Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора схема
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
Предлагаю схему зарядного устройства на импульсном стабилизаторе с возможностью установки тока и напряжения зарядки аккумулятора. Транзистор греется не сильно и радиатор нужно не большой благодаря ШИМ управлению. Одна из основных деталей это дроссель. От качества его изготовления зависит кпд схемы в целом. При использовании на токи до 10А сердечник можно взять от импульсного бп советского телека 3 усцт.
Для предотвращения намагничивания при больших токах нужно сделать воздушный зазор между половинками сердечника, подбором зазора и настраивают дроссель на максимальное кпд. Количество витков от 10 до 50 в зависимости от конструктивных особенностей. В моем случае использовал сердечник от импульсного блока питания для DVD проигрывателя, зазор порядка 2мм, количество витков - 15, максимальный ток до 3А, но я задействую только до 2А - больше просто не нужно. Использую для зарядки герметичных аккумуляторов на 6 и 12 вольт, а так же пальчиковых аккумуляторов. В принципе можно использовать для зарядки различных аккумуляторов. В зависимости от потребностей соответственно меняется и мощность силового трансформатора.
В качестве диода VD5 перед дросселем L1 можно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанными на ток не менее 10А и напряжение 50В. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы. Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2...100 кОм.
Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В. Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа. В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Это зарядное устройство кроме своего прямого назначения может использоваться и как мощный лабораторный БП с регулируемым ограничением выходного тока.
зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Здравствуйте дорогие читатели. Хочу предложить вашему вниманию зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Схема управления тиристором заимствована от ранее выпускаемого промышленного зарядного для автомобилей. Схема простая и при отсутствии ошибок монтажа, начинает работать сразу.
Схема имеет защиту от короткого замыкания соединительных проводов на транзисторе VТ3. Когда аккумулятор не подключен, напряжение между точками 6 и 7 отсутствует – транзистор VТ3 закрыт и релаксационный генератор, собранный на аналоге однопереходного транзистора (VТ1, VТ2) не работает. Тиристор закрыт. При подключении аккумулятора, VT3 открывается, запускается генератор и на выходе появляются импульсы заряда. Зарядный ток регулируется резистором R1. Резисторы R9 и R10 рассчитаны так, что транзистор VT3 открывается при напряжении на аккумуляторе примерно 10 вольт. Если аккумулятор разряжен ниже десяти вольт, то для запуска схемы на короткое время нужно нажать на кнопку принудительного запуска SB1. В качестве выпрямительного моста можно применить четыре диода Д242А или другие им подобные с максимальным прямым током десять ампер. Добавочное сопротивление — Rдобавоч. можно рассчитать по формуле 1. Сопротивление шунта рассчитывается по формуле 2.
Но здесь есть большое «НО». Большинство авторов простых, да и не простых, зарядных устройств, использующих импульсное регулирование зарядного тока, культурно умалчивают, чем и как можно замерить ток далеко не синусоидальной формы (Фото 1). Просто рисуют в схемах значок амперметра и все, а дальше,… как хотите. Для замера зарядного тока такой формы необходим амперметр среднеквадратичного (действующего) значения тока, с помощью которого можно точно откалибровать самодельный амперметр. Поэтому у нас все примерно, хотя для зарядного устройства те методы калибровки амперметра, которые я хочу вам предложить, вполне подойдут. И так, нам будет нужна автомобильная фарная лампочка на 24 вольта (для зарядного на 12В) мощностью порядка ста ватт и фоторезистор с омметром, можно мультиметром и еще блок питания, способным отдать в нагрузку постоянный ток равный току заряда вашего аккумулятора. Собираем схемку показанную на рисунке 1 (в лампе используем обе нити накала, ближнего и дальнего света). Включив блок питания, выставляем ток, проходящий через лампу равный, ну например — пять ампер, и замеряем сопротивление освещенного фоторезистора Rф. Лампу и фоторезистор для замеров лучше поместить в коробку (получится своего рода резистивный оптрон), если лампочка будет гореть слишком ярко, при выбранном вами токе, то надо будет подключить еще одну. Лучше чтобы лампы горели в четверть накала. Теперь этот «оптрон» подключаете к своему зарядному и выставляете такой ток, при котором сопротивление фоторезистора будет равно первоначальному значению Rф. Теперь спокойно калибруете свой амперметр так, чтобы он показывал тоже пять ампер. При увеличении или уменьшении тока относительно пяти ампер, прибор уже будет врать, так как при изменении величины зарядного тока изменяется не только амплитуда зарядных импульсов, но и их форма. Второй способ калибровки заключается в измерении температуры разогрева нагрузочного резистора (например — ПЭВ) при прохождении через него определенного тока. Надеюсь вам понятно. Сперва замеряем температуру нагрузи при прохождении заданного постоянного тока, а потом с зарядного, подаем такой ток, при котором температуры совпадут. Далее калибруем амперметр. Для нас важно знать номинальное действующее значение зарядного тока для данного аккумулятора т.е. Iзаряда = 0,1емкости аккумулятора. И чтобы там не говорили, а степень заряженности данного аккумулятора, можно определить только по плотности электролита. Рисунок печатной платы показан на Рис.2, а вид его на фото2 и 3 (правда еще не дорисована передняя панель). До свидания. К.В.Ю.
Калибровка амперметра, дополнение
Откалибровать амперметр теперь можно с помощью самодельного среднеквадратичного амперметра.
Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".
Просмотров:235 920
www.kondratev-v.ru
Самодельное зарядное устройство для автомобиля
На данный момент существует большое разнообразие покупных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора. Схемы зарядных устройств, как покупных, так и самодельных довольно разнообразны и каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками - ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на аккумуляторе напряжения. Большое количество схем не имеет защиты от короткого замыкания выхода, что приводит к пробою выходных силовых элементов.
Предлагаемая схема - зарядное устройство на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока и ограничением напряжения зарядки. Это современная конструкция несложная в изготовлении и настройке и содержит доступный силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой, с хорошими регулировочными характеристиками.
Предлагаемое зарядное устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в пределах 0,1 ... 6А (переменным резистором R9), что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. Установка максимального выходного напряжения аккумулятора, когда прекращается процесс зарядки, производится переменным резистором R3. При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно в цепь включить балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть достаточно большим из-за особенностей работы тиристорных регуляторов. С целью уменьшения пикового значения тока зарядки в таких схемах обычно применяют силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 - 100 Вт и мягкой нагрузочной характеристикой, что позволяет обойтись без дополнительного балластного сопротивления или дросселя.
Маленькое отступление. Для долговечности аккумулятора важно ухаживать за аккумуляторной батареей и правильно приготовить электролит. Все это не сложно и было рассмотрено ранее.
И не спешите выбрасывать старую батарею. Существуют различные способы и методы восстановления работоспособности автомобильного аккумулятора своими руками.
Особенностью данной схемы зарядного устройства является необычное использование широко распространённой микросхемы TL494 (KIA494, К1114УЕ4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизирован с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптроне U1 и транзисторе VT1, что позволило использовать микросхему TL494 для фазового регулирования выходного тока. Микросхема содержит два компаратора, один из которых используется для регулирования выходного тока, а второй используется для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключить зарядный ток по достижению на аккумуляторе напряжения полной зарядки ( для автомобильных аккумуляторов Uмах = 14,8 В) . На ОУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для возможности регулирования тока зарядки.
При использовании шунта R14 с другим сопротивлением потребуется подбор резистора R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но уменьшается и максимальный ток за счёт насыщения ОУ. Резистором R10 ограничивают верхнюю границу выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 90 х 30 мм (см. рисунок). Чертёж печатной платы в натуральную величину можно скачать здесь.
В качестве измерительного прибора использован микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний которого производится резисторами R16 и R19. Можно использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в схеме зарядного с цифровой индикацией. Следует иметь ввиду, что измерение выходного тока таким прибором производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно. В схеме самодельной зарядки можно применять любые доступные транзисторные оптроны, например АОТ127, АОТ128, TLP521. В некоторых случаях между выводами 4 и 6 оптрона необходимо припаять дополнительный резистор 100 кОм.
Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным ОУ, а конденсатор С6 может быть исключён, если ОУ имеет внутреннюю частотную коррекцию. Если потребляемый ОУ ток свыше 1 мА, то ёмкость конденсатора С1 необходимо увеличить до 10 мкФ, а сопротивление резистора R2 уменьшить до 470 - 680 Ом. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ816В, Г , КТ626В и т.п. В качестве тиристора VS1 может использоваться любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортные 2N6504 ... 09, C122(A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.
На рисунке показана схема внешних подключений печатной платы самодельного зарядного устройства для авто аккумуляторов. Наладка зарядки сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно применить любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 ... 0,2 Ом, мощность которых достаточна для длительного протекания тока до 6 А. После настройки схемы устройства подбирают R16, R19 под конкретный измерительный прибор и шкалу.
Подсоединение зарядного устройства Отсоедините провода от положительной и отрицательной клемм аккумуляторной батареи.При использовании зарядного устройства нет необходимости в ее отсоединении от электропроводки автомобиля, однако следует выключить зажигание и все потребители тока и оставить капот открытым. Пробки можно не снимать с аккумуляторной батареи, так как образующийся при зарядке газ улетучивается через их вентиляционные отверстия.Заряжать постоянным током, равным 1/10 емкости аккумуляторной батареи (например, 4,8 А в батарее 48 А·ч), или в соответствии с инструкцией на аккумулятор.Если плотность электролита не увеличивается за последние 2 ч зарядки, батарея заряжена.При зарядке аккумуляторных батарей выделяется взрывоопасная смесь газов.Если зарядка проводится большими токами, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию помещения, в котором заряжается аккумуляторная батарея.При зарядке аккумуляторной батареи запрещается пользоваться открытым пламенем, устройствами с искровыделением, открытыми пожароопасными приборами освещения и курить.Следует избегать возникновения искрения при обращении с проводами и электрическими устройствами. Никогда не замыкайте напрямую клеммы батареи – возможны травмы из-за сильного искрения.
bazila.net
