4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зарядное устройство SUMPK с индикацией напряжения и тока

Зарядное устройство SUMPK с индикацией напряжения и тока

Обзор на зарядное устройство от компании SUMPK, которое обладает двумя USB портами для зарядки гаджетов и дисплеем, отображающим текущее напряжение и ток. Данное устройство подойдем тем, кто не хочет закупаться различными тестерами, чтобы проверить качество зарядки гаджетов.

Технические характеристики:

ВходАС 100 В-240 В/0,3 A
Выход5 В/2,2 A
Материал корпусаОгнеупорный PC-пластик
Размеры83 мм * 41,9 мм * 23 мм
Вес49 гр
Упаковка и внешний вид

Внешне данный блок питания почти ничем не выделяется среди прочих подобных устройств. Единственное отличие – цифровой индикатор на торце, о котором я расскажу чуть позже. Корпус выполнен из белого глянцевого пластика, изначально запаянного в транспортировочную пленку. Глянец выглядит привлекательно, но ужасно не практичен, т.к при любой транспортировке быстро покрывается царапинами. На одной из сторон нанесено наименование фирмы «SUMPK». На боковой грани расписаны основные технические характеристики. Присутствует предупреждение, гласящее, что данное зарядное устройство можно использовать только в помещении. Это, скорее всего, связано с тем, что здесь отсутствует какая-либо защита от проникновения влаги и пыли. Установлена европейская вилка, типа CEE 7/16, которая используется повсеместно в маломощных потребителях. На переднем торце установлены два USB порта с ярко-зелеными вставками и цифровой индикатор. Светодиоды, которые расположены над индикатором, выполняют роль указателя: горит зеленый — показывает напряжение на выходе зарядки, синий — ток, потребляемый гаджетом. Кстати, есть один нюанс: при зарядке телефона, индикатор показывает напряжение только первые 20 секунд, остальное время отображается потребляемый ток. Для просмотра напряжения, необходимо «перезапустить» зарядку с помощью сброса напряжения на входе, проще говоря, переткнуть вилку. Какие-либо функциональные изменения по сравнению со «старой» трехпортовой отсутствуют. Если отключить потребитель от зарядки, то цифровое табло гаснет по истечении 10 секунд. Для того, чтобы прибор зажегся вновь, необходимо подключить устройство, потребляющее ток более 200 мА. Данное ограничение не влияет на работу самой зарядки.

Разборка

Прогреваем корпус техническим феном, а затем располовиниваем по шву. Плата с одной стороны. За цифровой индикатор отвечает неизвестный контроллер. С другой стороны. На входе установлен мостовой выпрямитель ABS 10. Чип управления питанием FT8393ND1 в корпусе SOP-8. Установлен на первичной стороне трансформатора. Чип FT8370B на вторичной стороне. На каждом порту установлен чип быстрой зарядки UC2635. Он, управляя напряжением на линиях данных, подстраивается под мобильное устройство, обеспечивая ему максимальный зарядный ток. Заявлена поддержка Apple 2.1A / 2.4A, Samsung Galaxy Tab и BC1.2 & YD/T (замыкает контакты линий данных).

Тестирование

Сначала я всегда проверяю наличие напряжения на контактах линий данных. Ведь его отсутствие сулит нам проблемы с зарядкой таких устройств, как Apple, Samsung и т.д. В данном случае, когда не подключена нагрузка, то на контактах D+, D- присутствует напряжение 2,7 В. Это означает, что устройства компании Apple беспроблемно смогут заряжаться током до 2,4 А. С остальными гаджетами в моей семье, также проблем не возникло — все берут по максимуму. Напряжение холостого хода (без подключенной нагрузки) — 5,24 В. И это хорошо, повышенное напряжение компенсирует потери в кабеле. При сравнении показаний цифрового индикатора и USB тестера выяснилось, что имеются небольшие расхождения: Uт=5,17 В/Uи=5,24 В; Iт=1,43 А/Iи=1,46 А. (т — тестер, и — индикатор зарядки). Лично я, не вижу ничего сверхъестественного — логично, что USB тестер далек от идеального средства измерения, ровно как и сам индикатор в зарядке + присутствуют потери в самом разъеме. Максимальная токоотдача
Затем пустил в дело тестер ZKE Ebd usb и определил максимальный ток отсечки. Зарядка отлично держалась при нагрузке вплоть до 2,3 А, но далее напряжение начало сильно проседать. Итоговая кратковременная мощность на выходе составила — 11.9 Вт. Стабильная токоотдача
Для уверенности провел получасовой тест, нагрузкой в 2,2 А (при 2,3 А зарядка спустя пару минут уходила в защиту, снижая напряжение на выходе). Максимальная температура корпуса составила 47 градусов. Итоговая мощность 11,4 Вт.

+ Компактный корпус
+ Качественная сборка
+ Наличие цифрового индикатора напряжения и тока
+ Низкий нагрев при работе
+ Заявленные электротехнические характеристики соответствуют реальным

Универсальное зарядное устройство

Универсальное зарядное устройство пригодно для зарядки дисковых аккумуляторов Д-0,06, Д-0,1, Д-0,25, Д-0,55, гальванических элементов СЦ-21, СЦ-31, РЦ-53,316,332,343, батарей, составленных из них, а также батарей 3336, «Крона», «Корунд». В отличие от многих известных аналогичных устройств, оно позволяет без миллиамперметра и вольтметра устанавливать в широких пределах и практически точно необходимый ток зарядки и порог срабатывания системы автоматического прекращения зарядки. Ток зарядки стабилизирован и не зависит от типа и числа заряжаемых батарей.

Основные технические характеристики

Ток зарядки, мА 2,5…32

Изменение тока зарядки от установленного уровня при подключении батарей разных типов, % …. 5…7

Напряжение порога срабатывания системы автоматического прекращения зарядки, В . . .. 3,5…12

При желании пределы изменения тока могут быть увеличены до 150…200 мА, а напряжения порога срабатывания системы автоматического прекращения зарядки — до 15… 16В подборкой всего лишь двух резисторов.

Схема зарядного устройства приведена на рис.

Его основой служит стабилизатор тока на транзисторах VT2, VT3. Управляющий транзистор VT2 включен в цепь обратной связи регулирующего транзистора VT3. Поэтому с ростом зарядного тока напряжение на резисторе R5 и, следовательно, на базе транзистора VT2 увеличивается, отчего транзистор приоткрывается. Напряжение на базе транзистора VT3 соответственно уменьшается, что и приводит к уменьшению зарядного тока. Аналогично транзисторы VT2 и VT3 работают при снижении значения зарядного тока. Стабилизация зарядного тока происходит независимо от типа и степени разрядки подключенной на зарядку батареи, а также от того, подключена ли батарея к выходу устройства или выходные гнезда зарядного устройства замкнуты.

Читайте так же:
Шевроле авео т200 регулировка света фар

Необходимый ток зарядки устанавливают изменением коэффициента усиления транзистора VT2 переменным резистором R6.

Основным элементом системы автоматического прекращения зарядки при достижении на батарее определенного напряжения является компаратор, функцию которого выполняет операционный усилитель (ОУ) DA1. Как только напряжение на его неинвертирующем входе превысит образцовое на инвертирующем входе, на выходе ОУ появляется положительное напряжение, которое открывает транзистор VT1. Срабатывает реле К1 и контактами К1.1 замыкает эмиттерный переход транзистора VT3, отчего он закрывается и зарядка батареи прекращается. О прекращении зарядки сигнализирует светодиод HL1.

Для более четкого срабатывания компаратора в его цепь положительной обратной связи включен резистор R9, который выполняет и другую важную функцию: так как после отключения зарядного тока напряжение на заряженной батарее несколько снижается, без резистора R9 0У-компаратор, сравнивая уменьшенное напряжение батареи с образцовым, переключается в исходное состояние, реле К1 отпускает якорь и его контакты К 1.1 размыкаются. В результате вновь появляется ток зарядки и описанный цикл работы устройства повторяется.

В связи с тем, что разница в порогах срабатывания и возвращения в исходное состояние ОУ-компаратора без резистора R9 незначительна, все эти процессы происходят достаточно быстро, возникает дребезжание реле К1 и мигание светодиода HL1. Положительная же обратная связь через резистор R9 приводит к появлению гистерезиса и прекращению этого нежелательного явления. Конденсатор С2 предотвращает ложное срабатывание компаратора от помех, проникающих в устройство через электросеть, а диод VD7 — разрядку батареи после отключения зарядного тока. Ток разрядки через делитель напряжения R11R12 незначителен и составляет, например, для элемента напряжением 1,5 В, всего 0,03 мА. Цепочка из резисторов R1—R4 и стабилитрона VD5 представляет собой формирователь образцового напряжения компаратора. Напряжение окончания зарядки аккумулятора, элемента или батареи устанавливают переменным резистором R3.

Детали устройства смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис.).

Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — ППЗ-12 группы А. Реле К1 — РЭС10, паспорт РС4.524.305. Транзистор VT3 установлен на теплоотводе с эффективной площадью теплового рассеяния около 100 cм2. Выводы светодиода удлинены монтажными проводами, чтобы приподнять его и вынести в специальное окно в корпусе прибора. Переменные резисторы R3 и R6 укреплены на лицевой стенке корпуса прибора и соединены с печатной платой гибкими проводами. Под ручками этих резисторов есть соответствующие шкалы с делениями.

Кроме транзисторов, указанных на схеме, в устройстве можно использовать КТ315Б—КТ315Е, КТ503А—КТ503Е (VT1), КТ361А—КТ361Е (VT2), ГТ403А-ГТ403Ю (VT3). Однако при замене германиевого транзистора VT2 на кремниевый наименьший ток зарядки увеличится. Светодиод — любой с номинальным рабочим током 10…20 мА. В качестве сетевого можно использовать понижающий трансформатор, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 18. .20 В при токе нагрузки 50 мА.

Налаживание универсальное зарядное устройство начинают со стабилизатора тока.

Для этого временно удаляют резистор R1, светодиод HL1 и отпаивают вывод 7 микросхемы DA1, движок резистора R6 устанавливают в левое по схеме положение и включают устройство в сеть. При этом миллиамперметр, подключенный к выходу устройства, должен показать 2…3 мА, а при смещении движка резистора R6 в правое по схеме положение ток через миллиамперметр должен увеличиться до 31…32 мА. Если этого не происходит, соответственно подбирают резистор R10. Затем градуируют шкалу резистора R6 «Ток зарядки», делая на ней отметки, соответствующие току через миллиамперметр.

После этого впаивают временно удаленные детали и приступают к налаживанию системы автоматического прекращения зарядки источников питания. На это время выпаивают диод VD7 и к выходу устройства подключают вольтметр постоянного тока с пределом измерения напряжения до 15 В. Теперь потребуются еще источник напряжения 13… 14 В, например, составленный из 3 — 4 батарей 3336 и подключенного к ним переменного резистора сопротивлением 10… 30 кОм. Этот дополнительный источник постоянного напряжения «минусовым» выводом батареи соединяют с гнездом ХЗ устройства, а движок переменного резистора— с гнездом Х2. Затем, устанавливая переменным резистором предельные значения напряжения зарядки, движок резистора R3 постепенно переводят из верхнего по схеме положения в нижнее. Напряжение прекращения зарядки соответствует положению движка резистора R3, при котором загорается светодиод HL1. Нижний предел этого напряжения корректируют подборкой резистора R4, а верхний — резистора R2.

Шкалу резистора R3 «Напряжение прекращения зарядки» градуируют путем подачи на выход устройства различных значений напряжения, снимаемого с движка переменного резистора вспомогательного источника постоянного тока. После установки на свое место диода VD7 устройство готово к работе.

Простое зарядное устройство своими руками

Наверняка вы в курсе какая сейчас обстановка со светом в Крыму, по вечерам при выключении света вынуждены сидеть при лампах и светодиодных лентах. Но для того что бы их питать нужны аккумуляторы постоянно заряженные. Конечно, есть у меня зарядка на LM317, но ее не универсальность меня не утраивает, так как приходится заряжать разные типы АКБ. Среди которых и гелиевые, и LI-Ion и кислотные автомобильные АКБ.

Зарядное устройство, которое мне захотелось, должно заряжать все типы аккумуляторов, с напряжением зарядки до 15В и током до 4А. Самым подходящим для меня вариантом стало собрать два стабилизатора на компараторах. Стабилизатор тока и стабилизатор напряжения. Как для меня все просто, напряжение с выхода зарядки и датчика тока должно сравниваться с опорным напряжением.

Читайте так же:
Как регулировать клапана на шевроле спарк

Основой схемы стал набор операционных усилителей LM324, обвязка к которому подбиралась неделю. И в одно прекрасное утро вышла рабочая схема

Схема простого зарядного устройства

В разработке схемы мне очень помог MULTISLIM,как для начинающего самое оно. И если бы не он я бы до сих пор собирал бы эту схему.
И спасибо ребятам с Радиокота, где была похожая схема, благодаря которой зарядка доведена была до ума. Ссылка на форум внизу статьи
И так подробней со схемой.

Схема питается у меня от трансформаторного блока питания с выходом 22В, далее идет мост диодный 15А с запасом взят и фильтр из 3х электролитических конденсаторов по 4700мФ зашунтированные пленкой 0.1мФ.

Источник опорного питания 12В собран на регулируемой КРЕН TL431, усиленной транзистором для надежности, да и не известно сколько еще чего подключу к этой схеме, даже оставил на плате клемму для питания других плат. Транзистор VT1 брал КТ805, так как у меня их валом из старых теликов. Но можно и другие, такие как КТ815/КТ817, их будет достаточно для питания этой схемы

На первом компараторе собран стабилизатор тока, сравнивающий напряжение с потенциометра с напряжением падения на шунте. Шунт 0,1Ом, потому что других не было и для легкого подсчета удобен, но можно и другие применять, помним только про рассеиваемую мощность P=I*I*Rш. Из закона Ома на 1А нагрузки падение 0.1В. Соответственно для 4А- 0.4В. Зная это значение можно посчитать делитель для регулировки, то есть в крайнем правом положении на средней ножке потенциометра должно быть 0.4В. При питании 12В, коэффициент деления должен быть 12/0.4=30. Выберем как на моем примере переменный 50К, тогда R8 1,5Мом. R12 подбирается по минимальному току потребления, к которому еще добавится ток питания всей схемы. Но тут сунул 3к, что бы не заморачивать себя расчетами. Мне минимальный ток не так важен. Кстати питание схемы сделано через шунт, что бы избежать отрицательного напряжения на ОУ.

На втором компараторе собран стабилизатор напряжения все как в первом. Напряжение с делителя, равное половине от выхода зарядки сравнивается с опорным. То есть на выходе 15В, на делителе 7,5В. На переменном резисторе 20К в крайнем правом положении 7,5В при R10 12.5кОм
Управляющие ноги с потенциометров зашунтированы пленкой 470нФ на общий, что бы избежать шорохов.

Эти два стабилизатора работают параллельно, каждый через свой токоограничивающий резистор управляют транзисторным каскадом. Транзисторный каскад собран на трех транзисторах. Управляющий VT3 я ставил C945 из платы монитора ПК. Они есть разной цоколевки, есть с базой посредине, а есть с базой на правой ножке(случайно заметил:))

Усилитель по току на VT2 управляющий силовым ключом. VT2 был взят КТ837Ф из того же телика, но можно так же заменить на КТ814/КТ816. Между базой VT2 и коллектором VT3 должен быть обязательно токоограничительный резистор, дабы уберечь от пробоя каскад. Резистор я поставил 2,9К.

И силовой VT4 Составной КТ827А посаженный на радиатор через термопасту. Кстати корпус транзистора это коллектор, на нем 22В, так что его придется изолировать.

Выход зарядки зашунтирован пленкой 470нФ и электролитом 10мФ для стабильности, от помех и зашунтировал резистором 10К для быстрого установления выходного напряжения

В принципе можно было собирать, но у меня не задействованы 2 ОУ. Дабы добро не пропадало, на одном собран усилитель напряжения с шунта с КУ10. Теперь ток можно будет мерить напряжением на выходе ОУ.

Усилитель на ОУ и индикатор зарядки

На втором собран индикатор зарядки. По сути это компаратор. Сравнивающий опорное напряжение с напряжением с выхода усилителя, именно с усилителя для более простого подсчета, ведь там напряжение в 10 раз выше чем на шунте. Для расчета опорного, делитель рассчитываем исходя из напряжения ХХ на выходе усилителя. У меня например при ХХ напряжение было 24мВ, значит делитель рассчитываю с КД 12/0,024=500. Применим значит R27 470к, а R28 940Ом

Теперь когда все определенно развожу печатную плату. Учитывая все моменты, где может понадобится дополнительные резисторы. Получилась такая плата, уже просверленная и пролуженая. Как изготовить печатную плату вот инструкция.

Печатная плата простого зарядного устройства

Печатная плата простого зарядного устройства

Ну и конечно же рисунок печатки со стороны деталек

Печатная плата простого зарядного устройства. Рисунок

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556
Можно приступать к сборке. Сборку делал поэтапно
Первым собираю выпрямитель и подпаиваю к плате. Ставим электролитический конденсатор в фильтр, шунт и спаиваю источник опорного напряжения. Делаю пробный пуск и проверяю опорное напряжение. У меня вышло 12.1В, что вполне нормально. Для удобства измерений и настройки я использовал штырьковые разъемы с плат материнских ПК. Джамперы или как называются не знаю точно

Проверяю опорное напряжение 12В

Далее собираю транзисторный каскад, шунтирующие кондеры и резистор ну и делители для управления током и напряжением. Пробно включаю питание, на делителях напряжение должно быть максимально приближенно к расчетным, а на выходе схемы должны быть одни нули. Если все так двигаю дальше

Проверяю делитель и транзисторный каскад

Дальше можно впаивать оставшуюся обвязку и саму микросхему. Запускаю схему и проверяю еще раз напряжение на опорном, все стабильно 12.1В.

Проверяем опорное на просадку

Проверяю положение переменников, выставляем на максимум напряжение и проверяю

Первый пуск зарядного устройства. Максимальное напряжение

Получилось 14.7В,что почти соответствует расчетному.Но для меня это опять же не принципиально, для 12В АКБ напряжение заряда 14.4В

Покрутил ручки, посмотрел выход от 0 до 14В, можно под нагрузкой проверить. Выставляю 14В, ток на минимум подключаю лампу накаливания дальний свет с авто(75Вт вроде). Напряжение просело неизвестно на сколько, так и должно быть. Сейчас схема в режиме стабилизации тока. Плавно наваливаю ток пока напряжение не поднимется до установленного максимума, но этого не произошло потому что лампа мощнее, и при токе в 4А напряжение на ней 13,5В. А это 54Вт

Читайте так же:
Chevrolet aveo как отрегулировать фары

В принципе все работает. Можно запаивать усилитель для амперметра и индикатор потребления
Провожу тест на продолжительность работы. Ток на максимум, напряжение 14В. Включаю на час лампу.

Тестирую зарядное устройство под нагрузкой

Тестирую зарядное устройство под нагрузкой

Амперметр врет на 100мА, но это опять же не страшно. Подобрать резистор и проблема исчезнет

Фото работы индикатора под нагрузкой и в режиме ожидания

Фото работы индикатора зарядки под нагрузкой

Фото работы индикатора зарядки без нагрузки

Тест прошел удачно, схема жива. Силовой транзистор терпимо горяч, диодный мост теплый. Все детали на плате норм температуры. Можно и в корпус собирать.

В качестве корпуса использовал корпус от блока питания компьютера.

Радиатор для силовика прикручиваю на кусочек текстолита, так как корпус транзистора это коллектор. Что бы не было искр ненужных, хотя блок питания отлично держит КЗ.

Транзистор КТ827А на радиаторе, установленный на платформе из текстолита

На диодный мост так же через термопасту цепляю небольшей радиатор, снятый с “мамки” с южного моста.

Диодный мост зарядки на радиаторе

И “запихиваю” все добро в корпус

Зарядное устройство из внутри

Печатная плата зарядки установлена под верхом

И еще одна фотка зарядки

Крепил все на винты и гайки. Стойки сделал из сломанного щупа от мультиметра. Напилил его ножом строительным
В статье самодельный щуп для мультиметра писал про этот щуп. Но он пригодился в итоге)

На лицевую сторону вынес ручки потенциометра, закрепил контактную площадку снятую со старого моего усилка. Осталось закрутить переключатель для вольтметра и амперметра и собственно сам вольтметр нужно еще купить, а пока и так сойдет для полевых испытаний.

Внешний вид зарядного устройства

Ну и на последок тесты с зарядкой. Тесты уже 4 дня, схема почти круглосуточно в работе пока полет нормальный.

4 день теста. Зарядка гелиевого АКБ

Выставленное на зарядке напряжение 14.4В

Режим ограничения тока в 1А

P.S. Во время наладки схемы обнаружился неприятный момент, что примерно в диапазоне 40-60% ручки потенциометра тока, появляется небольшой звон на силовом транзисторе. Причиной звона являются цепи в отрицательной обратной связи ОУ, которые переводят его работу в ПИ-регулятор. Как мне это объяснил Starichok с форума RadioKot.Ru.
Формулы расчета для этой цепи нет, ее надо подобрать экспериментально. Но как я понимаю эти выбросы надо смотреть осциллографом, которого у меня нет. Поэтому я перебрал емкости что бы добиться минимального звона, 47нф в стабилизаторе напряжения и 470нф в стабилизаторе тока. Оставлю так, пока не куплю осцил. А Потом все настроится как часики. Уже на перед продумал вместо резисторов поставить переменики и настраивать, настраивать и настраивать
Кстати есть еще идеи о улучшении этого блока, но это в другой раз.

Обновление . После написания этой статьи была создана тема на форуме Радиокота. Ребятки опять же сказали, что проблема именно в этих цепях в обратной связи оу. После поисков информации в интернете я нашел очень похожую схему на мою, а потом оказалось, что эта схема давно себя хорошо зарекомендовала.
После изменения цепей на номиналы из найденой схемы, моя схема заработала как положено, звон транзистора исчез. Схема стала работать намного быстрей, что и мультислим подтвердил.
Значит я на правильном пути и можно дальше улучшать схему. Кстати схема может быть использована как лабораторный блок питания.

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20Ач, АКБ 9Ач зарядит за 7 часов, 20Ач — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Универсальное зарядное устройство 12-24В 10А

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и САСА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150Ач

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
Удачи. С ув. Admin-чек

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками

Зарядное устройство для аккумулятора – это необходимый девайс каждого автолюбителя. Но в силу высокой стоимости и частых поломок, позволить себе купить новое ЗУ может далеко не каждый. Но выход есть.

Если вы имеете определенные навыки и умеете держать в руках инструменты, в том числе и паяльник, то сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками – не составит труда. Ниже более подробно изучим этот вопрос.

Немного полезной информации

Аккумулятором называется накопитель электрического заряда. Во время подачи на него электрического напряжения, происходит накопление энергии, что объясняется химическими изменениями внутри батареи. При подключении источника потребления можно наблюдать обратный процесс, который обусловлен обратным химическим изменением, создающим напряжение в области клеммов устройства. Через нагрузку происходит прохождение тока. То есть, чтобы получить напряжение от аккумуляторной батареи, следует сначала ее зарядить.

Читайте так же:
Как отрегулировать задний мост на ниве своими руками

Сам процесс заряда батареи происходит по определенным правилам и зависит от вида аккумулятора. Из-за нарушения данных правил возможно уменьшение срока эксплуатации батареи, а также ее емкости.

Это возможно в случае со сложными зарядными устройствами, имеющими регулируемые параметры, а также приобретая отдельное ЗУ специально под определенную батарею. Но есть более универсальный и практичный вариант – сделать зарядное устройство своими руками.

Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

В процессе заряда батареи происходит восстановление израсходованной в емкости энергии. С этой целью на клеммы аккумуляторной емкости происходит подача напряжения, которая слегка выше, нежели основные рабочие показатели аккумуляторной батареи. В зависимости от вида зарядного устройства, подаваться может:

  1. Постоянный ток. Средняя длительность такого заряда составляет около 10 часов и более, при этом на протяжении всего времени происходит подача фиксированного тока. Напряжение может изменяться в пределах от 13,8 до 14,4 В в самом начале зарядки, а в конце она может снизиться до отметки в 12,8 В. То есть это постепенный метод накопления емкости батареи, который в ходе эксплуатации держится дольше. Но среди минусов можно выделить необходимость в контроле над процессом, так как важно вовремя выключить ЗУ. В случае перезаряда возможно закипание электролита, что снизит функциональность батареи.
  2. Постоянное напряжение. При таком типе заряда устройство все время подает напряжение в 14,4 В, при этом происходит изменение значений от больших в начале зарядки, до меньших – в конце. Поэтому перезаряд невозможен, разве что в случае если вы оставите ЗУ на несколько дней. Достоинством является меньшее время для заряда (7-8 часов), и возможность оставить ЗУ без присмотра. Но при частом использовании данного метода возможно более быстрое выхождение батареи из строя, в процессе эксплуатации она будет быстрее разряжаться.

Поэтому, если нет необходимости в быстром заряде батареи, лучше отдать предпочтение первому варианту – с постоянным током. А в случае, когда нужно быстро восстановить работоспособность АБ подойдет постоянное напряжение, но не для многоразового пользования.

Если же задаетесь вопросом, какое лучше зарядное устройство сделать своими руками, то здесь однозначно стоит выбрать вариант с подачей постоянного тока. По схеме этот прибор достаточно прост, и состоит из доступных элементов.

Как узнать состояние батареи?

Необходимость в зарядке аккумулятора автомобиля зависит от уровня заряда. И метод проверки, именуемый в народе как «крутит/не крутит» является не самым удачным методом. Если же батарея «не крутит», например, перед выездом, то вы вообще не сможете завести машину, состояние «не крутит»– критическое и может предполагать крайне негативные последствия для самого аккумулятора.

Самым эффективным и безопасным методом является измерение напряжение при помощи самого простого тестера. Так, при температуре воздуха приблизительно около 20 градусов, зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключенного от нагрузки аккумулятора такова:

  • 12,6-12,7 – батарея полностью заряжена;
  • 12,3-12,4 – уровень заряда составляет около 75%;
  • 12,0-12,1 – приблизительно 50%;
  • 11,8-11,9 – 25%;
  • 11,6-11,7 – батарея находится в разряженном состоянии;
  • если же показатель находится ниже отметки в 11,6 В, то это означает глубокий разряд.

Все вышеперечисленные показатели измеряются в вольтах.

Показатель в 10,6 Вольт является критическим, и если уровень еще больше снизится, то аккумуляторная батарея, особенно которая давно обслуживалась, просто выйдет из строя.

Нужные параметры при зарядке постоянным током

Уже доказано, что производить заряд автомобильных свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (в основном в автомобилях присутствуют именно такие) необходимо при помощи тока, не превышающего показателя в 10% от емкости всей батареи.

Так, в случае емкости АБ в 55 A/ч, максимальная подача тока заряда должна быть 5,5 А. По такому принципу высчитывается максимальный ток для любой батареи. Можно даже немного снизить подачу тока, но в таком случае процесс заряда будет идти немного медленнее. Накопление заряда будет происходить даже в случае, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в таком случае для восстановления емкости необходимо будет очень много времени.

Минимальное время заряда АБ при уровне тока в 10% от заряда составляет 10 часов, но это в случае полного разряда батареи, которого допускать недопустимо. Поэтому на фактическое время до полного заряда влияет глубина разряда.

Чтобы произвести расчет примерного времени до полного заряда, следует выяснить разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и вольтажом на данный момент. Если эту цифру умножить на 10, то можно получить приблизительно время в часах.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Обычно с целью пополнения емкости электрического накопителя, необходима бытовая сеть в 220 вольт, преобразовывающаяся в пониженное напряжение с помощью преобразователя. Сделать ЗУ своими руками вполне возможно, скорее, это даже не вызовет никаких проблем. Для этого достаточно будет минимальных знаний в области электротехники и умение пользоваться паяльником, и другими инструментами.

Простые схемы

Самый простой и действенный метод заключается в использовании понижающего трансформатора. С его помощью снижается напряжение в 220 В до необходимых для заряда 13-15 вольт.

Найти трансформаторы такого типа можно в старых ламповых телевизорах или же в блоках питания для компьютера, которые продаются на блошиных рынках. Однако имеется нюанс – на выходе трансформатора переменное напряжение. Поэтому появляется необходимость в его выпрямлении.

Читайте так же:
Как отрегулировать правильно фары шевроле ланос

Это можно сделать с помощью таких методов:

  • Одного выпрямляющего диода, установленного после трансформатора, при этом на выходе подобного зарядного устройства будет наблюдаться пульсирующий ток с сильными ударами, так как срезана только одна полуволна. Ниже представлена самая простая схема с одним диодом.

  • Второй метод – это использование диодного моста, благодаря которому отрицательная волна будет заворачиваться вверх. Зарядное устройство тоже будет обладать пульсирующим током, но биение уже будут менее выраженными. Чаще всего в домашних условиях реализовывают именно эту схему, хотя она является далеко не самым лучшим вариантом. Диодный мост можно собрать самостоятельно на любых выпрямляющих диодах. Или же можно не заморачиваться, и приобрести уже готовую сборку.

  • Третий вариант – это диодный мост со сглаживающим конденсатором (4000-5000 мкФ, 25 вольт). На выходе данной схемы мы получается постоянный ток, что очень даже подходит для изготовления зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками.

Все вышеперечисленные схемы имеют в своем составе также предохранители типа 1А и приборы для измерения. С их помощью возможно контролировать процесс заряда аккумуляторной батареи. Однако можно исключить их из данных схем, но в таком случае для периодических измерений и контроля над функциональностью прибора необходимо будет использовать мультиметр.

И если в случае с контролем напряжения подобный вариант возможен (просто нужно будет приставлять щупы к клеммам), то вот проконтролировать ток будет достаточно сложно. В таком случае для измерения необходимо будет включать прибор в разрыв цепи. Это означает, что каждый раз для проверки тока потребуется выключать питание, после проводить проверку мультиметром в режиме измерения тока, а потом опять включать питание. Придется разбирать измерительную цепь в обратном направлении. В связи с этим необходимо заранее подумать о применении амперметра хотя бы на 10 А.

Среди недостатков данных схем можно выделить отсутствие возможности регулировки параметров заряда. Поэтому выбирая элементную базу, отдавайте предпочтение таким вариантам, чтобы на выходе сила тока соответствовала тем самым 10% или немного меньше от емкости батареи. Напряжение должно наблюдаться в пределах от 13,2 до 14,4 вольт.

Но что делать в случае, когда ток больше необходимой отметки? Для этого в схему ЗУ следует добавить резистор, который размещают на плюсовом выходе диодного моста непосредственно перед амперметром. По месту необходимо подобрать сопротивление, основной ориентир – ток. При этом мощность резистора должна быть немного больше, так как на него будет рассеиваться лишний заряд, приблизительно 10-20 ВТ.

Еще один нюанс – скорее всего зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками по вышеперечисленным схемам будет сильно нагреваться. Чтобы избежать перегорания, можно в схему добавить куллер, который должен располагаться после диодного моста.

Схемы с регулировкой

Недостатком всех данных схем является отсутствие возможности производить регулировку подачи тока. И единственный вариант изменить это – менять сопротивления. Можно поставить переменный подстроечный резистор, что является наиболее простым и эффективным вариантом. Однако более надежно будет произвести ручную регулировку тока в схеме с использованием двух транзисторов и подстроечным резистором.

Ниже предоставлена схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками, в которой имеется возможность производить ручную регулировку тока заряда.

Изменение тока заряда происходит при помощи переменного резистора, который необходимо разместить после составного транзистора VT1-VT2, поэтому через него проходит небольшой ток. В связи с этим мощность будет в среднем около 0,5-1 Вт.

Трансформатор с мощностью в 250-500 Вт и вторичная обмотка 15-17 В, при которой диодный мост должен быть собран на диодах с рабочим током в 5% и более.

Следует выбирать транзистор VT1 — П210, так как VT2 можно выбрать из нескольких вариантов. Это германиевые П13-П17 или же кремниевые КТ814, КТ 816. Чтобы отводить тепло и не провоцировать перегрев, следует на металлической пластине или же в области радиатора установить отвод не менее 300 см кв.

Зарядное устройство из блока питания

Для сбора простого зарядного устройства своими руками, необходим самый обыкновенный блок питания от старого компьютера и немного знаний в области радиотехники. При этом характеристики прибора будут очень даже неплохими. С помощью подобного устройства можно заряжать аккумуляторные батареи током не более 10 А, при этом имеется возможность регулировки тока и напряжения заряда.

Основным условием является блок питания с контроллером TL494. Чтобы создать автомобильную зарядку своими руками из блока питания компьютера, необходимо собрать схему, которая представлена ниже на картинке.

Далее представим алгоритм для доработки операции:

  1. Откусить провода шин питания, кроме желтый и черных.
  2. Произвести соединение желтых проводов между собой и отдельно черных, с учетом полюса «+» и «-» (отталкиваясь от данных на схеме).
  3. Перерезать все дорожки, которые ведут к выводам контроллера 1, 14, 15 и 16.
  4. Произвести установку на кожух блока питания переменных резисторов, номинал которых будет соответствовать 10 и 4,4 кОм, что необходимо для регулировки напряжения и тока зарядки.
  5. При помощи навесного монтажа собрать схему, показанную на картинке выше.

Имея небольшие знания и умения в области электрики и радиотехнологии, можно с легкостью разобраться с задачей создания зарядного устройства в домашних условиях. Важно соблюдать нюансы, и обращать внимания на мелочи, так как даже банальное несовпадение проводов или же путаница в полюсах может привести устройство в негодность.

Видео «Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства»


голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector