. Время заряда зависит от состояния батареи и колеблется в пределах 4 — 6 часов. За счет импульсного зарядного тока происходит десульфатация пластин аккумулятора. Смотрим схему ниже.

В этой схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает более стабильную его работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006ВИ1. Если кому не нравится КРЕН142 по питанию таймера, так ее можно заменить обычным параметрическим стабилизатором, т.е. резистором и стабилитроном с нужным напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшить до 200 Ом. Транзистор VT1 — на радиатор в обязательном порядке, греется сильно. В схеме применен трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диодов типа Д242. Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно применить вентилятор от компьютерного блока питания или охлаждения системного блока.

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их "ассимметричным" током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

На рис. 1 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22. 25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0. 5 А (0. 3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000. 18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.
Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Конечно, лучше брать гибкий медный многожильный, ну а сечение нужно выбрать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим табличку:

Если вас интересует схемотехника импульсных зарядно-восстановительных устройств с применением таймера 1006ВИ1 в задающем генераторе — прочтите эту статью:

Выпрямитель для заряда аккумулятора

Аккумуляторная батарея нашла широкое применение не только в сельской местности, она стала неотъемлемой частью нашей жизни. Используется практически везде: в различного рода технике (мотоциклы, автомобили, тракторы и т.п.), на станциях (в Арктике, в Антарктике, в отдаленных сельских местностях, в тундре, в степях и т.п.), в малогабаритной аппаратуре (часы, калькуляторы и т.п.), в бытовой аппаратуре (процессоры, антенны и т.п.). Используют АКБ и на космических спутниках, станциях. Все они предназначены для обеспечения «питания» в различных областях их широкого применения. Конечно, конструкции их различны друг от друга по исполнению, по размерам, по цвету и т.д. Из этого широкого круга аккумуляторных батарей мы рассмотрим автомобильные аккумуляторные батареи и выпрямитель для заряда аккумулятора.Для обеспечения стабильной работы аккумуляторной батареи нам необходим в первую очередь выпрямитель. Он служит для восстановления заряженности аккумуляторной батареи, в виду того, что при долговременной эксплуатации аккумуляторная батарея приходит в негодность.

Сначала рассмотрим устройство аккумуляторной батареи

o6462

1. Отрицательная пластина. 2. Сепаратор. 3. Положительная пластина. 4. Предохранительная сетка. 5. Баретка. 6. Штырь. 7. Моноблок. 8. Уплотнительная мастика. 9. Положительный вывод. 10. Пробка наливного отверстия. 11. Межэлементная перемычка. 12. Крышка. 13. Отрицательный вывод.

Аккумуляторная батарея состоит из отрицательных и положительных пластин, предохранительной сетки, отдельных секций, перемычек, отрицательного и положительного контактов. Сейчас рынок заполнен АКБ сомнительного качества. Для сельского жителя, проживающего на Севере, качество и стоимость играют огромную роль. Так АКБ сомнительного качества в холодных условиях прослужит совсем немного.

Что нужно знать при покупке аккумуляторной батареи? При покупке новой аккумуляторной батареи следует особое внимание уделить пластинкам. Они должны быть прямыми, не иметь перекосов, не должны соприкасаться друг с другом. В ином случае это может привести к сульфатации пластин — образование следов окисления на пластинках и образования осадков окисления на дне аккумуляторной батареи, что само по себе приводит к разъеданию пластин, и как правило это приводит к выходу аккумуляторной батареи из эксплуатации. Такие засульфатированные аккумуляторные батареи служат 1-2 года.

Переходим к схеме выпрямителя для зарядки батареи

Существуют 3 вида выпрямителей: выпрямители заряжающие постоянным током, переменным током и асимметричным током.

  1. Выпрямители постоянного тока отличаются тем, что заряжают аккумуляторную батарею строго постоянным током, «очищенным» от пульсаций переменного напряжения.
  2. Выпрямители, заряжающие переменным током, имеют на выходе пульсирующее переменное напряжение.
  3. Асимметричный ток имеет положительную постоянную составляющую, собирается как правило на однополупериодных выпрямителях. Он имеет несколько лучшие результаты по сравнению с двумя типами выпрямителей.

Схема асимметричного выпрямителя состоит собственно из выпрямителя и усилителя тока. Выпрямитель состоит из предохранителя, выключателя, трансформатора, мощного диода, стабилитрона и переменного резистора.

o6463

Предохранитель рассчитан на ток 10 А. Трансформатор от старого телевизора ТС-200, может подойти и любой другой мощностью 150 Вт, с выходным напряжением 21 Вольт. Мощный резистор МЛТ-2. Диод – мощный диод Д305, или любой другой, рассчитанный на ток не менее 5 А. Усилитель ЗУ состоит из регулятора тока на 2 транзисторах. Транзистор можно заменить на любой другой транзистор из серии кт825-кт818. При монтаже транзистор устанавливают на радиаторы. Мощные резисторы проволочные. Сборка схемы произведена навесным способом. Навесным называется такой способ сборки, где на уже использованную и очищенную от дорожек плату, устанавливаются детали и монтаж производится проводами.

Работа выпрямителя

При подключении выпрямителя на выходе трансформатора появляется переменное напряжение 21 В (амплитудное значение 29 В). Это напряжение поступает на однополупериодный выпрямитель, выполненный на диоде VD1. С выхода выпрямителя переменное напряжение поступает на стабилизатор управляющего напряжения, выполненного на балластном резисторе R1 и двух последовательно соединенных стабилитронов VD2, VD3. С движка переменного резистора R2, подключенного параллельно стабилитронам, управляющее напряжение подается на регулятор тока – он выполнен на мощных транзисторах VT1 и VT2.

Перемещением движка резистора изменяют ток зарядки аккумуляторной батареи, являющейся своеобразной нагрузкой транзистора VT2. При равных напряжениях стабилизатора и аккумуляторной батареи зарядный ток равен нулю. За время одного периода переменного напряжения формируется один импульс зарядного тока. В промежутке между зарядными формируются разрядные импульсы длительностью вдвое большей зарядных. Разрядный ток зависит от сопротивления резистора R4.

73074469

Шкала амперметра рассчитана на ток 10 А. Среднее значение номинального напряжения составляет 14 В. Соотношения амплитуд положительного и отрицательного значения 10:1. Допустим, максимальное положительное значение тока составляет 5 ампер. Тогда отрицательное значение обратного тока составит 0,5 ампер.

44265250

Период положительного и отрицательного значения тока должно составлять 1:2. Это значит, что длина положительного значения выпрямленного тока составляет половину периода. А отрицательное значение тока составляет период. Выпрямитель для заряда аккумулятора обеспечивает значение напряжения от 13-15 вольт и выпрямленного тока около 5 ампер.

Выпрямитель для зарядки аккумулятора | Электрознайка. Домашний Электромастер.

   Каждый автолюбитель мечтает иметь в своем распоряжении выпрямитель для зарядки аккумулятора. Без сомнения, это очень нужная и удобная вещь. Попробуем рассчитать и изготовить выпрямитель для зарядки аккумулятора на 12 вольт.
     Обычный аккумулятор для легковой автомашины имеет параметры:

  • напряжение в обычном состоянии 12 вольт;
  • емкость аккумулятора 35 — 60 ампер часов.

Соответственно ток заряда составляет 0,1 от емкости аккумулятора, или 3,5 — 6 ампер.
    Схема выпрямителя для зарядки аккумулятора изображена на рисунке.

     Прежде всего нужно определить параметры выпрямительного устройства.
     Вторичная обмотка выпрямителя для зарядки аккумулятора должна быть рассчитана на напряжение:  
U2 = Uак + Uo + Uд     где:

 — U2 — напряжение на вторичной обмотке в вольтах;
 — Uак — напряжение аккумулятора равно 12 вольт;
 — Uo — падение напряжения на обмотках под нагрузкой равно около 1,5 вольт;
 — Uд — падение напряжения на диодах под нагрузкой равно около 2 вольт.

Всего напряжение:   U2 = 12,0 + 1,5 + 2,0 = 15,5 вольт.

Примем с запасом на колебание напряжения в сети:  U2 = 17 вольт.

Ток заряда аккумулятора примем I2 = 5 ампер.

Максимальная мощность во вторичной цепи составит:
P2 = I2 х U2 = 5 ампер х 17 вольт = 85 ватт.
     Мощность трансформатора в первичной цепи (мощность, которая будет потребляться от сети) с учетом КПД трансформатора, составит:
 P1 = P2 / η = 85 / 0,9 = 94 ватт.      где:
 — Р1 — мощность в первичной цепи;
 — Р2 — мощность во вторичной цепи;
 -η = 0,9 — коэффициент полезного действия трансформатора, КПД.

Примем Р1 = 100 ватт.

    Рассчитаем стальной сердечник Ш — образного магнитопровода, от площади поперечного сечения которого зависит передаваемая мощность.
    S = 1,2√ P где:
 — S площадь сечения сердечника в см.кв.;
 — Р = 100 ватт мощность первичной цепи трансформатора.
S = 1,2√ P = 1,2 х √100 = 1,2 х 10 = 12 см.кв.
 Сечение центрального стрежня, на котором будет располагаться каркас с обмоткой   S = 12 см.кв.

Определим количество витков, приходящихся на 1 один вольт, в первичной и вторичной обмотках, по формуле:
n = 50 / S = 50 / 12 = 4,17 витка.

 Возьмем n = 4,2 витка на 1 вольт.

    Тогда количество витков в первичной обмотке будет:
 n1 = U1 · n = 220 вольт · 4,2 = 924 витка.

    Количество витков во вторичной обмотке:
n2 = U2 · n = 17 вольт · 4,2 = 71,4 витка.

Возьмем 72 витка.

    Определим ток в первичной обмотке:
I1 = P1 / U1 = 100 ватт / 220 вольт = 0,45 ампер.

  Ток во вторичной обмотке:
I2 = P2 / U2 = 85 / 17 = 5 ампер.

    Диаметр провода определим по формуле:
d = 0,8 √I.

     Диаметр провода в первичной обмотке:
d1=0,8 √I1 = 0,8 √ 0,45 = 0,8 · 0,67 = 0,54 мм.

    Диаметр провода во вторичной обмотке:
d2 = 0,8√ I2 = 0,8  5 = 0,8 · 2,25 = 1,8 мм.

    Провод вторичной обмотки может быть как с эмалевой, так и с хлопчатобумажной изоляцией.
Сначала на каркас наматывается первичная обмотка. Затем два слоя лакоткани или миткалевой ленты. Затем наматывается вторичная обмотка.
 Пример намотки каркаса трансформатора можно посмотреть в статье: «Как намотать трансформатор на Ш — образном сердечнике»

Вторичная обмотка наматывается с отводами.
Первый отвод делается от 52 витка, затем от 56 витка, от 61, от 66 и последний 72 виток.

    Вывод делается петелькой, не разрезая провода. затем с петельки счищается изоляция и к ней припаивается отводящий провод.

Регулировка зарядного тока выпрямителя производится ступенчато, переключением отводов от вторичной обмотки. Выбирается переключатель с мощными контактами. 

    Если такого переключателя нет, то можно применить два тумблера на три положения рассчитанных на ток до 10 ампер (продаются в авто-магазине).
 Переключая их, можно последовательно выдавать на выход выпрямителя, напряжение 12 — 17 вольт.

Положение тумблеров на выходные напряжения 12 — 13 — 14,5 — 16 — 17 вольт.

    Диоды должны быть рассчитаны, с запасом, на ток 10 ампер и стоять каждый на отдельном радиаторе, а все радиаторы изолированы друг от друга.

    Радиатор может быть один, а диоды установлены на нем через изолированные прокладки.

    Площадь радиатора на один диод около 20 см.кв., если один радиатор, то его площадь 80 — 100 см.кв.
Зарядный ток выпрямителя можно контролировать встроенным амперметром на ток до 5 -8 ампер.

    Можно использовать данный трансформатор, как понижающий, для питания аварийной лампы на 12 вольт от отвода 52 витка. (смотрите схему).
     Если нужно питать лампочку на 24 или на 36 вольт, то делается дополнительная обмотка, из расчета на каждый 1 вольт 4,2 витка.

    Эта дополнительная обмотка включается последовательно с основной (смотреть верхнюю схему). Нужно только сфазировать основную и дополнительную обмотки (начало — конец), чтобы общее напряжение сложилось. Между точками: (0 – 1) — 12 вольт; (0 -2) — 24 вольта; между (0 – 3) — 36 вольт.
     Например. Для общего напряжения в 24 вольта нужно к основной обмотке добавить 28 витков, а для общего напряжения 36 вольт, еще 48 витков провода диаметром 1,0 миллиметр.

 

Возможный вариант внешнего вида корпуса выпрямителя для зарядки аккумулятора, изображен на рисунке.

 Далее посмотрите новую статью:  «Зарядное устройство на тиристорах для зарядки аккумулятора».
 

Зарядный выпрямитель с поддержкой запуска стартера автомобиля

Почти все автолюбители имеют ЗУ на 12 В чтоб заряжать аккумуляторную батарею, но как правило это обычный зарядник, который не сможет запустить работу двигателя авто, когда есть нехватка электричества в АКБ. В общем столкнувшись пару раз с ситуацией, когда аккумулятор сел настолько, что приходилось теряя время ставить его на зарядку, вместо того чтобы зарядить «на ходу» — пришло решение собрать мощный зарядный выпрямитель с поддержкой запуска автомобиля (пуско-зарядное устройство).

Существует по-крайней мере два случая, когда даже в хорошем автомобиле и эффективной батарее будет нужно такое пусковое устройство:

  • машина была в холоде ниже -20 градусов в течение долгого времени.
  • лампа подсветки внутри машины была оставлена в пятницу вечером, а в понедельник утром по дороге на работу будет неприятный сюрприз.

Правда первый вариант бывает нечасто, так как только с литиевыми банками происходит то, что при температуре ниже нуля они не дают высокого тока. Вот и американцы строят автомобильную электрику исключительно на NiMH-банках, а литий стараются не применять (Тесла не в счёт).

Пробовать стартовать машину обычной зарядкой (по ссылке тоже неплохая самодельная схема) нечего и пытаться — токи в этот момент доходят до 200 А, что естественно зарядному не по зубам. А ждать пока зарядится аккумулятор… На испытаниях при токе заряда чуть ниже 5 А понадобилось около 20 минут для зарядки. Первая же попытка после 10 минут была неудачной.

Наличие же такого выпрямителя позволит немедленно решить вышеуказанные проблемы и завести авто даже с сильно севшей батареей.

Схема и детали пуско-зарядного

Трансформатор должен быть приличный, в идеале на 30A х 14V, то есть почти 1 кВт мощности. Тороид определенно более эффективен и имеет разумные размеры для высокой мощности.

Выпрямитель в целом классический, сильный трансформатор и мощные диоды. Для безопасности и удобства добавлено электронное регулирование на первичной стороне трансформатора. Регулятор основан на микросхеме U2008, и хотя он не должен использоваться совместно с трансформаторами, но он работает без проблем, так что почему бы и нет?

Дополнительным датчиком А/В является китайский измеритель напряжения и тока, который позволяет получить представление о том, что происходит на выходе ЗУ. Диапазон амперметра составляет 200 А.

Трансформатор и цифровой измеритель приобретается, остальное есть у каждого электронщика. Диоды силовые от мощных трехфазных выпрямителей. По паспорту 100 A непрерывного тока.

Оригинальные радиаторы были слишком большими, поэтому пришлось найти другие, чуть поменьше. Радиаторы с диодами установлены на плате из текстолита. Кабели посередине, а также выходные провода, представляют собой кабель 16 мм2. Корпус от какой-то зарядки, ныне нерабочей и разбарахоленной. Остальное можно увидеть на фотографиях.

Как более простой вариант пусковика — возите с собой литиевый пакет 4S6P из 18650 в багажнике авто.

Порядок зарядки аккумулятора с помощью зарядного устройства

Как правильно заряжать аккумулятор? Для заряда аккумуляторных батарей применяются выпрямители постоянного тока, получившие в обиходе название зарядные устройства. Различают автоматические выпрямители и зарядные устройства с ручной регулировкой.

При правильной зарядке аккумулятора батарея будет заряжаться до конца, продлевая срок хранения и службы, а также полностью используя наличную емкость. Ошибки при заряде могут привести к усиленной сульфатации пластин и как следствие, сокращение срока жизни батареи.

Инструкция по зарядке аккумулятора

В процессе заряда важны три параметра: напряжение, ток и время. Лучше, если максимальное напряжение выпрямителя регулируемое, оно не должно быть не выше 14,4V. В случае частичного разряда аккумулятора начальный ток заряда при включении выпрямителя может резко подскочить. Следует отрегулировать его на номинал не выше 0,1 ёмкости аккумулятора, или меньше, если вольтметр показывает напряжение близко к 14V. Например, батарея имеет маркировку 55Ah - максимальный ток должен быть 5.5. В процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться. Если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор считается заряженым. Помните - нельзя вести заряд большим током более 25 часов из-за опасности выкипания электролита и риска замыкания пластин от деформации. Нормальное время полного заряда составляет около 15 часов.

Перед зарядкой АКБ необходимо открыть все газовые каналы: вывернуть пробки, снять крышки банок.Иногда необходимо выровнять плотность электролита в разных банках. В этом случае выпрямитель устанавливается на ток зарядки порядка 2А. Иногда ниже, ориентируйтесь по вольтметру (не выше 14V). Время такой зарядки до двух суток. Как правило, заряд по такому принципу необходим в случае полной разрядки аккумулятора и выполнить его следует до начала сульфатизации пластин. Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматической поддержкой зарядного напряжения. В противном случае снижается срок службы аккумуляторных батарей. Конкретные требования по режиму заряда и эксплуатации должны быть изложены в инструкции или гарантийном талоне конкретного аккумулятора.

В аккумуляторную батарею доливают только дистиллированную воду. Не используйте воду сомнительного происхождения. Изготовители не предусматривают добавление в электролит стабилизирующих и улучшающих препаратов. Для доведения уровня электролита до нормы недопустимо использовать электролит! При сильном снижении уровня электролита внутри корпуса аккумулятора образуется опасная концентрация газовой смеси. Во избежании взрыва запрещается пользоваться открытым огнём вблизи такой батареи.

На зимней стоянке не рекомендуется хранить заряженную батарею в теплом помещении, чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда. Следует оставить аккумулятор на автомобиле со снятыми клеммами и лишь для облегчения запуска двигателя в сильные морозы занесите батарею на несколько часов в теплое помещение.Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. Плотность электролита разряженного аккумулятора может снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения –электролит плотностью 1.28 г/см3 замерзает при t=-65°С.

Для борьбы с утечками тока после зимнего хранения, следует тщательно вытиреть корпус аккумулятора от различного вида загрязнений слабым раствором соды. Регулярно проверяйте крепление батареи, уровень электролита и его плотность.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Выпрямитель для заряда аккумуляторных батарей 6/12 В

Вот самодельный выпрямитель для небольших кислотных или гелевых необслуживаемых батарей. Устройство имеет возможность изменять выходное напряжение под АКБ 6 и 12 В. Многие из аккумуляторов, используемых в скутерах или мотоциклах, все еще работают на 6 В.

Схема принципиальная ЗУ 6-12 В

Модуль управления основан на простой схеме регулируемого электрического питания со стабилизатором LM317, на чтоб повысить ток ставьте лучше LM-ку мощнее. В данном случае использовались две такие схемы, каждая из которых выдает отдельное напряжение. Не использованы большие электролитические конденсаторы, потому что в процессе зарядки они не требуются.

Трансформатор от старого источника питания. Он имеет два вторичных выхода: 12 и 18 В, что идеально в нашем случае. Подходящие напряжения не заставляют стабилизаторы нагреваться слишком сильно. Кроме того, использовалось ограничение тока в виде двух лампочек 12 В / 10 Вт и 12 В / 15 Вт, что позволяет получить максимум 0,8 А и 1,2 А.

Зарядное поместилось в корпус от какого-то набора. На задней панели расположены 2 предохранителя: сеть: 250 мА и вторичная 2 A. На передней панели есть переключатель, амперметр, переключатель напряжения и плавный ограничитель тока.

Устройство можно использовать для безопасной зарядки гелевых и необслуживаемых аккумуляторов, поскольку зарядное напряжение не будет превышать 14,4 В. Каждое из напряжений 6 и 12 В ведет себя как стабилизированный источник питания.

При необходимости можно убрать переключатель и они будут работать одновременно — заряжая сразу 2 аккумулятора.

ЗУ калибруется путем подключения конденсатора емкостью 10000 мкФ к зажимам типа «крокодил» и регулировки на нем напряжения: 5,1 В и 10,2 В соответственно. После подключения аккумуляторных батарей напряжение увеличится до пика, то есть 7,2 В или 14,4 В. Это позволяет заряжать их, не опасаясь выделения газа электролита.

Зарядное устройство уже было протестировано на многих АКБ 6 и 12 В (в том числе автомобильных) и никогда не было проблем. Схема проста и даже примитивна, но она работает. Конечно, есть современные цифровые зарядные устройства, но хотелось сделать что-то простое и дешевое своими руками.

Предельный выходной ток для LM317 составляет 1,5 А — это нужно учитывать при расчётах. Если нужен ток выше, например для зарядки авто АКБ, ставьте микросхему LM350 (3 А) или LM338 (5 А).

Фото готовой зарядки

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов

Большинство изготавливаемых сегодня аккумуляторных батарей относятся к необслуживаемым. То есть, если такое устройство вышло из строя, его просто заменяют аналогичным. Однако стоят аккумуляторные батареи довольно дорого, поэтому их срок службы стараются продлить по-максимуму с помощью специальных устройств называемых выпрямителями для зарядки аккумулятора.

Выпрямитель для зарядки аккумулятора преобразует переменный ток из основных линий электропитания в постоянный, пригодный для заряда АКБ. Однако на этом функции устройства не заканчиваются. Хорошие выпрямители позволяют производить десульфатацию, то есть очищать пластины аккумуляторной батареи от кристаллов сульфата свинца. Налет образуется даже в неиспользуемых АКБ. Правильный уход за аккумулятором позволяет уменьшить скорость протекания этого процесса. Неправильная же эксплуатация батареи способна значительно его ускорить.

Выпавший осадок значительно уменьшает площадь соприкосновения электролита и металла, что приводит к снижению емкости батареи. В обычном режиме эксплуатации АКБ избавиться от кристаллов свинца на пластинах практически невозможно. Рассмотрим для примера использование обыкновенной автомобильной аккумуляторной батареи. При запущенном двигателе генератор автомобиля выступает в роли источника питания. Однако вырабатываемого им напряжения для десульфатации недостаточно.

Избавиться от кристаллов можно только при помощи специальных повышенных величин напряжения электрического тока. Для каждого вида батарей они имеют свои оптимальные значения, позволяющие добиваться наилучших результатов. Именно для преобразования сетевого напряжения к оптимальным значениям а также переменного тока к постоянному и предназначены выпрямители для зарядки аккумуляторов.

При регулярном использовании выпрямители для зарядки аккумуляторов позволяют существенно продлить срок службы батареи. Также стоит отметить что параметры тока, вырабатываемое выпрямителями отличаются высоким качеством, что тоже благотворно сказывается на продолжительности эксплуатации АКБ.

На сегодняшний день на рынке представлен довольно широкий выбор различных выпрямителей для зарядки аккумуляторов. Правда, следует отметить, что большая часть из всего предлагаемого ассортимента - это зарядные устройства для автомобилей. Как правило, такие аппараты не позволяют пользователю самостоятельно задавать и контролировать величину тока или напряжения, что существенно сужает область их применения. Лишь немногие компании занимаются выпуском выпрямителей для АКБ специализированного транспорта и военной техники и уж тем более изготавливают универсальные устройства.

Компания «4АКБ-ЮГ» предлагает своим клиентам огромную линейку выпрямителей для зарядки аккумуляторов собственного производства. В отличии от аналогичных устройств других производителей, наши ВЗА позволяют оператору самостоятельно задавать требуемую величину напряжения и контролировать весь процесс заряда. Они отличаются высоким качеством входных параметров и высоким КПД. Использование импульсных преобразователей, объединенных в группы позволяет увеличить надежность изделия и продлить срок его службы: при выходе одного или нескольких преобразователей устройство сохраняет работоспособность, уменьшается только максимальное напряжение, которое оно способно вырабатывать.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *