Как сделать зарядное для аккумулятора: Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Многие автолюбители отлично знают, что для продления срока службы аккумуляторной батареи требуется периодическая ее подзарядка именно от зарядного устройства, а не от генератора автомобиля.

И чем больше срок службы аккумулятора, тем чаще его нужно заряжать, чтобы восстанавливать заряд.

Без зарядных устройств не обойтись

Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.

Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.

В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.

Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.

 

А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.

Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.

Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.

Далее рассмотрим несколько схем зарядных устройств для АКБ, которые можно создать из старых электроприборов или составных частей электроники.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простейшая, и справиться с ней сможет практически любой автолюбитель.

Для изготовления простейшего зарядного устройства понадобиться всего лишь две составные части – трансформатор и выпрямитель.

Главное условие, которым должно соответствовать зарядное устройство – это сила тока на выходе из прибора должна составлять 10% от емкости АКБ.

То есть, зачастую на легковых авто применяется батарея на 60 Ач, исходя из этого, на выходе из прибора сила тока должна быть на уровне 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В.

Если у кого-то стоит старый ненужный ламповый советский телевизор, то лучше трансформатора, чем из него не найти.

Принципиальная схема зарядного устройства из телевизора имеет такой вид.

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей.

Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение.

Для последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9\’.

А к выводам 10 и 10\’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв.

Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1\’. Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2\’. На этом с трансформатором работы завершены.

Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током в 10 А и выше. Для этих целей подойдут диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243.

На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10\’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Не стоит забывать и о предохранителях. Один из них рекомендуется установить на «плюсовом» выводе с диодного моста. Этот предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 10 А. Второй предохранитель (на 0,5 А) нужно установить на выводе 2 трансформатора.

Перед началом зарядки лучше проверить работоспособность устройства и проверить его выходные параметры при помощи амперметра и вольтметра.

Иногда бывает, что сила тока несколько больше, чем требуется, поэтому некоторые в цепь установить 12-вольтовую лампу накаливания с мощностью от 21 до 60 Ватт. Эта лампа «заберет» на себя излишки силы тока.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Схема.

Ну а далее все делается, как описано выше – изготавливается диодный мост, производится соединение всех составных элементов и проверяется работоспособность.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

ЗУ из блока питания АТХ (для подготовленных)

Более сложную схему имеет зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания.

Для изготовления устройства подойдут блоки мощностью не менее 200 Ватт моделей АТ или АТХ, которые управляются контроллером TL494 или КА7500. Важно, чтобы блок питания был полностью исправен. Не плохо себя показала модель ST-230WHF из старых ПК.

Фрагмент схемы такого зарядного устройства представлена ниже, по ней и будем работать.

Помимо блока питания также потребуется наличие потенциометра-регулятора, подстроечный резистор на 27 кОм, два резистора мощностью 5 Вт (5WR2J) и сопротивлением 0,2 Ом или один С5-16МВ.

Начальный этап работ сводится к отключению всего ненужного, которыми являются провода «-5 В», «+5 В», «-12 В» и «+12 В».

Резистор, указанный на схеме как R1 (он обеспечивает подачу напряжения +5 В на вывод 1 контроллера TL494) нужно выпаять, а на его место впаять подготовленный подстроечный резистор на 27 кОм. На верхний вывод этого резистора нужно подвести шину +12 В.

Вывод 16 контроллера следует отсоединить от общего провода, а также нужно перерезать соединения выводов 14 и 15.

В заднюю стенку корпуса блока питания нужно установить потенциометр-регулятор (на схеме – R10). Устанавливать его нужно на изоляционную пластину, чтобы он не касался корпуса блока.

Через эту стенку следует также вывести проводку для подключения к сети, а также провода для подключения АКБ.

Чтобы обеспечить удобство регулировки прибора из имеющихся двух резисторов на 5 Вт на отдельной плате нужно сделать блок резисторов, подключенных параллельно, что обеспечит на выходе 10 Вт с сопротивлением 0,1 Ом.

Далее изготовленная плата устанавливается в корпус и производится подключение всех выводов согласно схеме.

Затем следует проверить правильность соединения всех выводов и работоспособность прибора.

Финальной работой перед завершением сборки является калибровка устройства.

Для этого ручку потенциометра следует установить в среднее положение. После этого на подстроечном резисторе следует установить напряжение холостого хода на уровне 13,8-14,2 В.

Если все правильно выполнить, то при начале зарядки батареи на нее будет подаваться напряжение в 12,4 В с силой тока в 5,5 А.

По мере зарядки АКБ напряжение будет возрастать до значения, установленного на подстроечном резисторе. Как только напряжения достигнет этого значения, сила тока начнет снижаться.

Если все рабочие параметры сходятся и прибор работает нормально, остается только закрыть корпус для предотвращения повреждения внутренних элементов.

Данное устройство из блока АТХ очень удобно, поскольку при достижении полного заряда батареи, автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения. То есть перезарядка АКБ полностью исключается.

Для удобства работ можно дополнительно прибор оснастить вольтметром и амперметром.

Итог

Это только несколько видов зарядных устройств, которые можно изготовить в домашних условиях из подручных средств, хотя вариантов их значительно больше.

Особенно это касается зарядных устройств, которые изготавливаются из блоков питания компьютера.

Если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств делитесь им в комментариях, многие буду очень признательны за это.

как сделать своими руками, схема

Автор Владимир Остапенко На чтение 18 мин Просмотров 13.3к. Опубликовано 24.12.2019

Во время эксплуатации автомобиля нередко возникает ситуация, когда аккумуляторную батарею (АКБ) приходится снимать и заряжать стационарным зарядным устройством (ЗУ). Его, конечно же, можно купить, а возможно сделать своими руками. В этой статье рассмотрим несколько обычных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора, которые несложно повторить даже начинающему радиотехнику.

Требования к зарядке АКБ

Прежде чем сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, рассмотрим .

1. Зарядный ток не должен превышать рекомендованный производителем батареи. Если зарядный ток не указан (неизвестен), то он не должен превышать 10 % от принятой ёмкости аккумулятора.
2. В конце процесса зарядки ток желательно уменьшить, чтобы .
3. Недопустима перезарядка АКБ. Как только напряжение на клеммах заряжаемой батареи достигнет значения 13,8 ± 0,15 В, зарядку стоит прекратить. Это будет существенно для AGM и гелевых батарей.
4. При пропадании сетевого напряжения не должна происходить разрядка батареи через зарядное устройство. Глубокий разряд для свинцовой АКБ губителен.

Исходя из вышесказанного, определяем требования к зарядному устройству:

1. Должно обеспечивать регулировку зарядного тока.
2. Потребуется наличие встроенных измерительных приборов – амперметра и вольтметра, – позволяющих контролировать ток заряда и .
3. Обязательно наличие цепей, предотвращающих разряд АКБ через зарядное устройство при пропадании сетевого напряжения.

Полезно. Первый и второй пункты могут выполняться оператором вручную, но существуют и автоматические ЗУ, самостоятельно регулирующие ток во время зарядки и отключающие батарею, как только она полностью зарядится. Третий пункт должен выполняться независимо от сложности схемы ЗУ.

Как сделать самодельное зарядное устройство для АКБ

А теперь рассмотрим несколько схем разной сложности, которые отвечают вышеперечисленным требованиям к ЗУ и не особо сложны для повторения.

Простой “зарядник” с гасящими конденсаторами

Это несложное устройство позволяет заряжать аккумуляторы ёмкостью до 100 А·ч произвольным током, который регулируется в интервале 1–10 А с шагом 1 А, что будет достаточно для качественного обслуживания любого автомобильного аккумулятора.

  

Схема простого зарядного устройства с гасящими конденсаторами

В ЗУ встроен понижающий трансформатор Тр1, сетевое напряжение на него подаётся через блок гасящих конденсаторов С1-С4. Каждый из конденсаторов имеет собственный переключатель, включающий его в цепь питания трансформатора. Ёмкости конденсаторов подстроены таким образом, что переключатели S1–S4 имеют вес 1, 2, 4, 8 А соответственно.

Комбинируя положения переключателей, можно выбрать произвольный ток зарядки в диапазоне 1-10 А, с шагом 1 А. К примеру, если необходимо выставить ток 6 А, то нужно замкнуть переключатели S3 и S2. Ток в 5 А обеспечит включение переключателей S3 и S1.

Пониженное трансформатором напряжение подаётся на диодный мост, выпрямляется и выходит на клеммы Х3 и Х4, к которым подключается заряжаемая батарея. Ток зарядки измеряют амперметром PA1, а вольтметр PV1 выдаёт напряжение на клеммах батареи. Цепей защиты от разряда батареи через зарядное устройство в случае пропадания сетевого напряжения в этой схеме ЗУ нет, поскольку их роль исполняет диодный мост.

О деталях. Конденсаторы С1–С4 подбирают неполярные типа МБГО, МБГП, МБЧГ, КБГ-МН, МБМ или МБГЧ с рабочим напряжением не менее 300 В для МБГЧ и КБГ-МН и не более 600 В для приборов остальных типов.

Категорически недопустимо использование электролитических конденсаторов, даже если они рассчитаны на соответствующее напряжение. “Электролит” — полярный прибор, работающий только в цепях постоянного тока. При подключении в цепь переменного тока он просто взорвётся.

Вместо диодов Д242 можно применять любые другие, выдерживающие ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 25 В. Подходят, например, диоды Д214 или германиевые Д305. При любых условиях их нужно поставить на радиаторы. Трансформатор Тр1 обычный сетевой с выходным напряжением 24–26 В, способный обеспечить хотя бы полуторный зарядный ток. Приборы PA1 и PV2 — амперметр с пределом измерения 10–15 А и вольтметр на напряжение 20 В соответственно.

Указанное зарядное устройство можно применять и для зарядки батарей с другим напряжением (например, 6-вольтовых), но здесь необходимо учитывать, что «вес» тумблеров S1–S4 будет другой, и придётся определяться по амперметру.

Прибор для зарядки и тренировки аккумулятора

Это самодельное зарядное устройство заряжает аккумулятор пульсирующим током, причём в паузах между импульсами зарядки батарея разряжается током порядка 0,5 А. Это позволяет не только качественно зарядить батарею, но и успешно , осуществляя тренировку АКБ. Зарядный ток в импульсе может достигать 10 А, регулировка тока плавная.

Электрическая схема зарядного устройства для тренировки батарей

Сетевое напряжение понижается трансформатором Т1 до величины 25 В и подаётся на однополупериодный выпрямитель, собранный на диодах D1 и D2, включенных параллельно для увеличения мощности. Регулировка тока происходит при помощи ключа, встроенного на транзисторе VТ1, включенного в минусовую цепь зарядки. Степень открытия транзистора, а значит, и зарядный ток — регулируется с помощью переменного резистора R1. Питание резистор получает от простейшего параметрического стабилизатора R1, D3.

По окончании каждого положительного полупериода диоды запираются, и до начала следующего — батарея разряжается через балластный резистор R4. Ток разрядки фиксированный и, как было сказано выше, составляет 500 мА. Зарядный ток контролируется при помощи амперметра PA1, а напряжение на батарее вольтметром PV1.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Контролируя зарядный ток, необходимо учитывать, что его часть (около 10 %) течёт через балластный резистор R4. Кроме того, прибор показывает усреднённое значение, тогда как зарядка батареи производится только в половину периода. Поэтому, к примеру, при импульсном зарядном токе в 5 А амперметр с учётом потерь на R4 покажет 1,8 А.

Для предупреждения глубокого разряда батареи через балластный резистор при пропадании сетевого напряжения введён узел защиты, собранный на реле К1. Пока зарядное устройство работает, его обмотка находится под напряжением, а контакты К1.1 и К1.2 (включены параллельно для увеличения мощности) подключают батарею к ЗУ.  При пропадании сетевого напряжения реле отпускает, и его контакты отключают заряжаемый аккумулятор.

О деталях. На месте Т1 может работать любой силовой трансформатор, выдающий 22–25 В при токе в 5 А. Диоды D1 D2 — любые десятиамперные, выдерживающие обратное напряжение не ниже 40 В. Они установлены на общий радиатор. VТ1 — транзистор серии КТ827 с любой буквой. Его тоже нужно поставить на радиатор. Если корпус прибора металлический, то в качестве радиатора может выступать и он.

Стабилитрон D3 — любой маломощный с напряжением стабилизации 7,5–12 В. Резисторы R3 и R4 — С5-16МВ и ПЭВ-15 соответственно. В качестве К1 используется реле переменного тока РПУ-0 на напряжение срабатывания 24 В. Каждая группа его контактов выдерживает ток до 6 А.

 Полезно. При необходимости можно применять реле постоянного тока, но тогда его обмотку придётся подключить к схеме через выпрямительный мост.

Зарядное устройство для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Эта схема способна обеспечить зарядный ток до 6 А и выделяется небольшими габаритами, поскольку использует широтно-импульсный метод регулирования (ШИМ), а управляющий током зарядки транзистор работает в ключевом режиме, что существенно снижает рассеиваемую на нём мощность.

Электросхема зарядного устройства с ШИМ

Задающий генератор блока регулировки тока собран на элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы К561ЛА7, элементы DD1.3, DD1.4 — буферные. Частота генератора — 13 кГц, скважность плавно регулируется с помощью переменного резистора R3. С генератора сигнал поступает на регулирующий элемент — мощный полевой транзистор VT1, работающий в ключевом режиме.

В зависимости от положения движка переменного резистора отношение времени открытия транзистора к его закрытому состоянию меняется, а значит, изменяется и средний ток зарядки батареи, который можно контролировать при помощи амперметра PA1.

Питание микросхема получает от простейшего параметрического стабилизатора, собранного на элементах R1, VD4. Сам стабилизатор подключен к выпрямительному мосту, обеспечивающему напряжение зарядки. Из соображений компактности, диодный мост собран на полупроводниках Шоттки с незначительным падением напряжения. Лампа EL1 — индикаторная.

О деталях. Вторичная обмотка трансформатора Т1 должна обеспечивать ток 6–7 А при напряжении 16–20 В. Если использовать трансформатор, у вторичной обмотки которого есть отвод от середины, то выпрямитель можно собрать по схеме, приведённой ниже, сократив число выпрямительных диодов вдвое.

Двухполупериодный выпрямитель на двух диодах

В мостовом выпрямителе используется диодная сборка VD1.1 VD1.2 и два отдельных диода VD3 и VD4. Все элементы установлены на общий радиатор 160х45 мм через слюдяные прокладки. При необходимости диоды Шоттки можно заменить обычными выпрямительными, но габариты устройства при этом увеличатся, поскольку понадобится радиатор большего размера. При замене необходимо учитывать, что диоды должны выдерживать ток 10 А и обратное напряжение не менее 40 В.

Если зарядный ток не будет превышать 5 А, то транзистор VT1 устанавливать на радиатор не нужно. При большем токе понадобится радиатор — медная или алюминиевая пластина размером 50х50х1 мм.

В качестве амперметра используется индикатор записи магнитофона М476/2, включенный параллельно с шунтом. Шунт представляет собой кусок медного обмоточного провода ПЭВ-2 1,5, намотанный на оправку диаметром 8 мм. Количество витков — 16, сопротивление — около 0,1 Ом.

Зарядное устройство с фазоимпульсной регулировкой

Это мощное зарядное устройство славится тем, что собрано из доступных советских деталей, которые наверняка найдутся у любого радиотехника. Прибор обеспечивает плавную регулировку тока в пределах 0 … 10 А и пригоден для зарядки аккумуляторов ёмкостью до 100 А·ч.

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов с фазоимпульсной регулировкой

Это обычный тиристорный регулятор напряжения с фазоимпульсным управлением. Роль элемента управления выполняет аналог однопереходного транзистора, сделанный на двух биполярных приборах VT1 и VT2. Изменяя сопротивление переменного резистора R1, мы меняем время задержки открывания тиристора относительно начала полупериода, а значит, и ток зарядки, который контролируется по показаниям амперметра PA1. Для измерения напряжения на клеммах батареи служит прибор PV1. Питается устройство от мостового выпрямителя VD1–VD4, подключенного к понижающему трансформатору Т1.

О деталях. Вместо заданного на схеме тиристора КУ202В можно использовать КУ202 с буквами Г–Е, а также более мощные Т-160 и Т-250. Диоды VD1–VD4 — обычные выпрямительные с обратным напряжением не менее 40 В и выдерживающие ток 10 А. Подойдут, например, Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213 и т. п.

Тиристор и выпрямительные диоды необходимо установить на радиаторы с эффективной площадью рассеяния 100 см² каждый. Если используется мощный тиристор серии «Т», то на радиатор его ставить не нужно. В качестве Т1 можно использовать любой силовой трансформатор, обеспечивающий ток 10 А при напряжении 18–22 В. Отлично подойдёт, к примеру ТН-61, имеющий три обмотки по 6,3 В при токе 8 А. Этого вполне достаточно для зарядки батареи ёмкостью до 80 А·ч.

Транзистор КТ361А можно заменить на КТ361б – КТ361Е, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж – КТ501К, КТ502Г. На месте VT2 может работать КТ315А-КТ315Д, КТ3102А, КТ312Б. Вместо диода КД 105Д подойдут КД105Г, КД105В, Д226 (с любым индексом). Измерительный прибор PA1 — амперметр с пределом измерения 10–15 А или микроамперметр с соответствующим шунтом. PV1 — вольтметр с пределом измерения 15–20 В.

Зарядное устройство с регулировкой по высокому напряжению (по первичной обмотке)

Это устройство отличается от предыдущих тем, что тиристорный регулятор зарядного тока расположен в цепи первичной обмотки силового трансформатора. При помощи этого ЗУ можно заряжать батареи током до 6 А. Поскольку коммутируемые токи по напряжению 220 В будут намного меньше, чем по низкому, радиатор регулирующему элементу не нужен. Кроме того, амперметр PA1 не имеет громоздкого шунта, а значит, устройство получается несколько компактнее.

Зарядное устройство с регулировкой по высокому напряжению

В этой схеме используется всё тот же фазоимпульсный метод. Поскольку тиристор не может работать в цепях переменного тока, он включен через диодный мост  VD1–VD4. Управляет тиристором однопереходный транзистор VT1. Задержка его открывания от начала полупериода зависит от положения движка переменного резистора R5. Именно им и регулируется зарядный ток.

В момент открытия тиристор шунтирует диодный мост, и всё сетевое напряжение прикладывается к первичной обмотке T1. При этом со вторичной обмотки снимается напряжение определённой величины (0–20 В, в зависимости от положения движка переменного резистора R5) и, пройдя через выпрямитель VD5–VD8, поступает на клеммы заряжаемого аккумулятора. Узел измерения тока собран на микроамперметре, зашунтированном резистором R1. Резистор R2 служит для калибровки прибора. Лампа HL1 — индикаторная.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Вольтметра это зарядное устройство не имеет, поэтому контролировать напряжение на клеммах заряжаемого аккумулятора придётся внешним вольтметром, к примеру, тестером. Впрочем, ничего не мешает просто встроить вольтметр в прибор.

О деталях. На месте VD1–VD4 могут работать диоды Д231–Д234, Д245, Д247 с любым буквенным индексом, КД202 с буквами К, М, Р. Радиаторы им, как и тиристору, не нужны. Вместо германиевых Д305 в низковольтном выпрямителе можно использовать Д231–Д233 без буквенного индекса или с буквой А. Их придётся установить на радиаторы с площадью поверхности 100 см².

Конденсатор С1 должен иметь по возможности меньший ТКЕ, иначе при прогреве устройства зарядный ток «поплывёт». Подойдут конденсаторы типа К73-17 или К73-24. Трансформатор Т1 должен обеспечивать на вторичной обмотке напряжение 18–22 В при токе нагрузки 6–7 А. Микроамперметр (PA1) можно взять любой с током полного отклонения 100 мкА.

Важно! Все элементы зарядного устройства, включенные в цепь первичной обмотки, во время работы прибора находятся под опасным для жизни напряжением. Перед любой перепайкой или изменением схемы обязательно отключаем конструкцию от сети, а на шток переменного резистора R5 надеваем ручку из изоляционного материала.

Автоматическое зарядное устройство из драйвера для светодиодных лент

Драйвер для питания светодиодных лент, если он достаточно мощный (не менее 100 Вт), — готовое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Единственное, что нас не устраивает — это выходное напряжение. Драйвер выдаёт 12 вольт, конечное напряжение зарядки свинцово-кислотного аккумулятора — 13,8 В. Если учесть падение напряжения на зарядных проводах, то нам нужно заставить выдавать блок питания 14,0–14,4 вольта (зависит от толщины проводов). Этим и займёмся.

Для эксперимента возьмём драйвер мощностью 110 Вт — он сможет развить зарядный ток в 7,6 А — более чем достаточно для любого автомобильного аккумулятора. Взглянем на типовую схему драйвера китайского производства:

Типовая схема драйвера для светодиодной ленты китайского производства

Нас интересует подстроечный резистор P1 (справа вверху на блоке «Выпрямитель 12 В»). Подключаем к выходу устройства вольтметр, само устройство подключаем к сети. Небольшой отвёрткой вращаем ползунок подстроечного резистора (на плате он обозначен “VR”), пытаясь поднять напряжение до 14,0–14,4 В. Скорее всего, сделать это не удастся — слишком велика разница. На нашем блоке напряжение удалось вытянуть лишь до 13,26 В.

Диапазона регулировки подстроечного резистора нам не хватило

Тут есть два варианта:

1. Заменить подстроечный резистор другим, большего номинала.
2. Заменить постоянный резистор R37, стоящий в делителе, другим, меньшего номинала.

Воспользуемся вторым вариантом. Но тут возникает непредвиденная проблема — нумерация элементов на нашем блоке и на схеме не совпадают. «Пляшем» от подстроечного резистора, разбираясь в дорожках, и выясняем, что на нашей плате этот резистор обозначен “R30”.

Нас интересует резистор R30

На схеме он имеет номинал 2,2 кОм, но мы рисковать не будем, поскольку схема явно не родная — выпаиваем его и измеряем сопротивление омметром. Результат — 5 кОм.

Номинал нашего R30 составил 5 кОм

Берём переменный резистор того же номинала, впаиваем на место R30, выводим движок на максимальное сопротивление и включаем блок питания в сеть. Постепенно уменьшая сопротивление, устанавливаем необходимую величину выходного напряжения.

Напряжение на выходе составляет 14,5 В

Здесь оно несколько выше нужного, но позже мы подгоним его более точно штатным подстроечным резистором VR.

Важно! Движок переменного резистора крутим очень осторожно, стараясь не поднимать напряжение выше 15 В, поскольку сглаживающие конденсаторы в фильтре драйвера рассчитаны на максимальное напряжение в 16 В.

Выпаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление.

Нам нужен постоянный резистор сопротивлением 4,5 кОм

Такого номинала не существует, устанавливаем ближайший — 4,6 кОм. Снова включаем устройство, штатным подстроечным резистором VR выставляем выходное напряжение 14,0– 14,4 В. Собираем блок — и у нас в руках готовое зарядное устройство со стабилизированным выходным напряжением.

Особая прелесть такого решения состоит в том, что устройство является автоматическим и никогда не перезарядит батарею, даже если мы забудем вовремя снять её с зарядки. Идеальное решение для AGM и гелевых батарей, которые очень боятся перезаряда.

Зарядное устройство из блока питания ПК

Это устройство тоже является автоматическим — оно, как и предыдущая конструкция, не даст перезарядить аккумуляторную батарею, поскольку работает в режиме стабилизации напряжения и по окончании зарядки ток через аккумулятор падает до 0. Доработке будет подвергаться блок питания персонального компьютера, собранный на ШИМ-микросхеме TL494 или её аналогах, список которых приведён в табличке ниже.

Аналоги микросхемы TL494 

Прибор	Описание		Прибор	Описание
GL494	Зарубежный полный аналог		M5T494P	Зарубежный полный аналог
IR9494N			MB3759
MB3759			UA494PC
NE5561			UC494
UPC494			UC494CN
XR494			UPC494C
ECG1729			MB3759
IR3M02			UA494DM
IR9494			IR9494
MB3759			MB3759
UPC494C			1114ЕУ3	Отечественный полный аналог
UA494DC			1114ЕУ4
ECG1729			1114ЕУЗ
HA11794			К1114ЕУ3
IR3M02			КР1114ЕУ4

Итак, разбираем блок, вынимаем из корпуса плату. Из платы выпаиваем все питающие провода, кроме зеленого. Он служит для запуска БП материнской платой. Нам подобное управление не нужно, а потому этот провод мы просто припаиваем к площадкам, к которым раньше припаивались чёрные провода (иначе говоря — замыкаем на минус), чтобы блок питания запускался сразу после подачи на него 220 В.

Зелёный провод управления припаиваем к минусовой шине питания

Теперь к площадкам, к которым подпаивались жёлтые и чёрные провода, припаиваем два толстых провода с «крокодилами» для подключения к аккумулятору. Тот, который подпаивается вместо жёлтых, будет плюсовым, а вместо чёрных — минусовым.

Теперь нужно заставить БП выдавать вместо 12 В нужные для зарядки свинцового аккумулятора 13,8–14 В (14,4 с учётом падения напряжения на проводах под нагрузкой). Делаем это точно так же, как и в предыдущей конструкции, — заменой резистора на прибор другого номинала.

Находим первый вывод микросхемы TL494 или её аналога, ориентируясь по ключу-выемке на корпусе прибора. На фото ниже первый вывод помечен красной, а сам ключ — зелёными стрелками.

Нумерация выводов ведётся от ключа против часовой стрелки

Переворачиваем плату и по дорожке, ведущей от этого вывода, определяем, что к нему подпаяны три резистора. Нас интересует тот, который вторым выводом подключен к шине +12 В. На фото ниже он помечен красным лаком.

Нас интересует этот резистор

Номинал этого резистора нужно изменить (увеличить), но на сколько? Выпаиваем его и замеряем сопротивление. В нашем случае сопротивление составило 38 кОм. Берём переменный резистор примерно вчетверо большего номинала, выставляем движком сопротивление 38 кОм и впаиваем его вместо того, который выпаяли. Плавно увеличивая сопротивление, выставляем выходное напряжение на значение 14,4 В.

Установка выходного напряжения при помощи переменного резистора

Важно! Для каждого блока питания номинал этого резистора будет разный, т. к. схемы и детали в блоках разные, но алгоритм изменения напряжения один для всех. При поднятии напряжения свыше 15 В, может быть сорвана генерация ШИМ. После этого блок придётся перезагружать, предварительно уменьшив сопротивление переменного резистора.

Выпаиваем переменный резистор, измеряем его сопротивление, подбираем постоянный ближайшего номинала, впаиваем. Проверяем наше зарядное устройство, нагрузив его лампочкой от автомобильной фары и контролируя выходное напряжение под нагрузкой. Оно должно остаться практически тем же — 14 В.

Под нагрузкой выходное напряжение “просело” на несколько десятых — это нормально

Как заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Зарядка аккумулятора самодельным устройством ничем не отличается от зарядки промышленным прибором.

1. Выводим регулятор тока в «0».
2. Подключаем заряжаемый аккумулятор к клеммам ЗУ.
3. Подаём питание на ЗУ.
4. Устанавливаем необходимый ток зарядки.
5. При напряжении 13,2–13,4 В на клеммах батареи уменьшаем ток вдвое.
6. При напряжении на клеммах 13,8 В выводим регулятор тока в «0», выключаем питание ЗУ, отключаем аккумулятор.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

В двух последних конструкциях контролировать напряжение на батарее не нужно — как только аккумулятор зарядится, ток зарядки станет равным нулю.

Вот в принципе и всё о самодельных зарядных устройствах. Прочитав этот материал, мы без труда сможем подобрать наиболее подходящую схему зарядного устройства и повторить её.

Зарядное устройство для аккумуляторов своими руками: схемы, типы, порядок работ

Содержание статьи

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.

Читайте также: Характеристики автомобильных аккумуляторов

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.

Схема простого зарядного устройства для АКБ

Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для

автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.

Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.

Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.

Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для десульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 ампер\часов.

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 ампер\часов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

переделал на транзистор

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером.  Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.

По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.

Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).

Плата в формате .lay; скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Делаем самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов

Самодельные зарядные устройства для аккумуляторов обычно имеют очень простую конструкцию, а дополнительно к тому и повышенную надежность как раз ввиду простоты схемы. Еще один плюс от изготовления зарядки своими руками – относительная дешевизна комплектующих и как результат – невысокая себестоимость прибора.

Почему сборная конструкция лучше покупного

Основная задача подобной техники – поддерживать на требуемом уровне заряд аккумуляторной батареи автомобиля в случае необходимости. Если разрядка АКБ произошла рядом с домом, где есть нужное устройство, то проблем не возникнет. В противном случае, когда нет подходящей техники для питания аккумулятор, и средств тоже недостаточно, можно собрать прибор своими руками.

Необходимость использования вспомогательных средств для подпитки АКБ автомобиля обусловлена в первую очередь низкими температурами в холодное время года, когда наполовину разряженная аккумуляторная батарея представляет собой главную, а иногда и вовсе не разрешимую проблему, если только вовремя не подзарядить АКБ. Тогда самодельные зарядные устройства для питания автомобильных аккумуляторов станут спасением для пользователей, которые не планируют вкладываться в такую технику, по крайней мере, в данный момент.

Принцип действия

До определенного уровня АКБ авто может получать питание от самого транспортного средства, а если точнее, от электрогенератора. После этого узла обычно устанавливается реле, ответственное за установку напряжения не более 14,1В. Чтобы аккумуляторная батарея зарядилась до предела, необходимо более высокое значение данного параметра – 14,4В. Соответственно, для реализации такой задачи как раз и применяются АКБ.

Основные узлы данного устройства – трансформатор и выпрямитель. В результате на выход подается постоянный ток с напряжением определенной величины (14,4В). Но почему наблюдается разбег с напряжением самой батареи – 12В? Это делается с целью обеспечения возможности зарядить АКБ, разряженной до уровня, когда значение данного параметра аккумулятора приравнивалось 12В. Если зарядка будет характеризоваться таким же по значению параметром, то в результате питание АКБ станет сложно выполнимой задачей.

Смотрим видео, самое простое устройство для заряда АКБ:

Но здесь есть нюанс: небольшое превышение уровня напряжения аккумуляторной батареи не является критичным, тогда как существенно завышенная величина этого параметра очень плохо скажется в дальнейшем на работоспособности АКБ. Принцип функционирования, которым отличается любое, даже самое простое зарядное устройство для питания автомобильного аккумулятора, заключается в повышении уровня сопротивления, что приведет к снижению зарядного тока.

Соответственно, чем больше значение напряжения (стремится к 12В), тем меньше ток. Для нормальной работы АКБ желательно устанавливать определенную величину тока заряда (порядка 10% от емкости). В спешке велик соблазн изменить значение этого параметра на большее, однако, это чревато негативными последствиями для самой аккумуляторной батареи.

Что потребуется для изготовления АКБ?

Основные элементы простой конструкции: диод и обогреватель. Если правильно (последовательно) подключить их к АКБ, можно добиться желаемого – аккумуляторная батарея будет заряжена через 10 часов. Но любителям экономить электроэнергию такое решение может не подойти, потому как расход в этом случае составит порядка 10 кВт. Работа полученного устройства характеризуется невысоким КПД.

Основные элементы простой конструкции

Но для создания подходящей модификации придется несколько видоизменить отдельные элементы, в частности, трансформатор, мощность которого должна быть на уровне 200-300 Вт. При наличии старой техники, подойдет данная деталь из обычного лампового телевизора. Для организации системы вентиляции пригодится кулер, лучше всего, если он будет от компьютера.

Когда создается простое зарядное устройство для питания аккумулятора своими руками, в качестве основных элементов выступает еще транзистор и резистор. Чтобы наладить работу конструкции, понадобится компактный снаружи, но довольно вместительный корпус из металла, хороший вариант – короб от стабилизатора.

Схема простого зарядного устройства

В теории такого рода технику сможет собрать даже начинающий радиолюбитель, который ранее не сталкивался со сложными схемами.

Схема простого устройства для заряда аккумулятора

Основная трудность заключается в необходимости видоизменить трансформатор. При таком уровне мощности обмотки характеризуются невысокими показателями напряжения (6-7В), ток будет равен 10А. Обычно же требуется напряжение 12В или 24В, в зависимости от типоисполнения аккумуляторной батареи. Чтобы получить такие значения на выходе устройства, необходимо обеспечить параллельное соединение обмоток.

Поэтапная сборка

Самодельное зарядное устройство для питания аккумулятора автомобиля начинается с подготовки сердечника. Наматывание провода на обмотки выполняется с максимальным уплотнением, важно, чтобы витки плотно прилегали друг к другу, и не оставалось просветов. Нельзя забывать и об изоляции, которая ставится с интервалом в 100 витков. Сечение провода первичной обмотки – 0,5 мм, вторичной – от 1,5 до 3,0 мм. Если учесть, что при частоте 50 Гц 4-5 витков могут обеспечить напряжение 1В, соответственно, для получения 18В требуется порядка 90 витков.

Далее, подбирается диод подходящей мощности, чтобы выдерживать подаваемые на него в будущем нагрузки. Лучший вариант – генераторный диод автомобиля. Чтобы исключить риск перегрева, необходимо обеспечить эффективную циркуляцию воздуха внутри корпуса такого прибора. Если короб не перфорирован, следует позаботиться об этом до начала сборки. Кулер необходимо подключить к выходу зарядного устройства. Основная его задача – охлаждение диода и обмотки трансформатора, что учитывается при выборе участка для установки.

Смотрим видео, подробная инструкция по изготовлению:

Схема простого зарядного устройства для питания автомобильного аккумулятора содержит еще и переменный резистор. Для нормального функционирования зарядки необходимо получить сопротивление на уровне 150 Ом и мощность 5 Вт. Более прочих соответствует этим требованиям модель резистора КУ202Н. Можно подобрать отличный от этого вариант, но его параметры должны быть сходными по значению с указанными. Задача резистора заключается в регулировке напряжения на выходе устройства. Модель транзистора КТ819 также является наилучшим вариантом из ряда аналогов.

Оценка эффективности, себестоимость

Как видно, если необходимо собрать самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, его схема более чем проста для реализации. Единственная трудность – компоновка всех элементов и установка их в корпус с последующим соединением. Но такую работу сложно назвать трудоемкой, а стоимость всех используемых деталей крайне мала.

Некоторые из деталей, а, быть может, и все наверняка найдутся у радиолюбителя дома, например, кулер от старого компьютера, трансформатор от лампового телевизора, старый корпус от стабилизатора. Что касается степени эффективности, то подобные устройства, собранные своими руками, не отличаются очень высоким КПД, однако, в результате все же справляются со своей задачей.

Смотрим видео, полезные советы специалиста:

Таким образом, крупных вложений в создание самодельной зарядки не требуется. Наоборот, все элементы стоят крайне мало, что выгодно оттеняет данное решение в сравнении с устройством, которое можно приобрести в готовом виде. Рассмотренная выше схема не отличается высокой эффективностью, но ее главный плюс – заряженный аккумулятор авто, хоть и спустя 10 часов. Можно усовершенствовать этот вариант или рассмотреть множество других, предлагаемых для реализации.

Зарядное для авто своими руками – инструкция – как сделать

Бывает, что приобрести зарядное устройство для автомобильного аккумулятора нет возможности – и тогда стоит попробовать сделать его собственными руками. Трудности будут, но все равно такая идея вполне реальна.

Причины, по которым вы однажды не сможете купить новую зарядку для автомобильного аккумулятора, могут быть разные: или дорого, или магазины закрыты или их просто нет рядом. Поэтому мы предложим различные варианты самодельной “зарядки”.

Зарядное устройство для аккумулятора должно быть надежным, ведь его приходится надолго оставлять под напряжением возле автомобиля. А такое стоит недешево

Предупредим сразу: даже если вы не имеете диплома электрика, сделать зарядное устройство своими силами можно. Вы сможете сами сделать корпус и несущую панель( раму), смонтировать на нем детали и приготовить провода для соединения деталей.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как правильно «прикурить» авто, если сел аккумулятор

А вот когда дойдет очередь до собственно соединения клемм деталей между собой проводами, советуем попросить о помощи профессионального электрика. Да и в случае каких-либо сомнений стоит обратиться за консультацией к профессионалу.

Чтобы он проконтролировал важные моменты:

1. Правильность подбора трансформатора и других компонентов
2. Правильность соединения деталей между собой проводами
3. Надежность изоляции там, где это необходимо

Схема простейшего зарядного устройства для АКБ несложная. Вместо готового диодного моста можно взять четыре отдельных диода (третья схема)

Как работает зарядное устройство

Зарядное устройство для аккумулятора – это прибор, который снижает напряжение бытовой сети 220 вольт до 13-14 вольт, одновременно преобразуя ток из переменного в постоянный (именно такой нужен аккумулятору). Также у многих “зарядок” есть схема, регулирующая силу тока, подаваемого на клеммы АКБ. Таким образом, зарядное устройство содержит лишь два-три основных компонента, которые вам понадобится раздобыть прежде всего.

Поэтому, вам понадобятся такие компоненты:

1. Трансформатор для снижения напряжения с 220 до 20 вольт. Можно найти такой на барахолке, где продают старые радиодетали – от лампового телевизора, большой радиолы и тому подобное.
2. Выпрямитель – диодный мост, спайку из 4-х диодов. Мост можно также соорудить самостоятельно из мощных диодов, а можно позаимствовать от старого автомобильного генератора.
3. Провода многожильные – сечением жилы не менее 2,5 мм для соединения деталей и подключения к розетке 220 В и аккумулятору.
4. Амперметр с пределами измерения 0-10 ампер.
5. Два предохранителя – один на 0,5 ампер, второй – на 10 ампер с корпусами.
6. Зажимы – ”крокодилы” и штепсельная вилка для сети 220 вольт.

Два вида соединений в электрических цепях: параллельное (слева) и последовательное (справа).

Что на самом деле трудно – и очень важно – так это правильно подключить трансформатор и соединить с ним выпрямитель – диодный мост. Здесь желательно обратиться за помощью к профессиональному электрику, тем более что некоторые легкодоступные трансформаторы (например, телевизионный ТС-180) имеют первичную и вторичную обмотки из двух частей каждая, и их надо тоже правильно соединить между собой.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Какое купить зарядное устройство для аккумулятора

После окончательной сборки зарядного устройства и проверки его опытным электриком прибор нужно наладить – имеется в виду в первую очередь ток зарядки. В самом простом случае он может быть нерегулируемым, но все равно его надо установить на определенном значении. После подключения «зарядки» к батарее следует в один из проводов, ведущих к АКБ, последовательно включить амперметр и проверить силу тока.

Чтобы сложить зарядное устройство для АКБ, понадобится буквально несколько вполне доступных компонентов. Главное – правильно их соединить

Если регулятор не планируется, желательно установить среднее значение тока – около 3-5 ампер (номинальный ток зарядки – 10% от емкости АКБ). Скорее всего, сначала ток окажется большим, поэтому для его снижения надо врезать в этот же провод последовательно резистор большой мощности (номинал в Омах подбирается расчетным путем) или 12-вольтную автомобильную лампочку. И от ее мощности (5, 21, 55 Ватт) будут зависеть сила тока.

Для обустройства простейшего регулятора тока можно установить в корпусе устройства несколько мощных (с большой теплоотдачей) резисторов, которые по очереди или одновременно вы будете потом включать в цепь подзарядки. Для удобства здесь понадобится определенный переключатель, который будет переключать провода между резисторами разного номинала.

Диодный мост нужен, чтобы сделать из переменного тока постоянный, мост состоит из 4-х диодов. Имейте в виду, что он снижает напряжение – примерно с 20 вольт до 14-ти.

Советы по изготовлению зарядного устройства

• Главное в электротехнике – безопасность. Ни экономия, ни дефицит материалов не могут послужить поводом для игнорирования безопасностью.
• Проектируя прибор, имейте в виду, что при работе он будет нагреваться, поэтому используйте термостойкие материалы: металл, гетинакс или текстолит, провода большого сечения и с надежной изоляцией
• Соединение проводов с клеммами компонентов схемы надо фиксировать не только пайкой, а предварительно еще и механическим путем – скруткой или загибанием жилы.
• Ток заряда имеет большое значение для долговечности аккумулятора, поэтому очень желателен амперметр. Даже если сначала вы не сможете установить этот прибор, оставьте на корпусе место для него, чтобы прокачать свою зарядку позже.

Рекомендация Авто24

Если финансовый вопрос для вас имеет большое значение, имейте в виду: качественное, то есть долговечное и безопасное зарядное устройство не может стоить дешево. Между тем, сделать такой добротный прибор своими руками вполне возможно, главное – заручиться поддержкой консультанта – профессионального электрика.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как проверить, почему разряжается аккумулятор

Зарядные устройства для автомобильного аккумулятора своими руками

Часто владельцам автомобилей приходится сталкиваться с таким явлением как невозможность запуска двигателя по причине разряда аккумулятора. Для решения проблемы потребуется воспользоваться зарядкой для АКБ, которая стоит немалых денег. Чтобы не тратиться на покупку нового зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, можно смастерить его своими руками. Важно только отыскать трансформатор с необходимыми характеристиками. Для изготовления самодельного устройства не обязательно быть электриком, а весь процесс в целом займёт не больше нескольких часов.

Особенности функционирования аккумуляторов

Не все водители знают о том, что в автомобилях используются свинцово-кислотные аккумуляторы. Такие АКБ отличаются своей выносливостью, поэтому способны служить до 5 лет.

Для зарядки свинцовых АКБ используется ток, который равняется 10% от общей ёмкости аккумулятора. Это значит, что для зарядки аккумулятора, ёмкость которого составляет 55 А/ч, требуется зарядный ток в 5,5 А. Если подать очень большой ток, то это может привести к закипанию электролита, что, в свою очередь, приведёт к снижению срока службы устройства. Маленький ток зарядки не продлевает срок службы АКБ, однако он не способен негативно отражаться на целостности устройства.

Это интересно! При подаче тока 25 А происходит быстрая подзарядка аккумулятора, поэтому уже через 5-10 минут после подключения ЗУ с таким номиналом можно запускать двигатель. Такой большой ток выдают современные инверторные зарядные устройства, только он негативно сказывается на сроке службы аккумулятора.

При зарядке АКБ происходит протекание зарядного тока обратно рабочему. Напряжение для каждой банки не должно быть выше 2,7 В. В АКБ на 12 В установлено 6 банок, которые между собой не связаны. В зависимости от напряжения аккумулятора, отличается количество банок, а также необходимое напряжение для каждой банки. Если напряжение будет больше, то это приведёт к возникновению процесса разложения электролита и пластин, что способствует выходу из строя АКБ. Чтобы исключить возникновение процесса закипания электролита, напряжение ограничивают на 0,1 В.

Батарея считается разряженной, если при подключении вольтметра или мультиметра, приборы показывают напряжение 11,9-12,1 В. Такой аккумулятор следует немедленно подзарядить. Заряженный аккумулятор имеет напряжение на клеммах 12,5-12,7 В.

Пример напряжения на клеммах заряженного аккумулятора

Процесс заряда представляет собой восстановление израсходованной ёмкости. Зарядка аккумуляторов может выполняться двумя способами:

1. Постоянный ток. При этом регулируется зарядный ток, значение которого составляет 10% от ёмкости устройства. Время заряда составляет 10 часов. Напряжение заряда при этом изменяется от 13,8 В до 12,8 В за всю длительность зарядки. Недостаток такого способа заключается в том, что необходимо контролировать процесс зарядки, и вовремя отключить зарядное устройство до закипания электролита. Такой способ является щадящим для АКБ и нейтрально влияет на их срок службы. Для воплощения такого способа используются трансформаторные зарядные аппараты.
2. Постоянное напряжение. При этом на клеммы АКБ подаётся напряжение величиной 14,4 В, а ток изменяется от больших значений к меньшим автоматически. Причём это изменение тока зависит от такого параметра, как время. Чем дольше заряжается АКБ, тем ниже становится величина тока. Перезаряд АКБ получить не сможет, если только не забыть выключить аппарат и оставить его несколько суток. Преимущество такого способа в том, что уже через 5-7 часов аккумулятор зарядится на 90-95%. АКБ можно также оставлять без присмотра, поэтому такой способ пользуется популярностью. Однако мало кому из автовладельцев известно о том, что такой метод зарядки является «экстренным». При его использовании существенно снижается срок службы АКБ. Кроме того, чем чаще осуществлять зарядку таким способом, тем быстрее будет разряжаться устройство.

Теперь даже неопытный водитель может понять, что если нет необходимости торопиться с зарядкой АКБ, то лучше отдать предпочтение первому варианту (по току). При ускоренном восстановлении заряда снижается срок службы устройства, поэтому высока вероятность того, что уже в ближайшее время понадобится покупать новый аккумулятор. Исходя из вышесказанного, в материале будут рассматриваться варианты изготовления зарядных устройств по току и напряжению. Для изготовления можно использовать любые подручные устройства, о которых поговорим далее.

Требования к зарядке АКБ

Перед проведением процедуры изготовления самодельного зарядного для АКБ необходимо обратить внимание на следующие требования:

1. Обеспечение стабильного напряжения 14,4 В.
2. Автономность устройства. Это означает, что самодельное устройство не должно требовать присмотра за ним, так как зачастую АКБ заряжается ночью.
3. Обеспечение отключения зарядного устройства при увеличении зарядного тока или напряжения.
4. Защита от переполюсовки. Если устройство будет подключено к АКБ неправильно, то должна срабатывать защита. Для реализации в цепь включается предохранитель.

Переполюсовка представляет собой опасный процесс, в результате которого АКБ может взорваться или закипеть. Если аккумулятор исправен и лишь слегка разряжен, то при неправильном подключении зарядного  устройства произойдёт повышение тока заряда выше номинального. Если же АКБ разряжена, то при переполюсовке наблюдается увеличение напряжения выше заданного значения и как итог — электролит закипает.

Варианты самодельных зарядных устройств для АКБ

Перед тем как приступать к разработке зарядного устройства для АКБ, важно понимать, что такой аппарат является самоделкой и может негативно влиять на срок службы аккумулятора. Однако иногда такие аппараты попросту необходимы, так как позволяют существенно сэкономить деньги на приобретении заводских устройств. Рассмотрим, из чего же можно изготовить зарядные аппараты своими руками для аккумуляторов и как это сделать.

Зарядка из лампочки и полупроводникового диода

Этот способ зарядки актуален при таких вариантах, когда нужно завести автомобиль на севшем аккумуляторе в домашних условиях. Для того чтобы это сделать, понадобятся составляющие элементы для сборки аппарата и источник переменного напряжения 220 В (розетка). Схема самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора содержит следующие элементы:

1. Лампа накаливания. Обычная лампочка, которая ещё именуется в народе как «лампа Ильича». Мощность лампы влияет на скорость заряда аккумулятора поэтому чем больше этот показатель, тем быстрее можно будет завести мотор. Оптимальный вариант – это лампа мощностью 100-150 Вт.
2. Полупроводниковый диод. Элемент электроники, главным предназначением которого является проведение тока только в одну сторону. Необходимость данного элемента в конструкции зарядки заключается в том, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное. Причём для таких целей понадобится мощный диод, который сможет выдержать большую нагрузку. Использовать можно диод, как отечественного производства, так и импортный. Чтобы не покупать такой диод, его можно найти в старых приёмниках или блоках питания.
3. Штекер для подключения в розетку.
4. Провода с клеммами (крокодилы) для подключения к АКБ.

Это важно! Перед сборкой такой схемы нужно понимать, что всегда имеется риск для жизни, поэтому следует быть предельно внимательными и осторожными.

Схема подключения зарядного устройства из лампочки и диода к АКБ

Включать штекер в розетку следует только после того, как вся схема будет собрана, а контакты заизолированы. Чтобы избежать возникновения тока короткого замыкания, в цепь включается автоматический выключатель на 10 А. При сборке схемы важно учесть полярность. Лампочка и полупроводниковый диод должны быть включены в цепь плюсовой клеммы аккумулятора. При использовании лампочки в 100 Вт, будет поступать зарядный ток величиной 0,17 А на АКБ. Для зарядки аккумулятора на 2 А понадобится заряжать его на протяжении 10 часов. Чем больше мощность лампы накаливания, тем выше значение зарядного тока.

Это важно! Не рекомендуется использовать лампы накаливания мощностью более 200 Вт, так как диод может сгореть от перегрузки. Оптимальный вариант мощности ламп – это 60-150 Вт.

Заряжать таким устройством полностью севший аккумулятор не имеет смысла, а вот подзарядить при отсутствии заводского ЗУ — вполне реально.

Зарядное устройство для АКБ из выпрямителя

Этот вариант также относится к категории простейших самодельных зарядных устройств. В основу такого ЗУ входят два основных элемента – преобразователь напряжения и выпрямитель. Существует три вида выпрямителей, которые заряжают устройство следующими способами:

• постоянный ток;
• переменный ток;
• ассиметричный ток.

Выпрямители первого варианта заряжают аккумулятор исключительно постоянным током, который очищается от пульсаций переменного напряжения. Выпрямители переменного тока подают пульсирующее переменное напряжение на клеммы аккумулятора. Ассиметричные выпрямители имеют положительную составляющую, а в качестве основных элементов конструкции используются однополупериодные выпрямители. Такая схема имеет лучший результат по сравнению с выпрямителями постоянного и переменного тока. Именно его конструкция и будет рассмотрена далее.

Для того чтобы собрать качественное устройство для зарядки АКБ, понадобится выпрямитель и усилитель тока. Выпрямитель состоит из следующих элементов:

• предохранитель;
• мощный диод;
• стабилитрон 1N754A или Д814А;
• выключатель;
• переменный резистор.

Электрическая схема ассиметричного выпрямителя

Для того чтобы собрать схему, понадобится использовать предохранитель, рассчитанный на максимальный ток в 1 А. Трансформатор можно взять от старого телевизора, мощность которого не должна превышать 150 Вт, а выходное напряжение составлять 21 В. В качестве резистора нужно взять мощный элемент марки МЛТ-2. Выпрямительный диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А поэтому оптимальный вариант – это модели типа Д305 или Д243. В основу усилителя входит регулятор на двух транзисторах серии КТ825 и 818. При монтаже транзисторы устанавливаются на радиаторы для улучшения охлаждения.

Сборка такой схемы выполняется навесным способом, то есть на очищенной от дорожек старой плате располагаются все элементы и подключаются между собой с помощью проводов. Её преимуществом является возможность регулировки выходного тока для зарядки АКБ. Недостатком схемы является необходимость найти необходимые элементы, а также правильно их расположить.

Простейшим аналогом представленной выше схемы является более упрощённый вариант, представленныё на фото ниже.

Упрощённая схема выпрямителя с трансформатором

Предлагается воспользоваться упрощённой схемой с применением трансформатора и выпрямителя. Кроме того, понадобится лампочка на 12 В и 40 Вт (автомобильная). Собрать схему не составит труда даже новичку, но при этом важно обратить внимание на то, что выпрямительный диод и лампочка должны быть расположены в цепи, которая подаётся на минусовую клемму АКБ. Недостатком такой схемы является получение пульсирующего тока. Чтобы сгладить пульсации, а также снизить сильные биения, рекомендуется воспользоваться схемой, которая представлена ниже.

Схема с диодным мостом и сглаживающим конденсатором уменьшает пульсации и снижает биение

Зарядное устройство из блока питания компьютера: пошаговая инструкция

В последнее время популярностью пользуется такой вариант автомобильной зарядки, который можно изготовить самостоятельно, воспользовавшись компьютерным блоком питания.

Первоначально понадобится рабочий блок питания. Для таких целей подойдёт даже блок, имеющий мощность 200 Вт. Он выдаёт напряжение 12 В. Его будет недостаточно, чтобы зарядить АКБ, поэтому немаловажно повысить это значение до 14,4 В. Пошаговая инструкция изготовления ЗУ для АКБ из блока питания от компьютера выглядит следующим образом:

1. Первоначально выпаиваются все лишние провода, которые выходят из блока питания. Оставить нужно только зелёный провод. Его конец нужно припаять к минусовым контактам, откуда выходили чёрные провода. Делается эта манипуляция для того, чтобы при включении блока в сеть, сразу запускалось устройство.

   Конец зелёного провода необходимо припаять к минусовым контактам, где находились чёрные провода

2. Провода, которые будут подключаться к клеммам аккумулятора, необходимо припаять к выходным контактам минуса и плюса блока питания. Плюс припаивается на место выхода жёлтых проводов, а минус на место выхода чёрных.
3. На следующем этапе необходимо реконструировать режим работы широтно-имульсной модуляции (ШИМ). За это отвечает микроконтроллер TL494 или TA7500. Для реконструкции понадобится нижняя крайняя левая ножка микроконтроллера. Чтобы к ней добраться, необходимо перевернуть плату.

   За режим работы ШИМ отвечает микроконтроллер TL494

4. С нижним выводом микроконтроллера соединены три резистора. Нас интересует резистор, который соединён с выводом блока 12 В. Он отмечен на фото ниже точкой. Этот элемент следует выпаять, после чего измерить значение сопротивления.

   Резистор, обозначенный фиолетовой точкой, необходимо выпаять

5. Резистор имеет сопротивление около 40 кОм. Он подлежит замене на резистор с иным значением сопротивления. Чтобы уточнить величину необходимого сопротивления, требуется первоначально к контактам удалённого резистора припаять регулятор (переменный резистор).

   На место удалённого резистора припаивают регулятор

6. Теперь следует устройство включить в сеть, предварительно подключив к выходным клеммам мультиметр. Изменяется выходное напряжение при помощи регулятора. Нужно получить значение напряжения в 14,4 В.

   Выходное напряжение регулируется переменным резистором

7. Как только значение напряжения будет достигнуто, следует выпаять переменный резистор, после чего измерить полученное сопротивление. Для вышеописанного примера его значение составляет 120,8 кОм.

   Полученное сопротивление должно составлять 120,8 кОм

8. Исходя из полученного значения сопротивления, следует подобрать аналогичный резистор, после чего запаять его на место старого. Если найти резистор такой величины сопротивления не удаётся, то можно подобрать его из двух элементов.

   Последовательная пайка резисторов суммирует их сопротивление

9. После этого проверяется работоспособность устройства. По желанию к блоку питания можно установить вольтметр (можно и амперметр), что позволит контролировать напряжение и ток зарядки.

Общий вид зарядного устройства из блока питания компьютера

Это интересно! Собранное ЗУ имеет функцию защиты от тока короткого замыкания, а также от перегрузки, однако оно не защищает от переполюсовки, поэтому следует припаивать выводящие провода соответствующего цвета (красный и чёрный), чтобы не перепутать.

При подключении ЗУ к клеммам АКБ будет подаваться ток около 5-6 А, что является оптимальным значением для устройств ёмкостью 55-60А/ч. На видео ниже показано, как сделать ЗУ для АКБ из блока питания компьютера с регуляторами напряжения и тока.

Какие ещё имеются варианты ЗУ для АКБ

Рассмотрим ещё несколько вариантов самостоятельных зарядных устройств для аккумуляторов.

Использование зарядки от ноутбука для АКБ

Один из самых простых и быстрых способов оживления севшего аккумулятора. Для реализации схемы оживления АКБ с помощью зарядки от ноутбука понадобятся:

1. Зарядное устройство от любого ноутбука. Параметры зарядных устройств составляют 19 В и ток около 5 А.
2. Лампа галогеновая мощностью 90 Вт.
3. Соединительные провода с зажимами.

Переходим к реализации схемы. Лампочка используется для того, чтобы ограничить ток до оптимального значения. Вместо лампочки можно использовать резистор.

Зарядку для ноутбука также возможно использовать для «оживления» автомобильного аккумулятора

Собрать такую схему не составляет большого труда. Если зарядку от ноутбука не планируется использовать по назначению, то штекер можно отрезать, после чего подключить к проводам зажимы. Предварительно при помощи мультиметра следует определить полярность. Лампочка включается в цепь, которая идёт на плюсовую клемму аккумулятора. Минусовая клемма от АКБ подключается напрямую. Только после подключения устройства к АКБ можно осуществлять подачу напряжения на блок питания.

ЗУ своими руками из микроволновой печи или аналогичных приборов

С помощью трансформаторного блока, который имеется внутри микроволновки, можно сделать ЗУ для АКБ.

Пошаговая инструкция изготовления самодельного зарядного устройства из трансформаторного блока от микроволновки представлена ниже.

1. С микроволновки нужно снять трансформаторный блок.
2. Удалить вторичную обмотку, после чего заменить её на изолированный провод сечением свыше 2 мм² .
3. Определиться с необходимым количеством витков, которые нужно сделать при помощи изолированного провода. Выяснить необходимое значение можно экспериментальным путём. Для этого необходимо намотать 10 витков, после чего измерить выходное напряжение. К примеру, если его значение будет составлять 2 В, то для достижения 14,5 В понадобится сделать около 70 витков. Выходное напряжение будет зависеть от сечения используемого провода.

   С трансформаторного блока микроволновой печи удаляется обмотка

4. Для реализации схемы понадобится диодный мост и мощный конденсатор.
5. По желанию в цепь можно включить амперметр, который будет показывать ток.

Схема подключения трансформаторного блока, диодного моста и конденсатора к автомобильному аккумулятору

Сборку устройства можно осуществлять на любом основании. При этом важно, чтобы все конструкционные элементы были надёжно защищены. При необходимости схему можно дополнить выключателем, а также вольтметром.

Бестрансформаторное зарядное устройство

Если поиски трансформатора завели в тупик, то можно воспользоваться простейшей схемой без понижающих устройств. Ниже представлена такая схема, которая позволяет реализовать ЗУ для аккумулятора без использования трансформаторов напряжения.

Электрическая схема ЗУ без использования трансформатора напряжения

Роль трансформаторов выполняют конденсаторы, которые рассчитаны на напряжение величиной 250В. В схему следует включить минимум 4 конденсатора, расположив их параллельно. Параллельно конденсаторам в цепь включается резистор и светодиод. Роль резистора заключается в гашении остаточного напряжения после отключения устрйоства от сети.

В цепь также включается диодный мост, рассчитанный на работу с токами до 6А. В схему мост включается после конденсаторов, а к его выводам подключаются провода, идущие на АКБ для зарядки.

Как заряжать аккумулятор от самодельного устройства

Отдельно следует разобраться в вопросе о том, как же правильно заряжать аккумулятор самодельным зарядным устройством. Для этого рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

1. Соблюдение полярности. Лучше лишний раз проверить полярность самодельного устройства мультиметром, нежели «кусать локти», потому что причиной выхода из строя АКБ стала ошибка с проводами.
2. Не проверять АКБ при помощи замыкания контактов. Такой способ только «убивает» устройство, а не оживляет его, как указывается во многих источниках.
3. Включать устройство в сеть 220 В следует только после того, как выводные клеммы будут подключены к аккумулятору. Аналогичным образом осуществляется и отключение устройства.
4. Соблюдение техники безопасности, так как работа осуществляется не только с электричеством, но и с аккумуляторной кислотой.
5. Процесс зарядки АКБ необходимо контролировать. Малейшая неисправность может стать причиной серьёзных последствий.

Исходя из вышеуказанных рекомендаций, следует сделать вывод о том, что самодельные устройства хоть и являются приемлемыми, но всё же не способны заменить заводские. Изготавливать самодельную зарядку не безопасно, особенно если вы не уверены в том, что сможете это правильно сделать. В материале представлены самые простые схемы реализации зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, которые всегда будут полезны в хозяйстве.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Обсуждения закрыты для данной страницы

способов сделать собственное зарядное устройство

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора — необходимость для каждого автовладельца. Крайне важно, чтобы зарядное устройство было у вас дома и куда бы вы ни пошли, чтобы иметь запасной план на случай, если ваш автомобиль заглохнет.

Что такое автомобильное зарядное устройство для самостоятельной сборки? DIY — автомобильное зарядное устройство «Сделай сам». Вы можете настроить и изготовить зарядное устройство, используя различные типы источников питания, которые есть у вас дома.

Источники питания, которые не используются в ваших старых компьютерах, можно преобразовать в собственное автомобильное зарядное устройство.

Как сделать в домашних условиях автомобильное зарядное устройство на 12 В

Есть разные способы и способы изготовления зарядного устройства в домашних условиях. Один из популярных способов создать автомобильное зарядное устройство для самостоятельной сборки — использовать блок питания старого компьютера. Вы можете превратить его в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора дома.

1. Использование блока питания ПК

Блок питания ПК теперь можно преобразовать для использования в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками простое и удобное в использовании.

Не нужно тратить слишком много денег на автомобильное зарядное устройство. Этот подручный инструмент может вам очень помочь и сэкономить много денег.

Вот пошаговая инструкция ниже:

1. Достаньте желтые провода и подключите его к разъему. Он будет служить вам 12 В. Повторите то же самое для черных проводов, но все будет наоборот. Теперь у вас есть разъемы.
2. Включите зарядное устройство. Ваше 12 В в вашем блоке питания не будет вашим основным напряжением.
3. Подключите провод к резистору и к кабелю 5V, который оказался красным. Самый простой способ сделать это — подключить черный и красный провода к автомобильной лампочке с напряжением 12 В, которое будет вашим резистором.
4. Замкните черный и серый провод вместе. Он сообщит вам, что питание уже включено. Цвета проводов различаются в зависимости от блока питания. Проследите, чтобы питание было включено.
5. Включите блок питания, группа должна заработать, и вентилятор должен начать крутиться, а лампочки должны быть включены.
6. Разъемы необходимо проверять мультиметром.

Необходимых инструментов:

● Источник питания Smps
● Удлинительные провода питания
● Проверка напряжения мультиметром
● Разъем аккумулятора 12 В
● Трехконтактный провод питания
● Разъем аккумулятора

2. Использование блока питания At / ATX

Еще один способ сделать автомобильное зарядное устройство самостоятельно — использовать блок питания ATX. Блок питания ATX может быть мощным автомобильным зарядным устройством. Вам понадобится только блок питания ATX с указанной управляемой схемой.Это может быть что угодно между TL 494 или эквивалентом KIA494, DBL494 или GL494.

Необходимых инструментов:

● Резистор 15К
● Светодиод
● Резистор 680
● Потенциометр
● Зажимы соединителя

Выполните следующие действия:

1. При изготовлении зарядного устройства вам понадобится потенциометр на контакте 1 разъема 494 или любой его аналог и резистор 15 кОм, подключенный к отрицательному полюсу.
2. Отрегулируйте его до 13,8 В, и вы можете сказать, что ваше зарядное устройство в порядке.Если вы не можете использовать 13,8 В, попробуйте заменить резистор 15 кОм на 10 кОм.
3. Теперь ваше зарядное устройство готово к работе. Вы можете помочь окружающей среде, повторно используя старый ATX или блок питания.

3. Создание автомобильного зарядного устройства на солнечной батарее

Автомобильное зарядное устройство на солнечной батарее — один из самых практичных способов сэкономить деньги. Полезно иметь зарядное устройство на солнечной батарее. Но было бы интереснее создать собственное автомобильное зарядное устройство на солнечной батарее.

Когда ваш автомобиль будет храниться в течение длительного времени, ваш аккумулятор начнет разряжаться.Солнечная панель — это практичный способ сохранить заряд автомобильного аккумулятора. Выберите солнечную панель высокой мощности, которую можно удобно разместить на лобовом стекле автомобиля или повесить на окно.

Найдите солнечное зарядное устройство, которое можно легко использовать, вставив его в прикуриватель. В большинстве случаев такие панели используются в качестве зарядных устройств, но даже если у вас большая батарея, существует опасность перезарядки.

Однако эти солнечные батареи редко подвергаются обману.Вам больше не понадобится контроллер заряда.

Можно ли зарядить автомобильный аккумулятор от сетевой розетки?

Да, еще можно зарядить автомобильный аккумулятор от розетки. Однако вам все равно нужно использовать автомобильное зарядное устройство. Однако есть некоторые незначительные отличия в работе автомобильных зарядных устройств. Процесс такой же.

Вы можете заряжать аккумулятор в машине, если живете в городе. Вы должны удалить аккумулятор для выставления счета.Обязательно заряжайте аккумулятор на улице или в гараже на случай, если аккумулятор перегреется и взорвется.

Всегда соблюдайте меры безопасности при зарядке аккумулятора, чтобы снизить риск взрыва.

Вот как использовать розетку для зарядки автомобильного аккумулятора:

Шаг 1: Сначала нужно наполнить аккумулятор дистиллированной водой до внутренних пластин. Этот процесс не требуется для герметичных и необслуживаемых аккумуляторов.Не переполняйте аккумулятор. Кислота элемента расширяется при зарядке.
Шаг 2: Убедитесь, что удалили все украшения при выполнении этого процесса. Это необходимо для снижения риска ожога при коротком замыкании.
Шаг 3: Вы должны подключить красный провод к положительной клемме аккумулятора. Встряхните разъем несколько раз, чтобы убедиться, что он плотно прилегает к штырю ячейки.
Шаг 4: Попробуйте подключить черный провод к отрицательной клемме аккумулятора.Снова встряхните разъем, чтобы надежно закрепить его на клемме аккумулятора.
Шаг 5: Убедитесь, что бензин и другие легковоспламеняющиеся вещества не находятся рядом с аккумулятором и зарядным устройством и не находятся в других источниках возгорания, таких как тряпки и газеты.
Шаг 6: Следуйте инструкциям, прилагаемым к зарядному устройству, и подключите его к розетке. Престо! Вы закончили и успешно использовали розетку для зарядки аккумуляторов.

Необходимых инструментов:

● Зарядное устройство
● Дистиллированная вода
● Заряжаемый аккумулятор

Есть ли места, где можно купить комплект для самостоятельного зарядного устройства?

Есть много разных мест или автомагазинов, где продаются комплекты зарядных устройств для самостоятельной сборки.Они предлагают множество вариантов для вашего проекта зарядного устройства.

Вот некоторые из магазинов, которые предоставляют комплекты зарядных устройств для ваших домашних работ.

1. На Amazon.com. У них есть различные комплекты зарядных устройств DIY. Вы можете заказать эти наборы в Интернете. Вы также можете просмотреть их продукты на их веб-сайте Amazon.com и сравнить их с другими продуктами.
Вы должны основывать свое решение на технических характеристиках продукта и отзывах людей, которые использовали и пробовали этот продукт.Это проверенный и надежный способ получить лучший продукт в Интернете.
2. Bangood.com. Это еще один онлайн-портал, который предлагает комплект для самостоятельного зарядного устройства. Как и Amazon.com, Bangood доставляет свой продукт через Интернет. Они продают комплекты автомобильных зарядных устройств в Интернете.

Лучшие модели автоматических зарядных устройств DIY, которые вы можете купить на Amazon

1. Комплект для самостоятельной сборки зарядного устройства Fidget Engine 1. Вы можете почувствовать это чувство выполненного долга с этим комплектом зарядного устройства DIY Fidget Engine.После завершения сборки DIY вы также можете использовать его в качестве стартового набора для прыжков.

Может приводить в действие бензиновые автомобили и транспортные средства. Он также может заставить автомобиль работать, даже если аккумулятор уже разряжен.

Вы также можете использовать его как внешний аккумулятор в своих электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, iPhone, iPod и многие другие. Он оснащен светодиодом, который может обеспечить достаточное освещение в ночное время.

Плюсы:

● Вы также можете использовать его как стартовый комплект для прыжков.
● Может приводить в действие бензиновые автомобили и транспортные средства.
● Он может включиться, даже если батарея уже разряжена.
● Его можно использовать как внешний аккумулятор.
● Поставляется со светодиодом.

Минусы:

● Гарантия.

Спецификация продукта:

Бренд: Двигатель Fidget
Модель: Комплект для сборки
Выход: 5V / 2A
Вход: 15V / 1A
Время зарядки: 4 часа

2.Комплект для самостоятельного зарядного устройства SUNWALK 5W 12V. Это зарядное устройство для самостоятельной сборки Sunwalk создано с высокой эффективностью в небольшой солнечной батарее. Его можно преобразовать в более значительную нагрузку, которая включает в себя гораздо большее напряжение и заряды.

Поставляется в небольшом портативном размере с оригинальным корпусом. Эти солнечные батареи могут дать энергию для удобного домашнего использования с бесплатной зеленой энергией, поступающей от нашего солнца.

Плюсы:

● Это зарядное устройство для солнечных батарей своими руками.
● Поставляется в небольшом портативном размере.
● Имеет творческий корпус.
● Это полиэтиленовая пленка с защитой.

Минусы:

● Гарантия.

Спецификация продукта:

Марка: Sunwalk
Модель: 5 Вт 12 В

Можно ли использовать зарядное устройство 12 В для зарядки автомобильного аккумулятора?

Конечно, вы можете зарядить автомобильный аккумулятор с помощью зарядного устройства на 12 В, но вам придется подождать не менее 24 часов.Это предписанное время для приличного заряда аккумулятора. Это также зависит от того, насколько разряжена ваша батарея.

Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов своими руками — яркая идея. Это может помочь вам сэкономить много денег, и в то же время у вас может быть что-то, что поможет вам по пути на работу или в школу. Вам никогда не придется беспокоиться о том, чтобы застрять в глуши.

Цепь зарядного устройства

| Полный проект DIY Electronics

Большинство зарядных устройств прекращают зарядку батареи, когда она достигает максимального зарядного напряжения, установленного схемой.Эта схема зарядного устройства для аккумулятора 12 В заряжает аккумулятор при определенном напряжении, то есть напряжении поглощения, и после достижения максимального напряжения зарядки зарядное устройство изменяет выходное напряжение на напряжение холостого хода для поддержания аккумулятора при этом напряжении. Напряжение абсорбции и плавающее напряжение зависят от типа батареи.

Для этого зарядного устройства установлены напряжения для герметичной свинцово-кислотной (SLA) батареи 12 В, 7 Ач, для которой напряжение поглощения составляет от 14,1 В до 14,3 В, а плавающее напряжение — 13.От 6 до 13,8 В. Для безопасной работы и во избежание перезарядки аккумулятора, напряжение поглощения выбрано как 14,1 В, а плавающее напряжение выбрано как 13,6 В. Эти значения должны быть установлены в соответствии с указаниями производителя батареи.

Схема зарядного устройства 12 В

Рис. 1: Схема зарядного устройства 12 В для батареи

Принципиальная схема абсорбирующего и поплавкового зарядного устройства на 12 В показана на рис. 1. Он построен на понижающем трансформаторе X1, регулируемом стабилизаторе напряжения LM317 (IC1), компараторе операционного усилителя LM358 (IC2). и несколько других компонентов.Используемый в этой схеме первичный трансформатор 230 В переменного тока и вторичный трансформатор 15–0–15 В, 1 А понижают сетевое напряжение, которое выпрямляется диодами D1 и D2 и сглаживается конденсатором C1. Это напряжение подается на вход LM317 для регулирования.

Базовая схема представляет собой регулируемый источник питания, использующий LM317, с контролем на выходе путем изменения сопротивления на регулировочном штыре 1. Для LM317 требуется хороший радиатор. LM358 — это усилитель двойного действия, который используется для контроля перезарядки аккумулятора.Конденсатор C4 должен быть как можно ближе к выводу 1 IC2. Перемычка J1 используется для калибровки (настройки). Устанавливая напряжение зарядки, снимите перемычку и после калибровки снова подключите ее.

Для начальной настройки снимите перемычку J1, выключите S2, включите S1 и отрегулируйте потенциометр VR2, чтобы получить 13,6 В в контрольной точке TP2. Отрегулируйте потенциометр VR3 так, чтобы светодиод 2 начал светиться. Отрегулируйте потенциометр VR1 так, чтобы он показал 0,5 В (разница 14,1 В и 13,6 В) в контрольной точке TP1. Настройте VR2 на 14,1 В в контрольной точке TP2.

С этими настройками TP2 должен показывать 14,1 В при низком напряжении в контрольной точке TP3 и 13,6 В при высоком напряжении в контрольной точке TP3. Подключите перемычку J1. Теперь зарядное устройство готово к работе. Подключите заряжаемый аккумулятор 12 В (BUC), соблюдая полярность, к CON2. Включите S2; один из светодиодов вне LED2 и LED3 загорится (скорее всего, это будет LED2). Если ни один из них не загорается, проверьте соединения; батарея могла быть разряжена. Включите S1 для зарядки. Полностью заряженный аккумулятор будет обозначен свечением светодиода LED3.

Не беспокойтесь, если вы забудете выключить зарядное устройство. Зарядное устройство находится на плавающем напряжении (13,6 В), и его можно держать в этом режиме зарядки вечно.

Строительство и испытания

Односторонняя печатная плата для цепи абсорбирующего аккумулятора 12 В и плавающего зарядного устройства показана на рис. 2, а схема ее компонентов — на рис. 3. Соберите схему на печатной плате, за исключением трансформатора X1 и заряжаемой батареи (BUC).

Рис. 2: Печатная плата схемы зарядного устройства 12В Рис.3: Компонентная компоновка печатной платы

Загрузите печатную плату и компоновку компонентов в формате PDF: щелкните здесь

Поместите печатную плату в небольшую коробку. Закрепите клемму аккумулятора на передней части коробки для подключения BUC. Подключите переключатели S1 и S2, потенциометры VR1 — VR3 и т. Д. На корпусе коробки.

Банкноты EFY

1. Выключите S2 или отсоедините клеммы аккумулятора, чтобы избежать ненужной разрядки аккумулятора, когда он не заряжается, то есть когда S1 выключен.
2. Подключите аккумулятор, соблюдая полярность.
3. Корпус IC1 не должен быть заземлен, поэтому используйте изоляцию.

---

Фаяз Хассан, менеджер металлургического завода в Висакхапатнам, Висакхапатнам, интересуется проектами микроконтроллеров, мехатроникой и робототехникой.

Эта статья была впервые опубликована 26 июня 2016 г. и обновлена ​​13 августа 2019 г.

Как сделать зарядное устройство постоянного тока

Хотя большинство аккумуляторов заряжаются с использованием электричества постоянного тока, большинство зарядных устройств работают от источника переменного тока.Зарядное устройство, которое питается от сети переменного тока, затем преобразует энергию в источник постоянного тока с низким напряжением и малым током. Фактически, зарядное устройство для аккумуляторов, которое работает от источника постоянного тока, может преобразовывать ток в переменный, а затем обратно в постоянный, чтобы учесть изменение напряжения, необходимое для правильной зарядки аккумуляторов. Читайте советы о том, как сделать и использовать зарядное устройство постоянного тока.

Шаг 1 — Определите напряжение источника постоянного тока и батареи

Первым шагом к перезарядке ваших батарей от источника постоянного тока является определение напряжения, необходимого для зарядки аккумулятора, а также напряжения, доступного на источник.Проверьте источник питания на наличие напряжения. Как правило, автомобили обеспечивают питание 12 вольт, а лодки — 24 вольт. В то же время проверьте аккумулятор на необходимое напряжение для зарядки. Это число может быть указано на самой батарее или может быть таким же, как выходное напряжение устройства с батарейным питанием, подключенного к батарее.

Шаг 2 — Приобретите инвертор постоянного / переменного тока

Инвертор постоянного / переменного тока преобразует электрическую мощность постоянного тока в мощность переменного тока того же напряжения, что и в стандартных настенных розетках.Это будет необходимо для того, чтобы преобразовать блок питания вашего зарядного устройства в нужный тип.

Шаг 3 — Создание зарядного устройства переменного тока

Используйте кремниевый диод, основание лампочки, изолированный провод 16 калибра и разъем к инвертору, чтобы создать зарядное устройство с питанием от переменного тока. Начните с разрезания проволоки на три части: две примерно по восемь дюймов и одна из 12 дюймов. Снимите изоляцию с концов каждого отрезка провода. Используя отвертку, соедините и оберните конец одного из проводов от кремниевого диода к одному из базовых разъемов цоколя лампочки.Присоедините один конец одного короткого провода к другому проводу диода.

Затем подключите другой короткий провод к инвертору на одном конце и к другому разъему в нижней части цоколя лампы на другом конце. Наконец, прикрепите один конец длинного провода к другому разъему инвертора. Возможно, вы захотите смонтировать всю проводку и основание лампочки на поверхности или в каком-либо корпусе, чтобы обеспечить большую портативность. Вкрутите лампочку в цоколь.

Подключив инвертор к источнику постоянного тока, подключите каждый из открытых проводов к одному концу заряжаемой батареи.Закрепите их на месте лентой. Подождите несколько часов, чтобы аккумулятор стандартного размера полностью зарядился, и остерегайтесь возможности перезарядки. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь проконсультироваться со специалистом по электротехнике или в магазине бытовой техники.

Все об интеллектуальных зарядных устройствах: часто задаваемые вопросы

Интеллектуальное зарядное устройство 1,5 А (# 7402)

4.0A Интеллектуальное зарядное устройство (# 7403)

Интеллектуальное зарядное устройство на 8 А (# 7406)

Интеллектуальное зарядное устройство на 15 А (# 7407)

Для типа батареи

12 В: SLA, AGM, необслуживаемый, залитый, влажный элемент, VRLA, гель, свинцово-кислотный, вентилируемый, глубокий цикл

12 В: железо-фосфат лития (LiFePo4), 12 В и 6 В: LPF, SLA, AGM, не требующий обслуживания, затопленный, влажный элемент, VRLA, гель, свинцово-кислотный, вентилируемый, глубокий цикл

12 В: железо-фосфат лития (LiFePo4), 12 В и 6 В: LPF, SLA, AGM, не требующий обслуживания, затопленный, влажный элемент, VRLA, гель, свинцово-кислотный, вентилируемый, глубокий цикл

12 В: железо-фосфат лития (LiFePo4), LPF, SLA, AGM, необслуживаемый, затопленный, влажный элемент, VRLA, гель, свинцово-кислотный, с вентиляцией, глубокий цикл

Защиты

Короткое замыкание, обратная полярность

Короткое замыкание, обратная полярность

Короткое замыкание, обратная полярность, перезаряд, перегрев

Короткое замыкание, обратная полярность, перезаряд, перегрев

Как разработать приложение для зарядного устройства

Аннотация: Ноутбуки все чаще требуют сложных алгоритмов и систем зарядки аккумуляторов.В этой статье представлена ​​информация и общие сведения о литий-ионных (Li +), никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл-гидридных (NiMH) батареях и связанных с ними переключаемых и линейных зарядных устройствах на уровне системы. Эти регуляторы напряжения и регуляторы тока управляются внешними микропроцессорами, такими как 8051 или Microchip PIC, и примеры этих контроллеров предоставляются. Приведен обзор требований к зарядке аккумуляторов с обычным химическим составом с помощью микросхем зарядных устройств Maxim, а также обсуждение компромиссов на уровне системы и советов по проектированию встроенного ПО, а также список инженерных ресурсов World Wide Web.

В предыдущем выпуске журнала Maxim’s Engineering Journal (том 27) обсуждались новые разработки в области автономных зарядных устройств. В этой второй статье из серии, состоящей из двух частей, рассматриваются проблемы системного уровня при применении микросхем зарядного устройства.

За последние пять лет рыночное давление на портативное оборудование превратило простое зарядное устройство в сложное переключаемое устройство, способное заряжать усовершенствованный аккумулятор за 30 минут. Эта разработка также знаменует собой отход от автономных, автономных ИС зарядных устройств, которые использовались всего несколько лет назад.Некоторые из этих микросхем обладали значительным интеллектом: достаточным для решения сложной задачи быстрой зарядки современных аккумуляторов.

Maxim по-прежнему производит микросхемы автономных зарядных устройств, но в последнее время рыночный спрос изменился. Сегодняшние подсистемы зарядного устройства для аккумуляторов регулируют напряжение и ток зарядки с помощью интеллектуального внешнего микроконтроллера (мкКл), обычно доступного где-либо еще в системе. Такой подход обеспечивает низкую стоимость при работе с большими объемами и обеспечивает максимальную гибкость при адаптации зарядного устройства к конкретному применению.

Когда-то весь необходимый интеллект находился в самой ИС контроллера зарядного устройства, но теперь разработчик системы должен реализовать алгоритм зарядки и написать соответствующую прошивку. В этой статье представлена ​​информация и общие сведения, необходимые для реализации систем зарядных устройств на основе широкого ассортимента микросхем зарядных устройств для аккумуляторов компании Maxim для всех популярных химикатов.

Следующее обсуждение представляет собой обзор требований к зарядке аккумуляторов обычного химического состава с помощью микросхем зарядных устройств Maxim.В нем рассматриваются компромиссы на уровне системы и советы по проектированию микропрограмм, а также перечислены ресурсы всемирной паутины, доступные разработчикам. Обсуждение завершается примерами дизайна, основанными на двух обычных микроконтроллерах: 8051 и Microchip PIC. Любой из примеров может служить основой для дальнейшей разработки схем нестандартного зарядного устройства.

Обзор методов зарядки аккумуляторов

Сегодня на практике используются четыре типа аккумуляторных батарей: никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), гелеобразные свинцово-кислотные (PbSO4) и литий-ионные (Li +).Компромиссы, которые необходимо сделать между этими химическими составами, выходят за рамки данной статьи, но раздел Ссылки предоставляет доступ к такой информации.

Осторожно: обратитесь к производителю батареи за конкретными рекомендациями. Информация, представленная здесь, предназначена только для обзора требований к зарядке для различных химических элементов.

В этом разделе описываются общие методы зарядки и ограничения для четырех стандартных химикатов. Дополнительные сведения и справочную информацию см. В таблицах данных Maxim и других справочных материалах, цитируемых в конце статьи.

Быстрая зарядка аккумулятора имеет несколько фаз, как поясняется в тексте и на диаграмме состояний для стандартного зарядного устройства ( Рисунок 1 ).

Рис. 1. Общая диаграмма состояния зарядного устройства.

Инициализация

Хотя инициализация не является частью самой процедуры зарядки, она является важным этапом процесса. Зарядное устройство инициализируется и выполняет собственное самотестирование. Зарядка может быть прервана из-за сбоя питания и последующей повторной инициализации.Без интеллектуальной батареи или какого-либо энергонезависимого запоминающего устройства с отметкой времени такие события могут происходить незамеченными. Большинство зарядных устройств полностью переинициализируются после сбоя питания. Если перезарядка является проблемой, зарядное устройство может затем выполнить специальную последовательность самотестирования, чтобы определить, заряжена ли уже батарея. Например, аккумулятор, присутствующий при включении питания, должен вызвать такое действие.

Несколько обстоятельств могут позволить этой инициализации вызвать проблемы с зарядкой. Например, зарядное устройство с фиксированным временем зарядки обеспечивает зарядку аккумулятора в течение фиксированного интервала в четыре часа.Если сбой питания происходит через три часа 59 минут после зарядки, зарядное устройство начинает еще одну четырехчасовую зарядку, обеспечивая четырехчасовую перезарядку аккумулятора. Такое лечение может повредить аккумулятор, и это одна из причин, по которой фиксированная зарядка используется редко. Пример также показывает, почему зарядное устройство должно контролировать температуру батареи или использовать другие методы подключения в качестве резервной меры.

Квалификация ячейки

На этом этапе процедуры зарядки определяется, когда аккумулятор установлен и можно ли его заряжать.Обнаружение ячеек обычно выполняется путем поиска напряжения на клеммах зарядного устройства при выключенном источнике зарядного устройства, но этот метод может создать проблему, если элементы были подвергнуты глубокому циклическому циклу и вырабатывают небольшое напряжение. В качестве альтернативы зарядное устройство часто ищет термистор или закорачивающую перемычку, а не сам элемент. Наличие этого оборудования также может служить для идентификации аккумуляторной батареи. Интеллектуальные батареи, с другой стороны, осуществляют обширный обмен последовательными данными с аккумуляторной батареей, обычно обеспечивая все необходимые параметры зарядки по специализированному протоколу, подобному I²C, который называется шиной управления системой (SMBus ™).

Как только зарядное устройство определяет, что элемент установлен, оно должно определить, исправен ли элемент. Во время этой подфазы (квалификации) ячейка проверяется на базовое функционирование: разомкнутое, закороченное, горячее или холодное. Чтобы проверить, является ли элемент заряжаемым, некоторые зарядные устройства, особенно свинцово-кислотные, применяют легкий зарядный ток (примерно одну пятую от быстрой скорости) и дают элементу фиксированное количество времени для достижения заданного напряжения. Этот метод позволяет избежать проблемы ложных браковок для аккумуляторов PbSO4 с глубоким циклом цикла, и с одобрения производителя аккумуляторов его можно использовать также и для других химикатов.

Проверка температуры окружающей среды и температуры элементов также является частью этапа квалификации. Когда зарядное устройство обнаруживает высокую или низкую температуру, оно обычно ждет в течение заданного интервала времени, пока температура не вернется к номинальному значению. Если этого не происходит в отведенное время, зарядное устройство снижает ток зарядки. Это, в свою очередь, снижает температуру батареи, что увеличивает эффективность. Наконец, клетки проверяются на наличие открытых и коротких замыканий. Открытые ячейки легко обнаруживаются, но индикация закороченных ячеек требует подтверждения, чтобы избежать ложной индикации отказа.Если все эти проверки удовлетворительны, аккумулятор можно заряжать, и состояние повышается, как показано на рисунке 1.

Фаза предварительной подготовки (необязательно)

Некоторые зарядные устройства (в первую очередь для никель-кадмиевых аккумуляторов) включают дополнительную фазу предварительной подготовки, на которой аккумулятор полностью разряжается перед подзарядкой. Полная разрядка снижает уровень напряжения каждой батареи до 1 В на элемент и устраняет дендритные образования в электролите, которые вызывают то, что часто ошибочно называют эффектом памяти.Этот так называемый эффект памяти относится к наличию дендритных образований, которые могут сократить срок службы элемента, но полный цикл заряда и разряда иногда устраняет проблему.

Предварительная подготовка может выполняться перед каждой зарядкой или может следовать за индикацией (тестом под нагрузкой или другой операцией), что остается более половины заряда элемента. Предварительная подготовка может длиться от одного до десяти часов. Обычно не рекомендуется разряжать аккумулятор менее чем за час. Быстрое предварительное кондиционирование поднимает практическую проблему: что делать с теплом, рассеиваемым нагрузочным резистором.Также обычно не рекомендуется предварительное кондиционирование более десяти часов, если оно не может быть инициировано вручную при обнаружении снижения мощности. Путаница и непонимание окружают никель-кадмиевый «эффект памяти», поэтому разработчику не следует помещать кнопку на зарядном устройстве, чтобы нейтрализовать его.

Фаза и завершение быстрой зарядки

Используемые методы быстрой зарядки и завершения зависят от химического состава ячейки и других конструктивных факторов. Следующее обсуждение посвящено методам быстрой зарядки, широко используемым в современных аккумуляторных батареях.За конкретными инструкциями и рекомендациями обращайтесь в отдел приложений производителя батарей.

Ячейки NiCd и NiMH

Процедуры быстрой зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов очень похожи; они различаются в первую очередь используемым методом прерывания. В каждом случае зарядное устройство подает постоянный ток, отслеживая напряжение аккумулятора и другие переменные, чтобы определить, когда следует прекратить заряд. Возможны скорости быстрой зарядки, превышающие 2C, но наиболее распространенная скорость составляет около C / 2. Поскольку эффективность зарядки несколько меньше 100%, для полной зарядки со скоростью C / 2 требуется чуть более двух часов.

При подаче постоянного тока напряжение элемента медленно растет и в конечном итоге достигает пика (точки с нулевым наклоном). Зарядка NiMH должна быть прекращена на этом пике (точка 0ΔV). С другой стороны, зарядка NiCd должна завершаться в точке за пиком: когда напряжение батареи сначала показывает небольшое снижение (-ΔV) (, рис. 2, ). Повреждение элемента может произойти, если быстрая зарядка продолжится после точки подключения любой из батарей.

Рис. 2. Характеристики заряда никель-кадмиевых аккумуляторов при уровне заряда C / 2.

При скорости, превышающей C / 2 (в результате чего время зарядки составляет не более двух часов), зарядное устройство также контролирует температуру и напряжение элемента. Поскольку температура элемента быстро повышается, когда элемент достигает полного заряда, датчик температуры позволяет использовать другой метод завершения. Прерывание на этом положительном температурном склоне называется окончанием ΔT. Другие факторы, которые могут вызвать прерывание, включают время зарядки и максимальное напряжение элемента. В основе хорошо продуманных зарядных устройств лежит сочетание этих факторов.

Примечание : Поскольку определенные эффекты, которые появляются, когда ячейка впервые начинает зарядку, могут имитировать условия завершения, зарядные устройства обычно вводят задержку от одной до пяти минут перед активацией режимов завершения с определением наклона. Кроме того, условия прекращения заряда трудно обнаружить для скоростей ниже C / 8, потому что интересующие наклоны напряжения и температуры (ΔV / Δt и ΔT / Δt) малы и сопоставимы с другими эффектами системы. В целях безопасности во время быстрой зарядки аппаратное и программное обеспечение в этих системах всегда должно ошибаться на стороне завершения или .

Литий-ионные элементы

Зарядка литий-ионных аккумуляторов отличается от никелево-химических схем зарядки. Для обеспечения максимального хранения энергии безопасным способом может последовать дозаправка. Зарядные устройства Li + регулируют свое зарядное напряжение с точностью лучше, чем 0,75%, а их максимальная скорость зарядки устанавливается с ограничением тока, как и у настольного источника питания (, рис. 3, ). Когда начинается быстрая зарядка, напряжение элемента низкое, а зарядный ток принимает предельное значение тока.

Рис. 3. Зависимость напряжения Li + аккумулятора от зарядного тока.

Напряжение аккумулятора медленно растет во время зарядки. В конце концов, ток уменьшается, и напряжение повышается до уровня плавающего напряжения 4,2 В на элемент (, рис. 4, ).

Рис. 4. Профиль зарядки Li + аккумулятора.

Зарядное устройство может прекратить зарядку, когда батарея достигает своего постоянного напряжения, но этот подход игнорирует операцию доливки. Один из вариантов — запустить таймер при достижении напряжения холостого хода, а затем прекратить зарядку после фиксированной задержки.Другой метод — контролировать ток зарядки и отключать его на низком уровне (обычно 5% от предельного значения; некоторые производители рекомендуют более высокий минимум 100 мА). Этой технике также часто следует цикл долива.

За последние несколько лет произошли улучшения в Li + аккумуляторах, зарядных устройствах и в нашем понимании химического состава аккумуляторов. Самые ранние аккумуляторы Li + для потребительских приложений имели недостатки, влияющие на безопасность, но эти проблемы не могут возникнуть в современных хорошо спроектированных системах.Рекомендации производителей не являются ни статичными, ни полностью последовательными, и аккумуляторы Li + продолжают развиваться.

Свинцово-кислотные клетки

Батареи PbSO4 обычно заряжаются либо методом ограничения тока, либо более распространенным и, как правило, более простым методом ограничения напряжения. Метод зарядки с ограничением по напряжению аналогичен тому, который используется для аккумуляторов Li +, но высокая точность не так важна. Для этого требуется источник напряжения с ограничением по току, установленный на уровне несколько выше, чем напряжение холостого хода ячейки (около 2.45 В).

После операции предварительной подготовки, которая гарантирует, что аккумулятор будет заряжаться, зарядное устройство начинает быструю зарядку и продолжает до тех пор, пока не достигнет минимального зарядного тока. (Эта процедура аналогична зарядке Li +). Затем быстрая зарядка прекращается, и зарядное устройство применяет поддерживающий заряд в размере V _FLOAT (обычно около 2,2 В). Ячейки PbSO4 позволяют поддерживать это постоянное напряжение в течение неопределенных периодов времени ( Рисунок 5 ).

Рисунок 5.Профиль зарядки аккумулятора PbSO4.

При более высоких температурах ток быстрой зарядки для батарей PbSO4 должен быть уменьшен в соответствии с типичным температурным коэффициентом 0,3% на градус Цельсия. Максимальная температура, рекомендуемая для быстрой зарядки, составляет около 50 ° C, но поддерживающая зарядка, как правило, может продолжаться выше этой температуры.

Дополнительная дозаправка (все химические соединения)

Зарядные устройства для всех химикатов часто включают дополнительную фазу дозаправки. Эта фаза происходит после завершения быстрой зарядки и требует умеренного зарядного тока, который увеличивает аккумулятор до уровня полной зарядки.(Эта операция аналогична заполнению бензобака автомобиля после автоматической остановки насоса.) Дозаправка прекращается при достижении предела в отношении напряжения элемента, температуры или времени. В некоторых случаях дополнительная зарядка может обеспечить срок службы на 5% или даже на 10% больше, чем при стандартной быстрой зарядке. Здесь рекомендуется проявлять особую осторожность: аккумулятор полностью заряжен или почти полностью заряжен и, следовательно, может быть поврежден из-за перезарядки.

Дополнительный капельный заряд (все химические вещества, кроме Li +)

Зарядные устройства для всех химикатов часто включают дополнительную фазу подзарядки.Эта фаза компенсирует саморазряд батареи. Батареи PbSO4 имеют самую высокую скорость саморазряда (несколько процентов в день), а батареи Li + — самую низкую. Уровень заряда Li + настолько низок, что непрерывная подзарядка не требуется и не рекомендуется. Однако никель-кадмиевые батареи обычно могут принимать постоянный заряд C / 16 на неопределенный срок. Для NiMH-элементов безопасный непрерывный ток обычно составляет около C / 50, но капельная зарядка для NiMH-элементов не всегда рекомендуется.

Импульсный постоянный ток — это вариант, при котором зарядное устройство выдает короткие импульсы величиной примерно C / 8 с низким рабочим циклом, который обеспечивает типичный средний постоянный ток, равный C / 512.Поскольку импульсная подзарядка применима к обоим химическим составам никеля и хорошо поддается микропроцессорному (микропроцессорному) управлению (микропроцессор) типа включения / выключения, она используется почти повсеместно.

Общая система зарядки

Прежде чем рассматривать конкретные реализации схем, разработчики должны ознакомиться с общими блоками и функциями (, рис. 6, ). Все устройства быстрой зарядки должны в той или иной форме включать в себя эти блочные функции. Основной источник питания обеспечивает исходное питание постоянного тока, обычно от настенного куба или кирпича.Регуляторы тока и напряжения регулируют ток и напряжение, подаваемые на аккумулятор. Для менее дорогих зарядных устройств стабилизатор обычно представляет собой силовой транзистор или другой линейно-проходной элемент, который рассеивает мощность в виде тепла. Это также может быть импульсный импульсный источник питания, который включает в себя стандартный диод свободного хода для средней эффективности или синхронный выпрямитель для максимальной эффективности.

Рис. 6. Структурная схема стандартной системы зарядки.

Блоки справа на рисунке 6 представляют различные функции измерения и управления.Аналоговый контур управления током ограничивает максимальный ток, подаваемый на батарею, а контур напряжения поддерживает постоянное напряжение на элементе. (Обратите внимание, что для элементов Li + требуется высокий уровень точности подаваемого зарядного напряжения.)

Вольт-амперная характеристика (ВА) зарядного устройства может быть полностью программируемой или только по току, с ограничением напряжения (или наоборот. наоборот). Температура элемента всегда измеряется, и прекращение заряда может быть основано либо на уровне, либо на наклоне этого измерения.Зарядные устройства также измеряют время зарядки, обычно как вычисление в интеллектуальном блоке.

Этот блок обеспечивает интеллект для системы и реализует ранее описанный конечный автомат. Он знает, как и когда прекратить быструю зарядку. В микросхемах автономных зарядных устройств в микросхеме встроен интеллект. В противном случае он находится в микроконтроллере хоста, а другие аппаратные блоки находятся в ИС зарядного устройства. Как упоминалось ранее, эта последняя архитектура является предпочтительной сегодня.

Обзор предложений по зарядным устройствам Maxim

Maxim производит широкий выбор автономных микросхем и микросхем зарядного устройства в виде контроллера.Разнообразие позволяет разработчику системы идти на компромисс между производительностью, функциями и стоимостью. В Таблице 1 перечислены эти ИС в зависимости от химического состава поддерживаемых батарей в порядке их введения, причем самые последние модели находятся вверху.

Таблица 1. Обзор микросхем аккумуляторного зарядного устройства Maxim

Контроль

Деталь	Метод контроля	Стандартный режим регулирования **	Характеристики	Химия	Ставка оплаты	Метод прекращения оплаты
MAX1647	мкКл, SMBus	Синхронное переключение	Система интеллектуальных аккумуляторов, совместимость с уровнем 2, интеллектуальное зарядное устройство с шиной SMBus, Li +, независимое управление I-V	Все	Запрограммировано	Запрограммировано
MAX1648	Пользователь	Синхронное переключение	Версия MAX1647 с аналоговым управлением, высокоточная коммутация, источник напряжения / напряжения: Li +	Все	Запрограммировано	Запрограммировано
MAX745	ЦАП или автономный	Синхронное переключение	Усовершенствованное, недорогое, переключаемое зарядное устройство Li +, автономное, только Li +	Li +	Постоянное напряжение, Li +	Li + поплавок
MAX846A	ЦАП или автономный	линейный	Недорогое универсальное зарядное устройство, точный эталон для Li +, поддержка внешнего процессора, сброс и регулятор	Все	Постоянное напряжение, Li +, запрограммированное	Li + поплавок или запрограммированный
MAX1540	ЦАП или автономный	Синхронное переключение	Импульсный источник тока с аналоговым управлением, Li + или универсальный	Li +, NiCd, NiMH	Быстро, струйка, пульс, доливка	Программируемый или автономный Li +
MAX712	Автономный	линейный	Готовый недорогой никель-металлгидридный аккумулятор с режимами согласования, максимальным временем работы и выходами светодиодов.Нет Li +.	NiMH	Быстрый, струйный	0ΔV, макс. Напряжение, макс. Температура, макс. Время
MAX713	Автономный	линейный	Готовый, недорогой никель-кадмиевый корпус с режимами оконечной нагрузки, максимальным временем работы, выходами светодиодов. Нет Li +.	NiCd	Быстрый, струйный	0ΔV, макс. Напряжение, макс. Температура, макс. Время

* Использование ЦАП и микроконтроллера также возможно с типами входа ЦАП.
** Все линейные типы могут использоваться в гистерезисном режиме переключения для повышения эффективности.

Выбор между линейным и импульсным регулированием является важным дизайнерским решением. Линейный режим менее затратный, но он рассеивает мощность и нагревается. Нагрев может не быть проблемой для больших настольных зарядных устройств, но может быть неприемлемым для небольших систем, таких как ноутбук. Стабилизаторы с синхронным переключением обеспечивают наивысший КПД (в диапазоне от середины 90%), что делает их подходящими для самых маленьких систем, включая сотовые телефоны. Некоторые из перечисленных несинхронных переключаемых схем также обладают разумной эффективностью.Кроме того, большинство линейных частей можно использовать в умеренно эффективном гистерезисном режиме переключения. (Подробности см. В соответствующем техническом паспорте.)

Уровень автономности зарядного устройства представляет собой другое дизайнерское решение. Например, автономные зарядные устройства полностью автономны. MAX712 / MAX713 также имеют выходы управления светодиодами для конечного оборудования пользователя.

Другие устройства могут быть автономными или могут работать с цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и микропроцессором. К ним относятся MAX1640 / MAX1641, MAX846A и MAX745.MAX1640, источник тока с ограничением по напряжению, предназначенный в первую очередь для зарядки никель-химических аккумуляторов, включает в себя таймер заряда и схему непрерывного импульса. Он имеет автономные функции и работает с высокоэффективным синхронным импульсным стабилизатором или (для более дешевых приложений) со стандартным переключателем.

И MAX846A, и MAX745 могут работать в автономном режиме при зарядке Li + батарей, и они включают в себя высокоточное опорное напряжение и независимое управление напряжением и током, необходимое для универсальных контроллеров.MAX846A относится к линейному типу, а MAX745 — к синхронному переключению. Хотя любой из них может работать отдельно, они обычно работают с микроконтроллером, обеспечивающим ограниченный контроль над процессом зарядки. Светодиодное освещение и прекращение быстрой зарядки обычно инициируются программным обеспечением. MAX846A включает линейный регулятор и выход сброса CPU для микроконтроллера.

Наименее автономными и наиболее гибкими устройствами являются MAX1647 и MAX1648. Они похожи, за исключением того, что MAX1647 имеет встроенные ЦАП и последовательный порт SMBus, а MAX1648 имеет аналоговые входы для управления напряжением и током.MAX1647 — это законченный, последовательно управляемый источник питания постоянного тока с независимыми регистрами напряжения и тока. Способный к обмену данными по SMBus с интеллектуальной батареей, он обеспечивает соответствие Уровня 2 спецификации Intel / Duracell smart-battery.

мкКл Советы по дизайну

Эти микросхемы зарядного устройства обычно работают с недорогим 8-битным контроллером, таким как 8051, PIC, 68HC11 или 68HC05. Прошивка может быть написана на языке ассемблера или на языке C, любой из которых имеет готовую доступность, низкую стоимость и бесплатные инструменты.Сторонние производители и производители этих устройств собрали впечатляющий набор компиляторов, ассемблеров, эмуляторов и библиотек кода. Большая часть этого исходного кода доступна во всемирной паутине, особенно процедуры набора инструментов для языка ассемблера. Раздел Советы по структуре программы зарядного устройства содержит дополнительную информацию об этих ресурсах.

Подходят все стандартные 8-битные микроконтроллеры, но выбор конкретного микроконтроллера выходит за рамки данной статьи. В этих микроконтроллерах доступны периферийные устройства, такие как аналого-цифровые преобразователи (АЦП), ЦАП и последовательный интерфейс SMBus, а также полезны более простые версии микроконтроллеров, для которых требуются внешние АЦП или ЦАП.Часто более простые версии микроконтроллера, требующие внешних АЦП или ЦАП, более гибкие и, в конечном итоге, более полезны.

Требования к ПЗУ и ОЗУ для зарядных устройств скромные. В общем, вы можете реализовать однохимическое зарядное устройство, занимающее менее 0,5 Кбайт кода и 32 байта ОЗУ (простые требования даже для PIC низкого уровня). Проявив некоторую изобретательность, вы можете реализовать мультихимическое зарядное устройство примерно на 50% больше кода.

Самый простой способ разработать код микроконтроллера — это начать со скелета или фрагмента аналогичного кода и изменить его в соответствии с вашими потребностями.При таком подходе прототип работает быстро, преодолевая множество проблем с синтаксисом пустых страниц, компилятора / ассемблера. К сожалению, в Интернете и в стандартных примечаниях к применению существует лишь ограниченное количество прошивок для зарядных устройств. Однако два примера дизайна в разделе «Примеры оборудования и программного обеспечения» служат отправной точкой. См. Раздел «Ресурсы и справочная информация» для получения дополнительной информации о некоторых более сложных подпрограммах набора инструментов, таких как коммуникации SMBus и математические процедуры, а также примеры программных проектов, которые иллюстрируют подходы к этим схемам.

Советы по структуре программы зарядного устройства

Написать программное обеспечение для зарядного устройства просто и лучше всего с помощью конечного автомата. Определите переменную состояния или серию флагов, которые представляют текущее состояние. В этом случае код имеет тенденцию быть большим оператором case, который действует в соответствии с этой переменной состояния. Модули кода изменяют переменную состояния в соответствии с текущими условиями. Запрещенные и не декодируемые состояния представляют собой единственные потенциальные проблемы. Все операторы case должны иметь регистр по умолчанию, который улавливает эти запрещенные или «невозможные» состояния и исправляет их.Всегда включайте механизм, который обнаруживает эти условия, а затем предпринимает разумные действия, например, останавливает зарядное устройство.

Сохраняйте простой код: избегайте множественных прерываний и сложных структур многозадачности или очередей, где это возможно. Использование прерывания по одному таймеру — очень эффективный способ сохранить время. Если у ЦП есть таймер с прерыванием, используйте его для поддержки флагов системного таймера. Этот мощный метод является исключением из правила отсутствия прерываний. Если прерывание от таймера недоступно (как в PIC16C5x), используйте системный таймер (RTC) и опросите его.Разработайте код так, чтобы таймер не мог переполняться между опросами.

Избегайте аппаратных прерываний. Вместо этого опрашивайте аппаратные входы через равные промежутки времени, установленные тиком таймера. Выполнение кода происходит в реальном времени, но не обязательно немедленно реагировать на стимулы. 100 мсек, необходимых для определения того, установлена ​​ли батарея, приемлемы, учитывая, что зарядка батареи занимает час. Типичная производительность автономных зарядных устройств обычно составляет один расчет в минуту для завершения.

Простая и работоспособная структура этих программ — это пошаговый цикл. Основная программа — это цикл, который смотрит на флаги таймера, установленные подпрограммой обслуживания прерывания таймера или самим циклом, и вызывает подпрограммы, которые выполняют несколько требуемых задач. Некоторые процедуры выполняются на каждом проходе, а другие — на каждом «n-м» цикле или тике. Например, базовое время тика может составлять 100 мс. Подпрограмма мигания с периодом в полсекунды будет вызываться для дополнения светодиода каждые пять тиков, а датчик ограничения температуры будет проверяться при каждом прохождении через контур.В результате получается очень прочная конструкция.

Для контроллеров, у которых отсутствует прерывание по таймеру, цикл изменения скорости может быть реализован самими подпрограммами, используя собственное время выполнения для поддержания системного времени. Этот метод реализован в следующем разделе на примере кода для 8-контактного контроллера PIC. Простая блок-схема этой структуры (, рисунок 7, ) описана более подробно в ссылке 7.

Рисунок 7. Блок-схема основного цикла стимуляции.

Напоминание об отказоустойчивости оборудования

Прежде чем исследовать некоторые примеры, последняя рекомендация — рассмотреть возможность использования супервизора µP со сторожевым таймером и аппаратной отказоустойчивой системой.Функция сброса супервизора обеспечивает чистый сброс системы при включении питания, а сторожевой таймер может обнаружить остановившийся ЦП или ошибочную прошивку, застрявшую в цикле. Maxim также производит некоторые простые устройства для измерения / контроля температуры. Температурные реле MAX6501 представляют собой особенно хорошую резервную систему. Это устройства SOT23, которые изменяют свой выходной уровень при превышении фиксированного температурного порога. Контроллеры

особенно важны для зарядных устройств, потому что постоянное включение и отключение питания от зарядного устройства может сбить с толку ЦП.Если, например, процессор останавливается и не может завершить быструю зарядку, результаты могут быть катастрофическими. Система также должна включать в себя датчик температуры или другое аппаратное устройство, позволяющее завершить быструю зарядку без вмешательства программного обеспечения. Некоторые супервизоры Maxim SOT23-reset включают сторожевой таймер (см. MAX823).

Примеры аппаратного и программного обеспечения

1. Зарядное устройство MAX846A Li + с таймером заряда и выходами для индикации состояния, управляемое 8-контактным PIC

В этом примере небольшой внешний микропроцессор дополняет MAX846A, образуя полную настольную систему зарядного устройства с пользовательским интерфейсом. функции, такие как светодиоды в Рисунок 8 (для индикации процесса зарядки и состояния).MAX846A разработан для этого типа работы. Его вспомогательный линейный стабилизатор и схема сброса микропроцессора (для поддержки внешнего микроконтроллера) снижает стоимость типичного настольного зарядного устройства.


Рисунок 8. Настольное зарядное устройство Li + со светодиодным индикатором состояния.

2. Зарядное устройство 2A Li + на базе MAX1647 с 8051 мкКл

Полнофункциональное зарядное устройство MAX1647 и 8051 мкКл образуют полнофункциональное зарядное устройство Li + ( Рис. 9 ). Показанный контроллер Atmel 80C2051 (нерасширяемый 8051 в небольшом корпусе) является типичным из контроллеров, обычно доступных в системах, требующих высокопроизводительного зарядного устройства.Исходный код приложения включает коммуникации SMBus, общую структуру конечного автомата и другие полезные процедуры. Найдите LI1647.doc и PIC846.doc в разделе «Другое программное обеспечение». Состояние зарядного устройства можно считать с UART или с помощью дополнительного программного обеспечения, находящегося в микропроцессоре.


Рис. 9. Полнофункциональное зарядное устройство Li +.

3. Примеры программного обеспечения для зарядных устройств MAX1647 и MAX846A

Программное обеспечение для примеров MAX1647 и MAX846A (рис. 9) доступно на веб-сайте Maxim.Программное обеспечение MAX846A для 8-контактного контроллера PIC12C508 написано на языке ассемблера Microchip PIC. В нем реализован светодиодный пользовательский интерфейс и таймер, который прекращает быструю зарядку через пять минут после достижения предельного напряжения Li +. Этот простой пример не включает в себя конечный автомат или сложности полного зарядного устройства, потому что большая часть этих возможностей доступна в почти автономном MAX846A.

В примере действительно используется структура цикла шага без прерываний, как описано ранее.

Пример MAX1647 написан на ассемблерном коде 8051 для Atmel ATM80C2051, 20-контактной версии 8051. Этот код включает в себя общую структуру конечного автомата и процедуры драйвера SMBus для связи с внутренними регистрами MAX1647. Он также включает структуру цикла шага, но использует прерывание таймера 80C2051, чтобы создать основу таймера для всего времени. Для получения дополнительной информации см. Документы с исходным кодом на веб-сайте Максима.

Ресурсы и ссылки

Ниже приводится краткая выборка примечаний по применению и других ресурсов, доступных в Интернете и от поставщиков.Большинство поставщиков публикуют свои заметки по применению в Интернете для облегчения доступа. Простой доступ в Интернет и ввод номера детали микроконтроллера в поисковую систему AltaVista обычно дает более 50 документов.

8051-Замечания по применению производных инструментов

Philips Semiconductors: веб-сайт и компакт-диск

AN422: Использование микроконтроллера 8XC751 в качестве ведущего устройства шины I²C
AN428: Использование АЦП и ШИМ 83C752 / 87C752
AN439: 87C751 Быстрое зарядное устройство NiCd
EIE / AN92001: Приложения с низким уровнем радиочастотного излучения с микроконтроллером P83CE654

Intel Corp.: Веб-сайт и CD-ROM
Atmel Corp .: веб-сайт и компакт-диск

Цифровой термометр с микроконтроллером AT89C2051
, связывающий последовательные EEPROM 24CXXX с микроконтроллером AT89CX051

68HC05 Рекомендации по применению

AN1263: Разработка с учетом электромагнитной совместимости с однокристальными микроконтроллерами
AN1262: Простые ядра реального времени для микроконтроллеров HC05
AN1256: Подключение микроконтроллера HC05 к многоканальному ЦАП
AN1241: Подключение микроконтроллера HC05 к последовательным EEPROM
AN1227: Использование Последовательные EEPROM с микроконтроллерами HC05
AN477: простое аналого-цифровое преобразование для микроконтроллеров без встроенных АЦП

Примечания по применению PIC

Микрочип: веб-сайт и компакт-диск

AN541: Использование PIC16C5X в качестве интеллектуального периферийного устройства I2C
AN546: Использование аналого-цифрового преобразователя в PIC 16C73
AN554: Программная реализация I2C Bus Master
AN577: PIC16C54A EMI Results
AN552: Реализация пробуждения при нажатии клавиши для 16C54
AN585: операционная система реального времени для PIC16 / 17
AN606: конструкция с низким энергопотреблением с использованием PIC16 / 17
AN520: сравнение 8-разрядных микроконтроллеров младшего класса

Параллакс: сторонний веб-сайт и инструменты Список литературы

1. Как реализовать контроллер SMBus с помощью 80C51SL KBC, Intel Corp.Примечание по применению, ноябрь 1994 г.
2. Справочник по батареям, Дэвид Линден (редактор), 2-е издание, текст Макгроу Хилла, январь 1995 г., ISBN: 0070379211
3. Спецификация шины управления системой, версии 0.95a и 1.0, Intel Corp., февраль 1995 г.
4. Спецификация Smart-Battery Data, Версия 1.0, Duracell Inc. и Intel Corp., февраль 1995 г.
5. Спецификация SMBus BIOS, Версия 1.0, Intel Corp., Февраль 1995 г.
6. Спецификация Smart-Battery Selector, Version 0.9, Intel Corp., апрель 1995 г.
7. Понимание малых микроконтроллеров, Джеймс Сибигтрот. Издано Motorola Inc., подразделением CSIC, около 1990 г.

Зарядное устройство — обзор

Простое недорогое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Зарядное устройство, запрограммированное на 300 мА в режиме постоянного тока с функцией контроля тока заряда, показано на Рисунке 210.1. PNP необходим для источника зарядного тока, а резистор R1 используется для программирования максимального зарядного тока. Выводы I _SENSE и BAT используются для контроля тока заряда и напряжения соответственно, а вывод DRIVE управляет базой PNP. Обратите внимание, что не требуется внешний резистор для измерения тока или диод для блокировки обратного тока. Для большинства других зарядных устройств требуется блокирующий диод, включенный последовательно с источником питания, чтобы предотвратить разряд батареи, если вход источника питания без питания станет низким импедансом.Когда источник питания размыкается или замыкается на массу, зарядное устройство отключается, и от аккумулятора к зарядному устройству течет только несколько наноампер тока утечки. Эта функция продлевает срок службы батареи, особенно если портативное устройство выключено в течение длительного времени. Напряжение питания может находиться в диапазоне от 4,75 В до 8 В, но рассеиваемая мощность PNP может стать чрезмерной около верхнего предела, особенно при более высоких уровнях зарядного тока. Рассеивание мощности PNP потребует надлежащего теплоотвода. Требования к теплоотводу см. В паспорте производителя PNP.

Рисунок 210.1. Недорогое литий-ионное зарядное устройство, рассчитанное на 300 мА

Когда напряжение питания приближается к нижнему пределу, напряжение насыщения PNP становится важным. В этом случае может потребоваться транзистор CESAT с низким V _{, такой как показанный на рисунках, чтобы предотвратить сильное насыщение PNP и требование чрезмерного тока базы от вывода DRIVE.}

Для поддержания хорошей стабильности переменного тока в режиме постоянного напряжения на батарее требуется конденсатор для компенсации индуктивности в проводке к батарее.Этот конденсатор (C2) может иметь диапазон от 4,7 мкФ до 100 мкФ, а его ESR может находиться в диапазоне от почти нуля до нескольких Ом в зависимости от компенсируемой индуктивности. Как правило, лучше всего подходит для компенсации емкость от 4,7 мкФ до 22 мкФ и ESR от 0,5 до 1,5 Ом. В режиме постоянного тока хорошая стабильность переменного тока достигается за счет поддержания емкости на выводе PROG на уровне менее 25 пФ. Более высокая емкостная нагрузка, например, от входного фильтра нижних частот к АЦП, может быть легко допущена путем изоляции емкости сопротивлением не менее 1 кОм.

При «горячей» замене входного источника питания следует избегать использования керамического входного конденсатора (C1), поскольку его высокая добротность может вызвать скачки напряжения в два раза превышающие уровень постоянного тока и, возможно, повредить зарядное устройство. Если используется конденсатор с таким низким ESR, добавление сопротивления от 1 до 2 Ом последовательно с конденсатором C1 будет достаточно для гашения этих переходных процессов.

Вывод программирования (PROG) выполняет несколько функций. Он используется для установки тока в режиме постоянного тока, контроля зарядного тока и ручного отключения зарядного устройства.В режиме постоянного тока LTC1734 поддерживает вывод PROG на уровне 1,5 В. Значение программного резистора определяется делением 1,5 В на требуемый ток R1 в режиме постоянного тока. Зарядный ток всегда в 1000 раз больше тока через R1 и, следовательно, пропорционален напряжению на выводе PROG. Напряжение на выводе PROG падает ниже 1,5 В при входе в режим постоянного напряжения и падении зарядного тока. При 1,5 В зарядный ток составляет 300 мА, а при 0,15 В — 1000 · (0.15/5100) или около 30 мА. Если на заземленной стороне R1 напряжение превышает 2,15 В или разрешено оставаться на плаву, зарядное устройство переходит в режим ручного отключения и зарядка прекращается. Эти функции поддерживают зарядку аккумулятора до полной емкости, позволяя микроконтроллеру контролировать ток зарядки и выключать зарядное устройство в соответствующее время. Внутренний подтягивающий ток 3 мкА подтянет плавающий вывод PROG вверх. По конструкции этот ток не добавляет ошибки, но устанавливает минимальный ток через программный резистор в 3 мкА.

Во время зарядки в режиме постоянного напряжения токи, создаваемые активными динамическими нагрузками, могут создавать чрезмерные переходные уровни на выводе PROG. При желании эти переходные процессы можно отфильтровать с помощью простого RC-фильтра нижних частот. Подключите резистор 1 кОм к выводу PROG, его противоположный конец подсоединен к конденсатору 0,1 мкФ, а его другой конец заземлен. Контролируйте отфильтрованное напряжение PROG на общем узле RC. Переходные процессы нагрузки не отражаются на выводе PROG, если зарядное устройство остается в режиме постоянного тока.

Как сделать свои собственные зарядные устройства для гаджетов на батарейках

>

1. Скрепка действует как переключатель включения / выключения. Просто снимите один конец с металлического контакта батарейного отсека, чтобы погасить ток.

2. Прикрепите красный шнур батарейного отсека к положительному металлическому контакту аккумулятора телефона, а черный шнур — к отрицательному.

3. Зарядное устройство «сделай сам» не может ограничить ток или предотвратить перегрев. Так что ограничьте его 10-минутной зарядкой и отключите его, если он начнет нагреваться.

В зарядном устройстве для мобильного телефона нет волшебства . На самом деле это немного больше, чем обернутая пластиком полоска медного провода, предназначенная для подачи питания (пониженного напряжения и, конечно, преобразованного в постоянный ток) от розетки к аккумулятору вашего телефона.

Так что, если случится чрезвычайная ситуация, и вы окажетесь без зарядного устройства или исправной розетки, очень легко собрать приспособление, которое использует батарейки AA, чтобы быстро дать вашему телефону достаточно энергии, чтобы сделать несколько экстренных вызовов.Весь процесс, который очень похож на миниатюрную версию запуска автомобиля от внешнего источника, занимает минуты и использует детали, которые можно найти в Radio Shack, всего за менее 5 долларов.

Для самостоятельного изготовления вам понадобится следующее: несколько батареек AA, лоток для четырех батареек AA, металлическая канцелярская скрепка и две скрепки типа «крокодил». Вот и все, и готовый продукт должен уметь заряжать практически любой телефон (за заметным исключением iPhone, у которого нет легко снимаемой батареи), если вы окажетесь в глуши или ожидаете отключения электроэнергии.

Проверить напряжение

Первым делом проверьте напряжение на аккумуляторе телефона. Большинство часов составляет около 3,7 вольт, но вы должны вынуть их из телефона и прочитать мелкий шрифт, чтобы убедиться в этом наверняка. Эта информация позволит вам рассчитать, сколько батареек AA вам нужно. Суть в том, чтобы использовать достаточно, чтобы напряжение аккумулятора телефона едва превышало напряжение — используйте меньше, и вы не будете производить достаточно энергии для зарядки аккумулятора, но подключите слишком много, и вы можете сжечь все это.Батареи AA имеют напряжение 1,5 В каждая, поэтому для зарядки 3,7-вольтовой батареи необходимо объединить три из них, чтобы получить в общей сложности 4,5 В.

Вставьте батарейки в лоток AA. Это лоток с четырьмя батареями, поэтому вам нужно будет вставить что-то еще в последний слот AA, чтобы замкнуть цепь. Вот здесь и пригодится скрепка. Разверните его и проденьте один конец через металлическую пружину в отрицательном конце пустого гнезда. Затем возьмите другой конец и согните его так, чтобы он касался металлического контакта на внешней стороне лотка на положительном конце того же паза.

Этот зажим будет действовать как своего рода переключатель включения / выключения — до тех пор, пока он касается как пружины, так и металлического контакта, питание будет течь, и зарядное устройство будет включено.

Чтобы выключить зарядное устройство, просто отодвиньте один конец скрепки от одного из контактов.

В экстренной ситуации самодельные зарядные устройства для аккумуляторов можно использовать и для других гаджетов. И хотя для некоторых устройств может потребоваться больше батарей, более крупные ячейки C или D или больший лоток для батарей, процесс в основном такой же, как и для телефонов.Вот сколько батарей вам понадобится для зарядки некоторых других распространенных гаджетов. Просто убедитесь, что это срочно. Отчаянная потребность обновить свою фотографию в Facebook может не стоить того риска, который этот процесс представляет для вашего ноутбука или камеры.

Подключи власть

Чтобы наша штуковина заработала, нужно подключить лоток к аккумулятору телефона. От лотка будут выходить два провода: красный провод, по которому ток идет от положительной клеммы аккумулятора, и черный, по которому ток идет обратно к отрицательной клемме аккумулятора.Обожмите или припаяйте красный зажим из крокодиловой кожи к красному проводу и черный зажим из кожи аллигатора к черному проводу. Если имеется вольтметр, прикрепив к нему зажимы, можно убедиться, что ваши батареи обеспечивают правильное напряжение.

Теперь внимательно посмотрите на аккумулятор телефона. У него будет ряд небольших металлических контактов, которые он использует для поглощения электричества. Рядом с одним из них должен быть положительный знак (+), а рядом с другим — отрицательный (-). (Обратите внимание, что в большинстве телефонных батарей есть три или более контакта, остальные из них можно просто игнорировать.А если на них нет положительной или отрицательной маркировки, вольтметр подскажет, какая из них какая.)

Удостоверившись, что два зажима не соприкасаются друг с другом, закрепите красный зажим типа «аллигатор» сбоку батареи так, чтобы его металлические губки касались положительного металлического контакта, а черный зажим сбоку от батареи. аккумулятор так, чтобы он касался отрицательной.

Ваш аккумулятор заряжается. Но будьте осторожны: поскольку этот самодельный механизм не имеет встроенного способа ограничения тока или защиты от перегрева, вам нужно следить за ним (и пальцем), чтобы убедиться, что он не слишком горячий.Если аккумулятор телефона начинает нагреваться, немедленно отключите его от сети, иначе вы можете повредить его. Есть и другие причины, по которым вам следует пробовать это только в том случае, если у вас нет другого выбора: процесс может нарушить гарантию вашего телефона, а острые зажимы из крокодиловой кожи могут поцарапать пластиковую оболочку аккумулятора.